JPH07296051A - Method for calculating pipe network - Google Patents

Method for calculating pipe network

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Publication number
JPH07296051A
JPH07296051A JP6112141A JP11214194A JPH07296051A JP H07296051 A JPH07296051 A JP H07296051A JP 6112141 A JP6112141 A JP 6112141A JP 11214194 A JP11214194 A JP 11214194A JP H07296051 A JPH07296051 A JP H07296051A
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JP
Japan
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node
pipe
upstream
downstream
flow rate
Prior art date
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Pending
Application number
JP6112141A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshimori Muraki
寿守 村木
Sakura Toumei
佐久良 東明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Gas Co Ltd filed Critical Tokyo Gas Co Ltd
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Publication of JPH07296051A publication Critical patent/JPH07296051A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To automatically set the initial value of a pipe network at the time of calculating the pipe network by using an energy level method. CONSTITUTION:(a) Based on the total resistance of a route from a supply source node to each node, the nodes of the upstream and downstream sides of each pipe and the pipe on the upstream side of each node are decided. (b) A pipe which is not specified to be the pipe on the upstream side among all the pipes is set to be a most downstream pipe. (c) The order of a node showing the order of each node from the downstream side to the supply node is decided based on the nodes on the upstream and downstream sides of each node by neglecting a most downstream pipe. (d) The pipe network is set to be tree structure by setting the flow rate of the most downstream pipe to be '0', the flow rate of the pipe supplied to the node is specified from the demanding quantity of a node at a terminal, and the flow rate of the pipe on the upstream side is specified, while adding the demanding quantity of each node, to be the initial value of the flow rate of the pipe. (e) The pressure of the supply source node is set. (f) The initial value of the pressure of each node is calculated by using the pressure of the supply source node and the initial value of the flow rate of the pipe. (g) The pipe network is calculated by using the energy grade method through the use of the initial value of the pressure of each node obtained by the process (f).

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、管網の計算方法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calculation method for a pipe network.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、水道事業、ガス事業等において、
導管を新たに設置する場合や安定供給を考慮する場合流
体の管網流量計算を行っていた。また、電気事業におい
ても、同様に電気の配線網電流計算を行っていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in water supply business, gas business, etc.
When installing a new pipe or considering stable supply, the flow rate of the pipe network was calculated. Also, in the electric power industry, the electric wire network current was similarly calculated.

【0003】このような管網計算については、例えば
「配水管の解析と設計、森北出版、高桑哲夫、1978
年8月1日、113頁」にエネルギー位法による計算方
法がある。このような管網計算においては、対象とする
管網に対して、各パイプの初期流量を設定した後、各節
点のエネルギーを未知数として、各節点ごとの流体保存
則およびパイプ間流量の関係を示す方程式を満足する解
を求める。
Regarding such a pipe network calculation, for example, "Analysis and Design of Water Distribution Pipe, Morikita Publishing, Tetsuo Takakuwa, 1978.
There is a calculation method by the energy level method on page 113, August 1, 2000. In such a pipe network calculation, after setting the initial flow rate of each pipe for the target pipe network, the energy of each node is taken as an unknown and the relationship between the fluid conservation law and the flow rate between pipes for each node is set. Find a solution that satisfies the equation shown.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、初期値
の設定を人間の勘によっていたので、初期設定値が悪い
場合、計算の繰り返し数が多く、管網計算に長時間を要
するという問題があった。
However, since the initial values are set by human intuition, there is a problem that if the initial values are bad, the number of calculations is repeated and the network calculation takes a long time. .

【0005】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、管網の初期値の設
定を自動的に行える管網の計算方法を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a pipe network calculation method capable of automatically setting an initial value of the pipe network.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、少なくとも1つの供給源ノードと複数
のノードとが抵抗を有するパイプによって接続された管
網において、(a)前記供給源ノードから各ノードに至
る経路の総抵抗に基づいて、各パイプの上流側ノードお
よび下流側ノードと、各ノードの上流側パイプを決定す
る工程と、(b)前記工程において、全パイプのうち上
流側パイプに指定されないパイプを最下流パイプとする
工程と、(c)前記管網の前記最下流パイプを無視し、
前記各ノードが前記供給源ノードに対して何番目に下流
側のノードであるかを示すノード順位を前記各ノードの
上流側ノードと下流側ノードを基にして決定する工程
と、(d)前記最下流パイプの流量を「0」として、管
網をトリー構造とし、末端のノードの需要量からそのノ
ードに供給されるパイプの流量を定め、各ノードの需要
量を加えつつ上流側のパイプの流量を定めてパイプ流量
の初期値とする工程と、(e)前記供給源の圧力を設定
する工程と、(f)前記供給源の圧力と前記パイプ流量
の初期値を用いて各ノードの圧力の初期値を算出する工
程と、(g)前記工程(f)で得られた前記各ノードの
圧力の初期値を用いてエネルギー位法により管網計算を
行う工程と、を具備する管網の計算方法である。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a pipe network in which at least one source node and a plurality of nodes are connected by a pipe having resistance (a) said supply Determining the upstream node and the downstream node of each pipe and the upstream pipe of each node based on the total resistance of the path from the source node to each node, and (b) in the above process, Making a pipe that is not designated as an upstream pipe a downstream pipe, and (c) ignoring the downstream pipe of the pipe network,
Determining a node order indicating how many downstream nodes each node has with respect to the source node, based on upstream nodes and downstream nodes of each node; The flow rate of the most downstream pipe is set to “0”, the pipe network has a tree structure, the flow rate of the pipe supplied to the node is determined from the demand amount of the end node, and the demand amount of each node is added to the upstream side pipe. Determining the flow rate and setting it as an initial value of the pipe flow rate; (e) setting the pressure of the supply source; and (f) the pressure of each node using the pressure of the supply source and the initial value of the pipe flow rate. Of the pipe network including the step of: calculating an initial value of the pipe network; and (g) performing a pipe network calculation by the energy level method using the initial value of the pressure of each node obtained in the step (f). It is a calculation method.

【0007】[0007]

【作用】本発明では、(a)供給源ノードから各ノード
に至る経路の総抵抗に基づいて、各パイプの上流側ノー
ドおよび下流側ノードと、各ノードの上流側パイプを決
定すし、(b)前記工程において、全パイプのうち上流
側パイプに指定されないパイプを最下流パイプとし、
(c)前記管網の前記最下流パイプを無視し、前記各ノ
ードが前記供給源ノードに対して何番目に下流側のノー
ドであるかを示すノード順位を前記各ノードの上流側ノ
ードと下流側ノードを基にして決定し、(d)前記最下
流パイプの流量を「0」として、管網をトリー構造と
し、末端のノードの需要量からそのノードに供給される
パイプの流量を定め、各ノードの需要量を加えつつ上流
側のパイプの流量を定めてパイプ流量の初期値とし、
(e)前記供給源の圧力を設定し、(f)前記供給源の
圧力と前記パイプ流量の初期値を用いて各ノードの圧力
の初期値を算出し、(g)前記工程(f)で得られた前
記各ノードの圧力の初期値を用いてエネルギー位法によ
り管網計算を行う。
In the present invention, (a) the upstream node and the downstream node of each pipe and the upstream pipe of each node are determined based on the total resistance of the path from the supply source node to each node, and (b) ) In the above step, a pipe that is not designated as an upstream pipe among all pipes is a downstream pipe,
(C) Disregarding the most downstream pipe of the pipe network, and assigning a node order indicating how much downstream each node is with respect to the source node to the upstream node and the downstream node of each node. Based on the side node, (d) the flow rate of the most downstream pipe is set to "0", the pipe network has a tree structure, and the flow rate of the pipe supplied to the node is determined from the demand of the terminal node, While adding the demand of each node, determine the flow rate of the upstream pipe and set it as the initial value of the pipe flow rate.
(E) The pressure of the supply source is set, (f) the initial value of the pressure of each node is calculated using the pressure of the supply source and the initial value of the pipe flow rate, and (g) in the step (f). Pipe network calculation is performed by the energy level method using the obtained initial value of the pressure at each node.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0009】図1は、本発明の一実施例に係る管網の計
算方法のフローチャートである。対象とする管網として
は、例えば図5に示すような管網をとりあげる。
FIG. 1 is a flowchart of a pipe network calculation method according to an embodiment of the present invention. As a target pipe network, for example, a pipe network as shown in FIG. 5 is taken.

