JPH086983A - 配水管網シミュレータ - Google Patents

配水管網シミュレータ

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Publication number
JPH086983A
JPH086983A JP6138437A JP13843794A JPH086983A JP H086983 A JPH086983 A JP H086983A JP 6138437 A JP6138437 A JP 6138437A JP 13843794 A JP13843794 A JP 13843794A JP H086983 A JPH086983 A JP H086983A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
data
function
pipe network
design
Prior art date
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Pending
Application number
JP6138437A
Other languages
English (en)
Inventor
Taizo Yamada
泰三 山田
Masamichi Hirabayashi
政道 平林
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.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
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Publication of JPH086983A publication Critical patent/JPH086983A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 水道の配水管網の圧力、流量等を計算して管
網内の状況を模擬する配水管網シミュレータにおいて、
人手による面倒な計算作業をなくし、データの入力から
設計、更新までの処理を一貫して行うことができるよう
にする。 【構成】 図面読み取り機能、図面認識機能、作図機能
および図面接合機能を有し、入力図面から水道設備の図
形データベースを作成する図面入力部1と、前記図形デ
ータベースの属性データおよび設計結果を取り込んで図
形データベースの編集を行うデータベース管理部2と、
前記図形データベースのデータに基づいて、配水池水
位、節点流出量、管径、接続情報等を条件として配水管
網の圧力や流量を計算し、設計用モデルを作成、編集す
る管網設計部3と、前記圧力や流量の計算結果データお
よび当該データと計測データとの比較結果をカラー表
示、グラフ表示する表示部4とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、上水道の配水管網の様
々な状況をシミュレーションして管路更新計画や配水コ
ントロールを支援するための配水管網シミュレータに関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、人口の増加や設備の老朽化に伴
い、水道設備を新設したり撤去、更新、移設するケース
が発生している。この場合、その度に管網解析などを用
いた設計が必要となる。しかし、このような設計を行う
ためには膨大な既存設備の情報を必要としており、その
入力、管理に多大な費用がかかる。
【0003】そのため、設備管理と管網設計を組み合わ
せたシステムや、膨大なデータ入力を避けるために簡易
モデルの作成機能を備えた管網設計システムが一般的に
採用されていた。前記各システムは例えば特願平1−8
4977号(特開平2−264308号)の配水管網計
算装置、特願平2−408731号(特開平4−231
525号)の配水管網計算装置、特願平3ー20451
8号(特開平5−46257号)の配水管網の圧力推定
方法で提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前述した管網設計シス
テムでは、データをデジタイザーや、CAD等の他の入
力システムで入力しているため、入力コストが掛かるだ
けでなく、目的にあったデータに加工する手間も掛かっ
ていた。
【0005】また管路平面図を認識して管網解析に必要
なデータ、例えば節点の地盤高、1節点当たりの給水人
口、配水管から給水管への分岐量等を管理し、管網計算
を行う等の作業は総て人手によるものであった。このた
め設計に必要なモデルを作成するための作業が煩わし
く、またその作業に一貫性がなく、設計効率は非常に悪
いものであった。
【0006】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、人手による面倒な計算作業を不要とし、デ
ータの初期入力から設計、更新までの処理を一貫して行
うことができる配水管網シミュレータを提供することに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、水道の配水
管網の圧力、流量等を計算して管網内の状況を模擬する
配水管網シミュレータにおいて、(1)図面読み取り機
能、図面認識機能、作図機能および図面接合機能を有
し、入力図面から水道設備の図形データベースを作成す
る図形入力部と、前記図形データベースの属性データお