【0010】以下、これらの図を参照しつつ説明を行
う。ステップ100 まずステップ100について説明する。
A description will be given below with reference to these figures. Step 100 First, step 100 will be described.

【0011】ステップ100では、管網の接合点数を示
すノード数NN、各ノードに割り当てられている流体需
要量q(NN)、管網のパイプ数PN、各パイプのパイ
プ抵抗RES(PN)、パイプの両端のノードのうち任
意に定めた一方のノード番号NPPN1(PN)、他方
のノード番号NPPN2(PN)、流体供給源ノード数
NFおよび流体供給源のノード番号NFIX(NF)を
既知数として記憶する記憶部を定義するものである。
In step 100, the number of nodes NN indicating the number of junction points of the pipe network, the fluid demand q (NN) allocated to each node, the number of pipes PN of the pipe network, the pipe resistance RES (PN) of each pipe, Of the nodes at both ends of the pipe, one node number NPPN1 (PN) arbitrarily determined, the other node number NPPN2 (PN), the fluid supply source node number NF, and the fluid supply source node number NFIX (NF) are set as known numbers. The storage unit to be stored is defined.

【0012】前記英数字中のカッコ内にNN、PN、N
Fは、それぞれのデータがNN個、PN個、NF個ある
ことを示している。パイプの中間に流体の需要があると
きには、該パイプの前記各ノードの流体需要量q(N
N)に振り分けられ加算されている。前記パイプ抵抗R
ES(PN)は流体の圧力をP、流量をQ、比重をP、
パイプの内径をD、延長をL、パラメータをM、Nおよ
び関数をF、Gとして、Pm =F(Q)・G(P、L、
D)QN で表したときに、流量Qと無関係に計算ができ
るG(P、L、D)の値である。
NN, PN, N in parentheses in the alphanumeric characters
F indicates that there are NN pieces, PN pieces, and NF pieces of respective data. When there is a demand for fluid in the middle of the pipe, the fluid demand q (N
N) and are added. The pipe resistance R
ES (PN) is fluid pressure P, flow rate Q, specific gravity P,
Assuming that the pipe inner diameter is D, the extension is L, the parameters are M and N, and the functions are F and G, P m = F (Q) · G (P, L,
D) When expressed by Q N , it is a value of G (P, L, D) that can be calculated regardless of the flow rate Q.

【0013】図5に示す管網の場合、NN=10、PN
=13、NF=2であり、各ノードにノード番号がつけ
られる。さらに、各パイプにも番号が付され、各パイプ
の抵抗はあらかじめ算定されている。図5に示す場合
は、「1」から「10」までのノード番号を割り当て、
各パイプに「1」から「13」までのパイプ番号を割り
当てる。
In the case of the pipe network shown in FIG. 5, NN = 10, PN
= 13, NF = 2, and a node number is assigned to each node. Furthermore, each pipe is also numbered, and the resistance of each pipe is calculated in advance. In the case shown in FIG. 5, node numbers from "1" to "10" are assigned,
A pipe number from "1" to "13" is assigned to each pipe.

【0014】図2は、パイプの両端のノードのうち任意
に定めた一方のノード番号NPPN1(PN)、他方の
ノード番号NPPN2(PN)を示すもの図である。
FIG. 2 is a diagram showing one node number NPPN1 (PN) and the other node number NPPN2 (PN) which are arbitrarily defined among the nodes at both ends of the pipe.

【0015】図2において、Aはパイプ番号を示し、そ
のパイプの両端にノードがあり、ノード内の番号がノー
ド番号である。Cはパイプの抵抗を示す。ここで、パイ
プ13に対して一方のノードを「9」とすると、他方の
ノードが「2」となり、NPPN1(13)=9、NP
PN2(13)=2となる。
In FIG. 2, A indicates a pipe number, there are nodes at both ends of the pipe, and the number in the node is the node number. C indicates the resistance of the pipe. Here, if one node is “9” for the pipe 13, the other node is “2”, and NPPN1 (13) = 9, NP
PN2 (13) = 2.

【0016】図5において、ノード「1」とノード
「4」は、流体供給源ノードであるので、流体供給源ノ
ード数NF=2となり、流体供給源ノード番号NFLX
(1)=1、NFLX(2)=4となる。
In FIG. 5, since the nodes "1" and "4" are fluid supply source nodes, the number of fluid supply source nodes NF = 2, and the fluid supply source node number NFLX.
(1) = 1 and NFLX (2) = 4.

【0017】図3は、需要量を定義するもので、ノード
「2」の需要量がq(2)であることを示す。この需要
量については、図8において説明する。スッテップ200 次に、ステップ200について説明する。ステップ20
0は、未知数を記憶する記憶部を定義するものである。
FIG. 3 defines the demand quantity, and shows that the demand quantity of the node "2" is q (2). This demand will be described with reference to FIG. Step 200 Next, step 200 will be described. Step 20
0 defines a storage unit for storing unknowns.

【0018】すなわち、ステップ200において、各ノ
ードに与えられる上流側パイプ番号IPIPE(N
N)、流体供給源からの全抵抗SD(NN)および流体
供給源からのノード順位LEVEL(NN)ならびにパ
イプに与えられる上流側ノード番号NPPN1(N
P)、下流側ノード番号NPPN2(NP)および初期
流量QN(NP)ならびにループ数LNおよび最下流パ
イプLOOP(LN)の値を格納するための記憶部が定
義される。
That is, in step 200, the upstream pipe number IPIPE (N
N), the total resistance SD (NN) from the fluid source, the node order LEVEL (NN) from the fluid source, and the upstream node number NPPN1 (N) given to the pipe.
P), the downstream node number NPPN2 (NP) and the initial flow rate QN (NP), the number of loops LN, and the storage unit for storing the values of the most downstream pipe LOOP (LN) are defined.

【0019】図4に示すように、上流側パイプIPIP
Eは、流体供給源からの抵抗が一番小さいルートのパイ
プを示す。例えば、パイプ番号「1」、「2」、「1
3」の中のパイプからパイプ「1」を選択し、上流側パ
イプとしたときには、IPIPE(2)=1となる。
As shown in FIG. 4, the upstream pipe IPIP
E shows the pipe of the route with the least resistance from the fluid source. For example, pipe numbers "1", "2", "1"
When the pipe “1” is selected from the pipes in “3” and is set as the upstream pipe, IPIPE (2) = 1.

【0020】流体供給源からの全抵抗SD(NN)は、
各ノードに対して、流体供給源からこのノードに至る複
数の経路のパイプ抵抗RESの総和のうち最も小さいも
のである。
The total resistance SD (NN) from the fluid source is
For each node, it is the smallest of the sum of the pipe resistances RES of the plurality of paths from the fluid supply source to this node.

【0021】流体供給源からのノード順位LEVEL
(NN)は、各ノードが流体供給源から何番目に下流の
ノードであるかを示す。
Node order LEVEL from fluid source
(NN) indicates how downstream each node is from the fluid supply source.

【0022】上流側ノード番号NPPN1(NP)、下
流側ノード番号NPPN2(NP)は、流体供給源から
の全抵抗SDの小さい方のノードを上流側パイプNPP
N1とし、大きい方を下流側パイプNPPN2とする。
例えば、図2において、ノード「9」よりノード「5」
のSDが小さければ、NPPN1(13)=9およびN
PPN2(13)=2となる。
In the upstream node number NPPN1 (NP) and the downstream node number NPPN2 (NP), the node having the smaller total resistance SD from the fluid supply source is connected to the upstream pipe NPP.
N1 and the larger one is the downstream pipe NPPN2.
For example, in FIG. 2, the node "9" is replaced by the node "5".
If SD is small, NPPN1 (13) = 9 and N
PPN2 (13) = 2.

【0023】初期流量QN(NP)は、管網計算を行な
う際に各圧力を求めるときの流量の初期値である。
The initial flow rate QN (NP) is an initial value of the flow rate when each pressure is obtained when the pipe network is calculated.

【0024】LNはパラメータ、最下流パイプLOOP
(LN)は、本実施例によって、定められるパイプ番号
である。ステップ300 次に、ステップ300について説明する。ステップ30
0は、各ノードの供給源からの全抵抗SDを計算して、
各パイプの上流側ノード番号NPPN1、下流側ノード
番号NPPN2および各ノードの上流側パイプ番号IP
IPEを決定する処理である。
LN is a parameter, the most downstream pipe LOOP
(LN) is a pipe number determined by this embodiment. Step 300 Next, step 300 will be described. Step 30
0 calculates the total resistance SD from the source of each node,
The upstream node number NPPN1, the downstream node number NPPN2 of each pipe, and the upstream pipe number IP of each node
This is a process of determining the IPE.

【0025】このステップ300の処理を図8および図
9を用いて簡単に説明する。図8(a)はノード関係デ
ータの変化を示し、図8(b)はパイプ関係データの変
化を示す。
The process of step 300 will be briefly described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG. 8A shows a change in the node relation data, and FIG. 8B shows a change in the pipe relation data.

【0026】図8(a)において、各ノードに対して上
流側パイプ番号IPIPEを仮に定める。この場合、ノ
ード「1」、「4」は、供給源ノードであるので、上流
側パイプ番号は定められない。そして、供給源ノードを
除いた各ノードに対して全抵抗SDの初期値として、例
えば「100」を与える。次に、各ノードの上流側パイ
プ番号および各パイプの抵抗を基にして上流側の全抵抗
SDを算出する。
In FIG. 8A, the upstream pipe number IPIPE is provisionally set for each node. In this case, since the nodes “1” and “4” are supply source nodes, the upstream pipe number is not determined. Then, for example, "100" is given to each node except the supply source node as an initial value of the total resistance SD. Next, the total upstream resistance SD is calculated based on the upstream pipe number of each node and the resistance of each pipe.

【0027】例えば、図5において、ノード「5」の上
流側パイプは「4」であり、ノード「6」の上流側パイ
プは「7」であり、パイプ「4」、「7」の抵抗RES
はそれぞれ「20」、「15」であるので、ノード
「6」の上流側全抵抗SDは「35(=20+15)」
となる。このようにして、各供給源ノードを除くノード
の上流側全抵抗SDを算定する。
For example, in FIG. 5, the upstream pipe of the node "5" is "4", the upstream pipe of the node "6" is "7", and the resistances RES of the pipes "4" and "7".
Are "20" and "15", respectively, so the upstream total resistance SD of the node "6" is "35 (= 20 + 15)".
Becomes In this way, the upstream total resistance SD of the nodes other than each supply source node is calculated.

【0028】次に、図8(b)に示すように、図8
(a)で設定したノードとその上流側パイプ番号を考慮
し、各パイプに対して上流側ノード番号NPPN1と下
流側ノード番号NPPN2を定める。例えば、図8
(a)からノード「6」の上流側パイプはパイプ「7」
であるので、図8(b)において、パイプ「7」の上流
側ノード番号を「5」、下流側ノード番号を「6」とす
る。なお、図8(a)のノード番号と上流側パイプ番号
の関係により、上流側ノード番号、下流側ノード番号を
決定できないものは、上流側ノード番号、下流側ノード
番号を仮に定める。このようにして、各パイプに対して
上流側ノード番号NPPN1および下流側ノード番号N
PPN2を算定する。
Next, as shown in FIG.
Considering the node set in (a) and its upstream pipe number, the upstream node number NPPN1 and the downstream node number NPPN2 are determined for each pipe. For example, in FIG.
From (a), the upstream pipe of the node "6" is pipe "7".
Therefore, in FIG. 8B, the upstream node number of the pipe “7” is “5” and the downstream node number of the pipe “7” is “6”. If the upstream node number and the downstream node number cannot be determined due to the relationship between the node number and the upstream pipe number in FIG. 8A, the upstream node number and the downstream node number are provisionally determined. Thus, for each pipe, the upstream node number NPPN1 and the downstream node number N
Calculate PPN2.

【0029】次に、各パイプに対して図8(b)で算定
された上流側ノードおよび下流側ノードのそれぞれの上
流側全抵抗SD(1)、SD(2)を図8(a)から求
め、それを比較し、SD(1)≦SD(2)であれば、
上流側および下流側のノード番号を変化させず、SD
(1)>SD(2)であれば、上流側および下流側のノ
ード番号を入れ替える。例えば、パイプ番号が「2」の
パイプの上流側ノードおよび下流側ノードはそれぞれノ
ード「2」およびノード「3」であるので、図8(a)
からノード「2」の上流側全抵抗SD(1)=10、ノ
ード「3」の上流側全抵抗SD(2)=21を読取り、
SD(1)≦SD(2)であるので、パイプ「2」につ
いては上流側ノード番号および下流側ノード番号の入れ
替えは行わない。
Next, the upstream total resistances SD (1) and SD (2) of the upstream node and the downstream node calculated in FIG. 8 (b) for each pipe are shown in FIG. 8 (a). Obtained and compared, if SD (1) ≦ SD (2),
SD without changing the upstream and downstream node numbers
If (1)> SD (2), the node numbers on the upstream side and the downstream side are exchanged. For example, since the upstream side node and the downstream side node of the pipe with the pipe number “2” are the node “2” and the node “3”, respectively, FIG.
Read the upstream total resistance SD (1) = 10 of the node “2” and the upstream total resistance SD (2) = 21 of the node “3” from
Since SD (1) ≦ SD (2), the upstream node number and the downstream node number are not exchanged for the pipe “2”.

【0030】これに対してパイプ番号が「3」のパイプ
の上流側ノードおよび下流側ノードは、それぞれノード
「3」およびノード「4」であるので、図8(a)から
ノード「3」の上流側全抵抗SD(1)=21、ノード
「4」の上流側全抵抗SD(2)=0を読取り、SD
(1)>SD(2)であるので、パイプ「3」について
は上流側ノード番号と下流側ノード番号を入れ替える。
On the other hand, the upstream node and the downstream node of the pipe with the pipe number "3" are the node "3" and the node "4", respectively. The upstream total resistance SD (1) = 21 and the upstream total resistance SD (2) = 0 of the node “4” are read, and SD
Since (1)> SD (2), the upstream node number and the downstream node number are exchanged for the pipe "3".

【0031】図8(b)に示すように、パイプ番号が
「3」、「9」、「11」のパイプに対して、上流側ノ
ードと下流側ノードが入れ替えられる。
As shown in FIG. 8B, the upstream side node and the downstream side node are exchanged for the pipes having the pipe numbers "3", "9" and "11".

【0032】この入れ替えに対応して、図8(a)に示
すように、各ノードに対して、供給源ノードからの全抵
抗SDが計算され、複数の経路がある場合、その全抵抗
の最も小さい経路の上流側パイプが上流側パイプとさ
れ、その経路の全抵抗が上流側全抵抗とされる。図8
(a)の場合、ノード「3」、「7」、「10」の上流
側パイプ番号が「3」、「9」、「11」に変えられ
る。
Corresponding to this replacement, as shown in FIG. 8A, the total resistance SD from the supply source node is calculated for each node, and when there are a plurality of paths, the maximum of all the resistances is calculated. The upstream pipe of the small path is the upstream pipe, and the total resistance of the path is the upstream total resistance. Figure 8
In the case of (a), the upstream pipe numbers of the nodes "3", "7", and "10" are changed to "3", "9", and "11".

【0033】次に、図9に示すように、前述したのと同
様の手順で、ノード関係データおよびパイプ関係データ
を用いて、各ノードに対する上流側パイプ番号IPIP
Eおよび各パイプに対する上流側ノード番号NPPN1
および下流側ノード番号NPPN2を算定する。
Next, as shown in FIG. 9, the upstream pipe number IPIP for each node is calculated using the node relation data and the pipe relation data in the same procedure as described above.
E and the upstream node number NPPN1 for each pipe
And the downstream node number NPPN2.

【0034】図14は、ステップ300に示す処理をコ
ンピュータ処理する場合のフローチャートである。
FIG. 14 is a flow chart for computer processing of the process shown in step 300.

【0035】流体供給源からの全抵抗SDの値に、実際
には起こり得ない大きな数値、例えば「100」を仮に
設定する(ステップ301)。次に、流体供給源ノード
の全抵抗SDに「0.0」を設定する(ステップ30
2)。この結果、図8(a)の上流側の全抵抗の欄10
3の左端の数値が設定されたことになる。次にスイッチ
ISW1とISW2を「0」に設定し(ステップ30
3)、パイプを「1」から昇順に拾い出していくための
パラルータIの値を設定する(ステップ304)。I番
目のパラメータの上流側ノードと下流側ノードの流体供
給源からの全抵抗SDを比較して、上流側ノードNPP
N1と下流側ノードNPPN2にそれぞれ、SDの値の
小さい値を持つノード番号と大きい値を持つノード番号
を設定する(ステップ305、306、307)。
The value of the total resistance SD from the fluid supply source is temporarily set to a large value that cannot actually occur, for example, "100" (step 301). Next, "0.0" is set to the total resistance SD of the fluid supply source node (step 30).
2). As a result, the column 10 of the total resistance on the upstream side of FIG.
This means that the leftmost number of 3 has been set. Next, the switches ISW1 and ISW2 are set to "0" (step 30
3) The value of the pararouter I for picking up the pipes from "1" in ascending order is set (step 304). The total resistance SD from the fluid supply sources of the upstream node and the downstream node of the I-th parameter is compared, and the upstream node NPP is compared.
A node number having a small SD value and a node number having a large SD value are set in N1 and the downstream node NPPN2, respectively (steps 305, 306, 307).

【0036】図8(b)のパイプ番号の欄中に示される
パイプ番号「1」では、NPPN1(1)とNPPN2
(2)のノード番号がそれぞれ「1」、「2」で各ノー
ドの供給源からの全抵抗SD(1)とSD(2)がそれ
ぞれ「0.0」、「100」であるから、SD(1)≦
SD(2)を満足しているので、ステップ306により
NPPN1(1)とNPPN2(2)の入れ替えが行わ
れず、それぞれ「1」、「2」の値となる。
In the pipe number "1" shown in the pipe number column of FIG. 8B, NPPN1 (1) and NPPN2
Since the node numbers in (2) are "1" and "2", respectively, and the total resistances SD (1) and SD (2) from the supply source of each node are "0.0" and "100", respectively, SD (1) ≤
Since SD (2) is satisfied, NPPN1 (1) and NPPN2 (2) are not replaced in step 306, and the values become "1" and "2", respectively.

【0037】下流側ノード番号の流体供給源からの全抵
抗SDが「100」のときにはISWの値を1にする
(ステップ308、309)。例えば、図8(a)の上
流側の全抵抗の欄103に示すノード番号「2」のSD
(2)が「100」であるから、この場合にはISWの
値が「1」になる。上流側ノードNPPN1の流体供給
源からの全抵抗SDと該パイプの抵抗RESを加えた値
SDNEWと下流側ノードNPPN2の流体供給源から
の全抵抗SDを比較して、SDNEWが小さいときには
ISW2の値を「1」にセットし、SDNEWの値を下
流側ノードNPPN2の流体供給源からの全抵抗SDに
格納するとともに、下流側ノードNPPN2の上流側パ
イプIPIPEの値にパイプ番号Iを決定する。例え
ば、このステップで図8(a)のパイプ番号が「1」の
とき、下流側ノード番号NPPN2(2)は「2」であ
り、図8(a)のノード番号「2」の流体供給源からの
全抵抗SD(2)は「100」から「10」になり、上
流側パイプIPIPE(2)は1となる。
When the total resistance SD from the fluid supply source of the downstream node number is "100", the value of ISW is set to 1 (steps 308 and 309). For example, the SD of the node number “2” shown in the column 103 of the total resistance on the upstream side in FIG.
Since (2) is "100", the value of ISW is "1" in this case. A value SDNEW obtained by adding the total resistance SD from the fluid supply source of the upstream node NPPN1 and the resistance RES of the pipe to the total resistance SD from the fluid supply source of the downstream node NPPN2, and the value of ISW2 when SDNEW is small. Is set to "1", the value of SDNEW is stored in the total resistance SD from the fluid supply source of the downstream node NPPN2, and the pipe number I is determined as the value of the upstream pipe IPIPE of the downstream node NPPN2. For example, in this step, when the pipe number of FIG. 8A is “1”, the downstream node number NPPN2 (2) is “2”, and the fluid supply source of the node number “2” of FIG. The total resistance SD (2) from is changed from "100" to "10", and the upstream pipe IPIPE (2) is changed to 1.

【0038】次に、パラメータIの値に1を加え、Iに
設定することにより、次のパイプについて、データ処理
をする準備を行う。ステップ313でパラメータIの値
とパイプ数NNを比較することによりステップ314
で、全数のパイプについてデータ処理を行っていないと
きにはステップ305に移って次のパイプのデータ処理
を行うが、全数のパイプについてデータ処理を行った時
にはステップ315に移り、ISW1とISW2が共に
「0」であるかどうかを調べる。ISW1が「1」のと
きには、ノードのうち流体供給源までの全抵抗SDが
「100」、すなわち仮置の値が残っていることからデ
ータ処理が終了していないこと、ISW2が「1」のと
きには、流体供給源からの全抵抗SDの値が変化してい
るので、データ処理が完了しているかどうか分からない
ことから、ステップ303に移り、再度、データ処理を
することを示している。
Next, by adding 1 to the value of the parameter I and setting it to I, preparation is made for data processing for the next pipe. By comparing the value of parameter I with the number of pipes NN in step 313, step 314
Then, when data processing is not performed for all the pipes, the process proceeds to step 305 to perform data processing for the next pipe, but when data processing is performed for all the pipes, the process proceeds to step 315 and both ISW1 and ISW2 are set to "0". To see if When ISW1 is "1", the total resistance SD to the fluid supply source in the node is "100", that is, the data processing is not completed because the temporary value remains, and ISW2 is "1". At this time, since the value of the total resistance SD from the fluid supply source has changed, it is not known whether or not the data processing is completed. Therefore, the process proceeds to step 303, and the data processing is indicated again.

【0039】前述したように図8(b)に示すごとく、
パイプ番号「3」、「9」、「11」で上流側ノード番
号NPPN1と下流側ノード番号NPPN2の入れ替え
が行われている。ノード番号「2」、「3」、「5」〜
「10」の上流側IPIPEおよび流体供給源からの全
抵抗SDが設定あるいは変更されている。特に、図8
(a)のノード番号「3」ではパイプ番号「2」のデー
タ処理過程で一度設定あるいは変更されたデータがパイ
プ番号「3」のデータ処理過程で再度変更されている。
同様の再変更がノード番号「7」および「10」におい
ても見られる。1回目のデータ処理過程(図8)では、
ステップ309およびステップ312でISW1および
ISW2が共に1に変更されているので、2回目のデー
タ処理過程(図9)に移る。2回目のデータ処理過程で
はパイプ番号「8」の処理過程で、上流側ノード番号N
PPN1および下流側ノード番号NPPN2が変化し、
ステップ310〜ステップ313のデータ処理により、
ノード番号「6」の上流側パイプ番号IPIPEが
「7」から「8」に変化し、流体供給源からの全抵抗S
Dも「35」から「23」に変化する。
As described above, as shown in FIG.
The upstream node number NPPN1 and the downstream node number NPPN2 are exchanged with the pipe numbers "3", "9", and "11". Node numbers "2", "3", "5" ...
The upstream IPIPE of "10" and the total resistance SD from the fluid source have been set or changed. In particular, FIG.
In the node number “3” of (a), the data once set or changed in the data processing process of the pipe number “2” is changed again in the data processing process of the pipe number “3”.
Similar re-modifications are also found at node numbers "7" and "10". In the first data processing process (Fig. 8),
Since both ISW1 and ISW2 have been changed to 1 in step 309 and step 312, the process proceeds to the second data processing step (FIG. 9). In the second data processing process, the upstream node number N
PPN1 and the downstream node number NPPN2 change,
By the data processing of steps 310 to 313,
The upstream pipe number IPIPE of the node number "6" changes from "7" to "8", and the total resistance S from the fluid supply source S
D also changes from "35" to "23".

【0040】図5において、ノード「6」の上流側パイ
プIPIPEがパイプ番号「7」から「8」に変化す
る。図9のパイプ番号「10」では上流側ノード番号N
PPN1と下流側ノード番号NPPN2の入れ替えが行
われるが、ステップ310およびステップ311でSD
NEW≧SD(NH)となるためノード関係データの移
動はない。2回目のデータ処理過程ではステップ312
を1回だけではあるが通っているので、ISW2=1と
なっている。そのため、ステップ315の判断により3
回目のデータ処理過程に入る。3回目のデータ処理過程
ではデータの変化はなく、ステップ312の過程を通ら
ないので、ISW1、ISW2共に「0」となるので、
ステップ316によりデー処理過程を終了する。
In FIG. 5, the upstream pipe IPIPE of the node "6" changes from the pipe number "7" to "8". In the case of the pipe number “10” in FIG. 9, the upstream node number N
Although the PPN1 and the downstream node number NPPN2 are exchanged, SD is used in steps 310 and 311.
Since NEW ≧ SD (NH), the node relation data is not moved. In the second data processing process, step 312
Since it has passed through only once, ISW2 = 1. Therefore, 3 is determined according to the determination in step 315
Enter the second data processing process. In the third data processing process, there is no data change and the process of step 312 is not performed, so both ISW1 and ISW2 are "0".
In step 316, the day processing process ends.

【0041】以上のようにしてステップ300により、
初期にノード番号、パイプ番号を自由に設定していて
も、上流側ノード番号NPPN1、下流側ノード番号N
PPN2および上流側パイプ番号が決定されることが分
かる。(以下余白)ステップ400 次に、ステップ400を説明する。ステップ400は、
パラメータLNを算出し、上流側パイプ番号に指定され
ないパイプを最下流パイプとして割り当てる処理であ
る。
As described above, according to step 300,
Even if the node number and the pipe number are freely set in the initial stage, the upstream node number NPPN1 and the downstream node number N
It can be seen that PPN2 and upstream pipe number are determined. (Below margin) Step 400 Next, Step 400 will be described. Step 400 is
This is a process of calculating the parameter LN and assigning a pipe not designated as the upstream pipe number as the most downstream pipe.

【0042】図10は、このときの処理を示す図であ
る。図10(a)は、ノード関係データを示すもので、
ステップ300によって算定された各ノードに対する上
流側パイプ番号IPIPE、上流側全抵抗SDおよび供
給源からのノード順位レベルを示し、このノード順位の
初期値として「99」が与えられている。図10(b)
は、パイプ関係データを示し、各パイプに対するパイプ
抵抗RES、上流側ノード番号NPPN1、下流側ノー
ド番号NPPN2を示す。図10(c)は、ループ番号
と最下流パイプ番号LOOPの関係を示す。
FIG. 10 is a diagram showing the processing at this time. FIG. 10A shows node relation data.
The upstream pipe number IPIPE calculated for each node in step 300, the total upstream resistance SD, and the node rank level from the supply source are shown, and "99" is given as an initial value of this node rank. Figure 10 (b)
Indicates pipe-related data, and indicates a pipe resistance RES, an upstream node number NPPN1 and a downstream node number NPPN2 for each pipe. FIG. 10C shows the relationship between the loop number and the most downstream pipe number LOOP.

【0043】ステップ400における処理は、簡略する
と次のようになる。図10(a)の上流側パイプ番号I
PIPEに指定されているパイプ(ここでは「1」、
「3」、「4」、「8」、「9」、「6」、「12」、
「11」)のパイプ抵抗RESの符号を図11(b)に
示すようにマイナスにし、図10(a)の上流側パイプ
番号IPIPEに指定されていないパイプ(ここでは
「2」、「5」、「7」、「10」、「13」)を最下
流パイプとし、この最下流パイプ番号LOOPとループ
番号を図10(c)に示すように対応させる。
The processing in step 400 is as follows when it is simplified. The upstream pipe number I in FIG.
The pipe specified in PIPE (here, "1",
"3", "4", "8", "9", "6", "12",
The sign of the pipe resistance RES of "11") is made negative as shown in FIG. 11B, and the pipes ("2" and "5" here that are not specified in the upstream pipe number IPIPE of FIG. 10A). , "7", "10", "13") are the most downstream pipes, and the most downstream pipe number LOOP is associated with the loop number as shown in FIG. 10 (c).

【0044】図15は、ステップ400の処理をコンピ
ュータ処理する場合のフローチャートである。
FIG. 15 is a flow chart when the processing of step 400 is processed by computer.

【0045】パラメータNに「1」を設定し、ノード番
号「1」〜「NN」の昇順にデータ処理をしていく準備
をする(ステップ401)。次に、流体供給源からの全
抵抗SDが「0」であるノードについては無処理とし、
前記全抵抗SDが「0」でないノードについては、該ノ
ードの上流側パイプの抵抗値RESを負にするととも
に、前記ノードのLEVELに「99」を設定する(ス
テップ402,403)。「99」という数値は実際に
はあり得ない大きな数値という意味であり、「99」で
なくてもよい。LEVELの意味についてはステップ5
00で後述する。ステップ400でLEVELに仮置の
数値「99」を設定したのは、次のステップ500の前
処理を他の処理とともに、ステップ400で実施したも
のである。ステップ403でパイプ抵抗を負数に置き換
えているが、上流側パイプに指定されているパイプ番号
に印を付し識別可能としたものであって、負数を用いる
代わりに全パイプ数NN個にフラグを準備してもよい。
The parameter N is set to "1", and preparations are made for data processing in ascending order of the node numbers "1" to "NN" (step 401). Next, the node whose total resistance SD from the fluid supply source is “0” is not processed,
For a node for which the total resistance SD is not "0", the resistance value RES of the upstream pipe of the node is made negative and LEVEL of the node is set to "99" (steps 402 and 403). The numerical value "99" means a large numerical value that is not possible in practice, and need not be "99". Step 5 for the meaning of LEVEL
00 will be described later. The provisional numerical value “99” is set in LEVEL in step 400 because the preprocessing of the next step 500 is executed in step 400 together with other processing. In step 403, the pipe resistance is replaced with a negative number, but the pipe number specified in the upstream pipe is marked so that it can be identified. Instead of using a negative number, a flag is added to the total number of pipes NN. You may prepare.

【0046】次にパラメータNに「1」を加え、次のノ
ード番号のデータ処理を行う準備をする(ステップ40
4)。ステップ405により全数のノードのデータ処理
が行われるまではステップ402に戻り、全数のノード
のデータ処理が終了するとステップ406に移る。ステ
ップ401〜ステップ405のデータ処理により図10
(a)のLEVELおよび図10(b)のパイプ抵抗R
ESのようにデータが変化する。ステップ406〜ステ
ップ410によりパイプ番号「1」〜「NP」のパイプ
抵抗RESの値を順次検査し、正のパイプ数を数えると
ともに、該パイプ番号を最下流パイプ番号LOOPに設
定する。
Next, "1" is added to the parameter N to prepare for the data processing of the next node number (step 40).
4). The process returns to step 402 until the data processing of all the nodes is performed in step 405, and when the data processing of all the nodes is completed, the process proceeds to step 406. As a result of the data processing in steps 401 to 405, FIG.
LEVEL of (a) and pipe resistance R of FIG.
Data changes like ES. In steps 406 to 410, the values of the pipe resistance RES of the pipe numbers “1” to “NP” are sequentially inspected, the number of positive pipes is counted, and the pipe number is set to the most downstream pipe number LOOP.

【0047】ステップ200で定義されるパラメータL
Nは前記未知数流量の数を意味している。ステップ40
6〜ステップ410のデータ処理により、図10(c)
のように番号に対応して最下流パイプ番号LOOPが求
められる。ステップ500 次に、ステップ500について説明する。ステップ50
0は、各パイプの上流側ノード番号NPPN1と下流側
ノード番号NPPN2を用いて、供給源からのノード順
位LEVELを決定する処理である。
Parameter L defined in step 200
N means the number of unknown flow rates. Step 40
By the data processing of 6 to step 410, FIG.
As described above, the most downstream pipe number LOOP is obtained corresponding to the number. Step 500 Next, step 500 will be described. Step 50
0 is a process of determining the node rank LEVEL from the supply source using the upstream node number NPPN1 and the downstream node number NPPN2 of each pipe.

【0048】ステップ500の処理を図6を用いて簡単
に説明する。
The process of step 500 will be briefly described with reference to FIG.

【0049】この処理は、ステップ400で決定された
最下流パイプを取り除いた管網において、各ノードが供
給源ノードから何番目の順位にあるかを示すノード順位
を算定する処理である。
This process is a process for calculating the node order indicating the order of each node from the supply source node in the pipe network in which the most downstream pipe determined in step 400 is removed.

【0050】図6に示すように、対象とする管網におい
て、ステップ400で最下流パイプに指定されたパイプ
は破線で示される。図中△内の数字は供給源からのノー
ド順位を示すものである。供給源ノード「1」、「4」
のノード順位は「1」である。供給源ノード「1」の下
流側のノード「2」、「5」、「9」のノード順位は
「2」とされる。
As shown in FIG. 6, in the target pipe network, the pipe designated as the most downstream pipe in step 400 is indicated by a broken line. The numbers in the triangles in the figure indicate the order of nodes from the supply source. Source node "1", "4"
Has a node rank of "1". The node order of the nodes “2”, “5”, and “9” on the downstream side of the supply source node “1” is “2”.

【0051】供給源ノード「4」の下流側ノード
「3」、「8」のノード順位は「2」とされる。さら
に、ノード「8」の下流側のノード「7」、「10」の
ノード順位は「3」とされる。さらに、ノード「7」の
下流側のノード「6」のノード順位は「4」とされる。
The node order of the downstream side nodes "3" and "8" of the supply source node "4" is "2". Furthermore, the node order of the nodes “7” and “10” on the downstream side of the node “8” is “3”. Further, the node order of the node "6" on the downstream side of the node "7" is "4".

【0052】このようにして、各ノードのノード順位が
決定される。
In this way, the node rank of each node is determined.

【0053】図11および図12は、ステップ500の
処理におけるノード関係データおよびパイプ関係データ
のデータ変化を示すものである。
FIG. 11 and FIG. 12 show data changes of the node relation data and the pipe relation data in the processing of step 500.

【0054】図11(a)において、ノード「1」、
「4」は供給源ノードであるので、供給源からのノード
順位LEVELが「99」から「1」に変えられる。
In FIG. 11A, the node "1",
Since "4" is a source node, the node order LEVEL from the source is changed from "99" to "1".

【0055】次に、ノード「2」、「3」、「5」、
「8」、「9」は、ノード「1」、「4」の下流側にあ
るので、ノード順位LEVELが「99」から「2」に
変えられる。
Next, the nodes "2", "3", "5",
Since "8" and "9" are on the downstream side of the nodes "1" and "4", the node order LEVEL can be changed from "99" to "2".

【0056】図12においても同様にして、各ノードに
対して供給源からのノード順位が算定される。
Similarly in FIG. 12, the node rank from the supply source is calculated for each node.

【0057】図16は、ステップ500の処理をコンピ
ュータ処理する場合のフローチャートである。
FIG. 16 is a flow chart when the processing of step 500 is processed by computer.

【0058】ステップ501〜ステップ504により流
体供給源ノードのノード順位LEVELを「1」にす
る。ステップ505でパイプ番号の「1」から順に「N
P」まで昇順に指定するパラメータIを「1」に設定す
るとともに、ISWを「0」に設定する。ステップ51
3においてISWが「1」に変更されているときは、デ
ータ処理が終了していない可能性があるので、ステップ
505に戻って再びデータ処理することになる。ステッ
プ506〜ステップ511において、パイプ抵抗RES
が「0」を越えるものは最下流パイプであるから、デー
タ処理を何もせずにステップ511に飛ぶ。パイプ抵抗
RESが負のときには、パイプ番号Iの下流側ノードN
PPN2(2)の流体供給源からのノード順位LEVE
Lが「99」で、かつ該パイプの上流側ノードNPPN
1(2)の流体供給源からのノード順位LEVELが
「99」でないときにのみ、ステップ510によりIS
Wの値を「1」に変更するとともに、パイプ抵抗RES
が負になっているので、その値を正に戻し、さらに上流
側ノードNPPN1(2)の流体供給源からのノード順
位LEVELに「1」を加えた値を下流側ノードNPP
N2(1)の流体供給源からのノード順位LEVELに
設定する。これをステップ511〜ステップ512によ
りパイプの数NPだけ繰り返す。ステップ513では、
ステップ510でデータが変化した場合、すなわち、I
SW=1のときには、すべてのノードの流体供給源から
のノード順位LEVELが決定していない恐れがあるの
で、ステップ505に戻って計算を繰り返す。
In steps 501 to 504, the node order LEVEL of the fluid supply source node is set to "1". In step 505, the pipe number is sequentially from "1" to "N".
The parameter I which is designated in ascending order up to "P" is set to "1" and the ISW is set to "0". Step 51
When the ISW is changed to "1" in 3, it is possible that the data processing has not been completed, so the processing returns to step 505 and data processing is performed again. In steps 506 to 511, the pipe resistance RES
Since the value exceeding "0" is the most downstream pipe, the process jumps to step 511 without performing any data processing. When the pipe resistance RES is negative, the downstream node N of the pipe number I
Node order LEVE from PPN2 (2) fluid source
L is "99" and the upstream node NPPN of the pipe
Only when the node rank LEVEL from the fluid source of 1 (2) is not “99”
While changing the value of W to "1", the pipe resistance RES
Is negative, the value is returned to positive, and the value obtained by adding "1" to the node rank LEVEL from the fluid supply source of the upstream node NPPN1 (2) is added to the downstream node NPP.
Set to node order LEVEL from N2 (1) fluid source. This is repeated by the number NP of pipes in steps 511 to 512. In step 513,
If the data has changed in step 510, ie, I
When SW = 1, there is a possibility that the node order LEVEL from the fluid supply source of all the nodes has not been determined, so the process returns to step 505 and the calculation is repeated.

【0059】前述した図11に示すように、1回目のデ
ータ処理でノード番号「6」の供給源からのノード順位
LEVELが「99」であることを除いて、他のノード
の供給源からのノード順位が設定される。図12に示す
ように、2回目のデー処理においては、前記ノード番号
「6」の供給源からのノード順位LEVELがステップ
510により「4」に設定されると共に、ISWも
「1」に変更される。したがって、ステップ513によ
り3回目のデータ処理に移る。3回目のデータ処理では
ステップ510を通らないので、ISWは「0」に保持
されており、ステップ513の判断でステップ514の
終了に至る。ステップ600 次に、ステップ600について説明する。ステップ60
0は、最下流パイプの流量を「0」とすることにより、
管網をツリー構造として流量の初期値を与える処理であ
る。
As shown in FIG. 11 described above, except that the node order LEVEL from the supply source of the node number "6" is "99" in the first data processing, the supply from other node's supply source is performed. The node order is set. As shown in FIG. 12, in the second day processing, the node rank LEVEL from the supply source of the node number “6” is set to “4” at step 510 and the ISW is also changed to “1”. It Therefore, the process proceeds to the third data processing by step 513. Since the step 510 is not performed in the third data processing, the ISW is held at "0", and the judgment of the step 513 leads to the end of the step 514. Step 600 Next, step 600 will be described. Step 60
0 means that by setting the flow rate of the most downstream pipe to "0",
This is a process in which the pipe network is used as a tree structure to provide an initial value for the flow rate.

【0060】ステップ600の処理を図7を用いて簡単
に説明する。図7において、破線で示されている最下流
パイプの流量は「0」とされる。各ノードには需要量q
(NN)が与えられている。
The process of step 600 will be briefly described with reference to FIG. In FIG. 7, the flow rate of the most downstream pipe indicated by the broken line is “0”. Demand q for each node
(NN) is given.

【0061】この場合、最下流パイプを無視して考え
て、ノード「2」、「3」、「5」、「6」、「9」、
「10」は、末端のノードとして取り扱われ、それに接
続されるパイプの流量はそのノードの需要量となる。例
えば、ノード「7」について言えば、下流側のパイプの
流量はq(6)となり、ノード「7」の需要量がq
(7)であるので、ノード「7」の上流側のパイプの流
量はq(6)+q(7)となる。同様にして、ノード
「8」の上流側の流量はq(6)+q(7)+q(8)
+q(10)となる。このようにして、パイプの初期流
量が設定される。
In this case, ignoring the most downstream pipe, the nodes "2", "3", "5", "6", "9",
"10" is treated as an end node, and the flow rate of the pipe connected to it is the demand amount of that node. For example, regarding the node "7", the flow rate of the downstream pipe is q (6), and the demand amount of the node "7" is q.
Since it is (7), the flow rate of the pipe on the upstream side of the node “7” is q (6) + q (7). Similarly, the flow rate on the upstream side of the node “8” is q (6) + q (7) + q (8).
It becomes + q (10). In this way, the initial flow rate of the pipe is set.

【0062】図17は、ステップ600の処理をコンピ
ュータ処理する場合のフローチャートである。
FIG. 17 is a flow chart when the processing of step 600 is processed by computer.

【0063】ステップ601でパイプ初期流量の値を格
納する記憶部QN(NP)と、各ノードの流体需要量を
ダブルカウントしないためのフラグ記憶部QN(NP)
を準備する。フラグ記憶部QN(NP)を準備する代わ
りに、一度加算したノードの需要量の数値を負にするな
どにより、記憶容量を節約する方法もある。ステップ6
02で最下流パイプの上流側ノードから流量を加算する
ときにはFLAGを「0」に設定し、下流側ノードから
流量を加算するときにはFLAGを「1」に変更するた
めに準備されたFLAGを「0」に設定する。ステップ
604〜ステップ613により、最下流パイプLOOP
の上流側ノードNPPN1から順次該ノードの上流側パ
イプIPIPE、続いて該パイプの上流側ノードNPP
N1というように、たどりながら各ノードの流体需要量
をダブルカウントしないようにして、流体供給源ノード
まで流体需要量を加算していく。ダブルカウントしない
ための手段は、ステップ608およびステップ609に
より各ノードの流体需要量を一度加算すると同時にフラ
グQFを1に変更することで以後はそのノードの流体需
要量が加算されないことになる。最下流パイプの上流側
ノードからの流量加算が終了すると、ステップ612で
FLAGが「1」であるからステップ604に戻り、ス
テップ605でFLAGを「0」に変更するとともに、
流量加算のノードKに最下流パイプの下流側ノード番号
を設定する。以後のステップ607〜ステップ611の
流量加算の手順は前記最下流パイプの上流側ノード番号
とを設定したときと同様である。ステップ613および
ステップ614により最下流パイプの数だけ繰り返して
流量の加算を行う。ステップ700、800 次に、ステップ700、ステップ800について説明す
る。ステップ700は供給源ノードの圧力を入力し、ス
テップ800は入力された供給源ノードの圧力を基にし
て、各ノードの圧力の初期値を算出する処理である。
A storage unit QN (NP) for storing the value of the pipe initial flow rate in step 601 and a flag storage unit QN (NP) for not double counting the fluid demand of each node.
To prepare. Instead of preparing the flag storage unit QN (NP), there is also a method of saving the storage capacity by making the numerical value of the demand amount of the node once added negative. Step 6
In 02, FLAG is set to "0" when adding the flow rate from the upstream side node of the most downstream pipe, and when the flow rate is added from the downstream side node, the FLAG prepared for changing FLAG to "1" is set to "0". Set to. By the steps 604 to 613, the most downstream pipe LOOP
From the upstream node NPPN1 to the upstream pipe IPIPE of the node, and then the upstream node NPP of the pipe.
As in N1, the fluid demand amount of each node is not double counted, and the fluid demand amount is added up to the fluid supply source node. As a means for not performing double counting, the fluid demand amount of each node is once added at step 608 and step 609, and at the same time, the flag QF is changed to 1, so that the fluid demand amount of the node is not added thereafter. When the addition of the flow rate from the upstream side node of the most downstream pipe is completed, since FLAG is “1” in step 612, the process returns to step 604, and FLAG is changed to “0” in step 605, and
The downstream node number of the most downstream pipe is set in the node K of flow rate addition. The procedure of the flow rate addition in the subsequent steps 607 to 611 is the same as when the upstream node number of the most downstream pipe is set. Through steps 613 and 614, the flow rates are repeatedly added by the number of the most downstream pipes. Steps 700 and 800 Next, steps 700 and 800 will be described. Step 700 is a process of inputting the pressure of the supply source node, and step 800 is a process of calculating an initial value of the pressure of each node based on the input pressure of the supply source node.

【0064】たとえば、図18に示すように、ノード
「1」、ノード「2」について考えると、ノード「1」
は供給源ノードであり、圧力(水頭値)P1 を設定す
る。前述したように、パイプ「1」の流量はQ1 =q
(2)である。
For example, as shown in FIG. 18, considering the node "1" and the node "2", the node "1"
Is a supply source node and sets a pressure (head value) P 1 . As described above, the flow rate of the pipe “1” is Q 1 = q
(2).

【0065】ノード「2」の圧力(水頭値)をP2 とす
ると、例えば、 Q1 =S12・ΔP=S12・(P1 −P2 a ただし、S12=0.27853 CH ・D2.63・L-0.54 、a=
0.54 CH :流速計数、D:パイプの直径、L:パイプの長さ であるので、 P2 =P1 −(Q1 /S121/a となる。
Assuming that the pressure (head value) of the node “2” is P 2 , for example, Q 1 = S 12 · ΔP = S 12 · (P 1 −P 2 ) a , where S 12 = 0.27853 C H · D 2.63・ L -0.54 , a =
0.54 C H: flow rate counting, D: pipe diameter, L: Since the length of the pipe, P 2 = P 1 - a (Q 1 / S 12) 1 / a.

【0066】ここで計算を簡単にするためa=0.5と
すると、 P2 =P1 −(Q1 /S122 =P1 −RES・Q1 2 ………(1) (但し RES=1/S12 2 ) したがって、供給源ノードの圧力を最初に設定すれば、
式(1)を用いて各ノードの圧力を順次求めることがで
きる。
Here, assuming that a = 0.5 in order to simplify the calculation, P 2 = P 1- (Q 1 / S 12 ) 2 = P 1 -RES · Q 1 2 (1) (however, RES = 1 / S 12 2 ) Therefore, if the pressure at the source node is set first,
The pressure at each node can be sequentially obtained using equation (1).

【0067】図19はステップ700およびステップ8
00の処理をコンピュータ処理する場合のフローチャー
ト、図13は図18に示す処理を受ける場合の各ノード
の圧力値を示す図である。
FIG. 19 shows steps 700 and 8
FIG. 13 is a flow chart when the processing of 00 is processed by computer, and FIG. 13 is a diagram showing the pressure value of each node when receiving the processing shown in FIG.

【0068】図19において、各ノードの圧力項Fに
「99」を設定し(ステップ801)、供給源ノードの
圧力項FにはP0i 2 を設定する(ステップ802)。従
って、図13に示すように第1回圧力が設定される。
In FIG. 19, "99" is set in the pressure term F of each node (step 801), and P 0i 2 is set in the pressure term F of the supply source node (step 802). Therefore, the first pressure is set as shown in FIG.

【0069】次に、最下流パイプの抵抗RESに「9
9」を設定し(ステップ803)、パイプ番号を示すパ
ラメータIに「0」、フラグPFに「0」を設定し(ス
テップ804)、Iを「1」増加させ(ステップ80
5)、Iとパイプの総数を示すパラメータNとを比較す
る(ステップ806)。IがNより小さいときには、パ
イプ抵抗RES(I)と「99」とを比較する(ステッ
プ808)。パイプ抵抗RES(I)が「99」よりも
小さい場合、K1にNPPN1(I)を代入し、K2に
NPPN2(I)を代入する(ステップ809)。
Next, the resistance RES of the most downstream pipe is set to "9.
9 "is set (step 803), the parameter I indicating the pipe number is set to" 0 ", the flag PF is set to" 0 "(step 804), and I is increased by" 1 "(step 80).
5), I is compared with a parameter N indicating the total number of pipes (step 806). When I is smaller than N, the pipe resistance RES (I) is compared with "99" (step 808). When the pipe resistance RES (I) is smaller than "99", NPPN1 (I) is substituted into K1 and NPPN2 (I) is substituted into K2 (step 809).

【0070】次に、F(K1)と「99」とを比較し
(ステップ810)、F(K1)<「99」の場合、F
(K2)と「99」とを比較し(ステップ811)、F
(K2)=99の場合、PFに「1」を代入し、F(K
2)=F(K1)+RES・Q(I)2 とする(ステッ
プ812)。
Then, F (K1) is compared with "99" (step 810). If F (K1) <"99", then F (K1) <99
(K2) is compared with "99" (step 811), and F
When (K2) = 99, "1" is substituted for PF and F (K
2) = F (K1) + RES · Q (I) 2 (step 812).

【0071】ステップ806において、I=Nになる
と、PF=0であるか否かを判定し(ステップ80
7)、PFが「0」でない場合、ステップ804に戻
り、PF=0ならば処理を終了する。
When I = N in step 806, it is determined whether or not PF = 0 (step 80).
7) If PF is not "0", the process returns to step 804, and if PF = 0, the process ends.

【0072】このような処理を受けることにより、図1
3に示すように、各ノードの圧力の初期値が設定され
る。この場合、4回の計算を繰り返すことにより、圧力
の初期値が設定される。ステップ900 次に、ステップ900について説明する。ステップ90
0では、各ノードの圧力の初期値を用いてエネルギー位
法により、管網計算を行う。エネルギー位法管網計算に
ついては、前述した「配水管の解析と設計、森北出版、
高桑哲夫、1978年8月1日、113ページ」に詳し
く説明されているので、その詳細は省略する。
By receiving such processing, FIG.
As shown in 3, the initial value of the pressure at each node is set. In this case, the initial value of the pressure is set by repeating the calculation four times. Step 900 Next, step 900 will be described. Step 90
At 0, the pipe network is calculated by the energy level method using the initial value of the pressure at each node. For the energy level pipe network calculation, refer to "Analysis and design of water distribution pipes, Morikita Publishing,
Tetsuo Takakuwa, August 113, 1978, p. 113 ”, and the details are omitted.

【0073】かくして、本実施例によれば、エネルギー
位法を用いて管網の流量計算を行う場合に必要でかつ計
算時間に大きく影響する圧力の初期値を設定するにあた
り、管網をツリー構造として圧力の初期値を設定するよ
うにしたので、計算時間を短縮化することができる。
Thus, according to the present embodiment, in setting the initial value of the pressure necessary for calculating the flow rate of the pipe network by using the energy level method and greatly affecting the calculation time, the pipe network is structured as a tree structure. Since the initial value of the pressure is set as, the calculation time can be shortened.

【0074】尚、本発明は、その技術的思想の範囲内に
おいて種々の変形が可能である。例えば、ステップ10
0においては、ディジタルマッピングデータを加工・編
集して準備してもよいし、ノード数が50程度であれば
手作りにより作成することもできる。
The present invention can be variously modified within the scope of its technical idea. For example, step 10
In the case of 0, the digital mapping data may be processed and edited to prepare, or if the number of nodes is about 50, it may be created by hand.

【0075】また、本発明は水道管網の計算、ガス管網
の計算、電気の配線網電流計算に応用することができ
る。電気の配線網電流計算においては、パイプを配線と
考え、流量を電流と考えれば良い。
Further, the present invention can be applied to the calculation of water pipe network, the calculation of gas pipe network, and the calculation of electric wiring network current. In the electric wire network current calculation, it is sufficient to consider the pipe as the wiring and the flow rate as the current.

【0076】[0076]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、エネルギー位法を用いて管網の計算を行う場合、
管網の初期値の設定を自動的に行うことができる。
As described above in detail, according to the present invention, when the pipe network is calculated using the energy level method,
The initial value of the pipe network can be set automatically.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例に係るループの選定、初期
値の設定、管網計算を行う処理工程を示すフローチャー
FIG. 1 is a flowchart showing processing steps for selecting a loop, setting an initial value, and calculating a network according to an embodiment of the present invention.

【図2】 パイプの定義を示す図FIG. 2 is a diagram showing the definition of a pipe

【図3】 需要量の定義を示す図[Figure 3] Diagram showing the definition of demand

【図4】 ノードの定義を示す図FIG. 4 is a diagram showing a node definition

【図5】 本実施例で対象となる管網を示す図FIG. 5 is a diagram showing a target pipe network in this embodiment.

【図6】 最下流パイプとノード順位を示す図FIG. 6 is a diagram showing the most downstream pipes and node order.

【図7】 流量の初期値の計算例を示す図FIG. 7 is a diagram showing an example of calculating an initial value of a flow rate.

【図8】 ステップ300の処理を示す図FIG. 8 is a diagram showing the processing of step 300.

【図9】 ステップ300の繰り返し数2における処理
を示す図
FIG. 9 is a diagram showing a process when the number of repetitions of step 300 is 2;

【図10】 ステップ400の処理を示す図FIG. 10 is a diagram showing the processing of step 400.

【図11】 ステップ500の処理を示す図FIG. 11 is a diagram showing the processing of step 500.

【図12】 ステップ500の繰り返し数2における処
理を示す図
FIG. 12 is a diagram showing a process in which the number of repetitions of step 500 is two.

【図13】 ステップ700、800の処理を示す図FIG. 13 is a diagram showing the processing of steps 700 and 800.

【図14】 ステップ300の処理をコンピュータ処理
させる場合のフローチャート
FIG. 14 is a flowchart when the processing of step 300 is computer-processed.

【図15】 ステップ400の処理をコンピュータ処理
させる場合のフローチャート
FIG. 15 is a flowchart when the processing of step 400 is computer-processed.

【図16】 ステップ500の処理をコンピュータ処理
させる場合のフローチャート
FIG. 16 is a flowchart of a case where the processing of step 500 is processed by a computer.

【図17】 ステップ600の処理をコンピュータ処理
させる場合のフローチャート
FIG. 17 is a flowchart when the processing of step 600 is processed by a computer.

【図18】 圧力の算出方法の説明図FIG. 18 is an explanatory diagram of a pressure calculation method.

【図19】 ステップ700、800の処理をコンピュ
ータ処理させる場合のフローチャート
FIG. 19 is a flowchart of a case where the processes of steps 700 and 800 are processed by a computer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A………パイプ番号 B………ノード C………パイプ抵抗 A: Pipe number B: Node C: Pipe resistance

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つの供給源ノードと複数の
ノードとが抵抗を有するパイプによって接続された管網
において、 (a)前記供給源ノードから各ノードに至る経路の総抵
抗に基づいて、各パイプの上流側ノードおよび下流側ノ
ードと、各ノードの上流側パイプを決定する工程と、 (b)前記工程において、全パイプのうち上流側パイプ
に指定されないパイプを最下流パイプとする工程と、 (c)前記管網の前記最下流パイプを無視し、前記各ノ
ードが前記供給源ノードに対して何番目に下流側のノー
ドであるかを示すノード順位を前記各ノードの上流側ノ
ードと下流側ノードを基にして決定する工程と、 (d)前記最下流パイプの流量を「0」として、管網を
トリー構造とし、末端のノードの需要量からそのノード
に供給されるパイプの流量を定め、各ノードの需要量を
加えつつ上流側のパイプの流量を定めてパイプ流量の初
期値とする工程と、 (e)前記供給源ノードの圧力を設定する工程と、 (f)前記供給源ノードの圧力と前記パイプ流量の初期
値を用いて各ノードの圧力の初期値を算出する工程と、 (g)前記工程(f)で得られた前記各ノードの圧力の
初期値を用いてエネルギー位法により管網計算を行う工
程と、 を具備する管網の計算方法。
1. A pipe network in which at least one supply source node and a plurality of nodes are connected by a pipe having resistance, (a) based on a total resistance of a path from the supply source node to each node, An upstream node and a downstream node of the pipe, a step of determining the upstream pipe of each node, and (b) a step of making the pipe not designated as the upstream pipe among all the pipes the most downstream pipe in the step, (C) Disregarding the most downstream pipe of the pipe network, and assigning a node order indicating how much downstream each node is with respect to the source node to the upstream node and the downstream node of each node. (D) The flow rate of the most downstream pipe is set to “0”, the pipe network has a tree structure, and the power supply to the node is supplied from the demand amount of the end node. (E) setting the pressure at the supply source node, and determining the flow rate of the upstream pipe while adding the demand of each node, and setting the flow rate of the upstream pipe to the initial value of the pipe flow rate. ) Calculating the initial value of the pressure of each node using the pressure of the supply source node and the initial value of the pipe flow rate; (g) the initial value of the pressure of each node obtained in step (f). A method of calculating a pipe network by using the energy level method using, and a pipe network calculation method comprising:
【請求項2】 前記管網はガス管網である請求項第1項
に記載された管網の計算方法。
2. The method of calculating a pipe network according to claim 1, wherein the pipe network is a gas pipe network.
【請求項3】 前記管網は上水道管網である請求項第1
項に記載された管網の計算方法。
3. The pipe network is a water supply pipe network.
Calculation method of pipe network described in paragraph.
【請求項4】 前記管網は電力網であり、前記流量は電
流であり、前記パイプは配線である請求項第1項に記載
された管網の計算方法。
4. The calculation method for a pipe network according to claim 1, wherein the pipe network is a power network, the flow rate is an electric current, and the pipe is a wiring.
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