よび設計結果を取り込んで図形データベースの編集を行
うデータベース管理部と、前記図形データベースのデー
タに基づいて、配水池水位、節点流出量、管径、接続情
報等を条件として配水管網の圧力や流量を計算し、設計
用モデルを作成、編集する管網設計部と、前記圧力や流
量の計算結果データおよび当該データと計測データとの
比較結果をカラー表示、グラフ表示する表示部とを備え
たことを特徴とし、(2)前記管網設計部は、節点の地
盤高を、該節点の近傍の標高点から自動的に演算する標
高演算機能を有していることを特徴とし、(3)前記管
網設計部は、行政区域内の人口を当該行政区域内に包含
される節点の数で割って節点の給水人口を自動配分する
人口配分機能を有していることを特徴としている。
【0008】
【作用】まず管路平面図を入力し、図面入力部の図面読
み取り機能、図面認識機能、作図機能を用いて設備デー
タを作成する。このとき設計対象が広域であるときは、
図面接合機能によって複数の図面データを接合し、設備
の図形データベースを作成する。この図形データベース
はデータベース管理部によって属性の取り込みや編集が
行われる。
【0009】そして管網設計部では管網計算により管路
流量、節点圧力等を求め、設計用モデルを作成、編集す
る。これら設計用モデルは表示部によってカラー表示、
グラフ表示されるので、また設計用モデルのパラメータ
を任意に変更して様々な状況をシミュレーションするこ
とにより管網内の配水状態の把握や管路更新計画の検討
が容易に行える。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
を説明する。図1は実施例のブロック図であり、図2は
実施例のシステムのハードウェア構成を示している。こ
れらの図において1は図面入力部、2はデータベース管
理部、3は管網設計部、4は表示部である。
【0011】前記図面入力部1は図面読み取り機能、図
面認識機能、作図機能および図面接合機能を有し、管路
平面図等の入力図面から水道設備の図形データベースを
作成するものであり、イメージスキャナ11および認識
部12で構成される。
【0012】前記データベース管理部2は前記図形デー
タベースの属性データおよび設計結果を取り込んで図形
データベースの編集を行うものであり、管理編集部13
および増設用管理編集部14で構成される。
【0013】前記管網設計部3は前記図形データベース
のデータに基づいて、配水池水位、節点流出量、管径、
接続情報等を条件として配水管網の圧力や流量を計算
し、設計用モデルを作成、編集するものであり、前記管
理編集部13および増設用管理編集部14で構成され
る。この管理編集部13(14)は高性能CPU、メモ
リ、CRT等を備えており、イメージスキャナ11、認
識部12の制御やデータの保存を行うほか、入力から設
計、更新作業のマンマシンを行うものであり、必要に応
じて台数を増やす。
【0014】前記表示部4は前記圧力や流量の計算結果
データおよび当該データと計測データとの比較結果をカ
ラー表示、グラフ表示するものであり、管理編集部1
3、14のCRTおよび静電プロッタ15で構成され
る。尚16はイーサネットインターフェースであり、ま
た前記認識部12は管理編集部13に組み込まれても良
い。
【0015】次に上記のように構成された配水管網シミ
ュレータの動作を図3の処理フロ−とともに説明する。 (1)入力フェーズ まず対話認識により、詳細図面(管路平面図)を入力
し、イメージスキャナ11および認識部12の図面読み
取り機能、図面認識機能、作図機能などを用いて設備デ
ータを作成する。このとき設計対象が広域であるとき
は、図面接合機能によって複数の図面データを接合し、
設備の図形データベースを作成する。
【0016】(2)データベース管理フェーズ 前記図形データベースについて、管理編集部13,14
が属性の取り込みや編集を行う。また設計の結果を取り
込んでデータベースに反映する。
【0017】(3)設計フェーズ 管理編集部13,14は設計用モデルの作成、編集を行
い、設計に必要なデータを作成する。すなわち配水池水
位、節点流出量、管径、接続情報等を条件として管網計
算を行い、その計算結果を取り込んで表示する。この場
合例えば、計算により求められた管路流量と節点圧力
を、管路平面図上でレベル別にカラー表示するものであ
る。また、計算結果を予め入力された実測値と比較して
グラフで表示するものである。
【0018】ここで前記管理編集部13,14には、節
点の地盤高を自動的に演算する機能と、節点の給水人口
を求めて自動配分する機能が備えられている。まず節点
の地盤高の計算例を図4とともに説明する。図4におい
て節点Eの地盤高は近傍の標高点A,B,Cから次のよ
うにして求める。
【0019】いま節点Eの近傍に存在する標高点A,
B,Cにより三角形を形成し、標高点AとBを結ぶ線を
内分する点をDとする。この場合、 ha:hb=ta:tb…(1) なる関係式が成立する(ただしha,hbは点A,Bの
高さ、taは点A,D間の距離、tbは点D,B間の距
離)ので、点Dの高さh′は、 h′=tb(ha−hb)/(ta+tb)+hb…(2) なる数式で求められる。例えばha=10m、hb=5
m、hc=7m、ta=2m、tb=3mであれば、
h′=3(10−5)/(2+3)+5=8mとなる。
【0020】次に前記求められたD点(h′)とC点
(hc)をパラメータとして図4(b)のように前記同
様の計算により節点Eを求める。例えば点E,C間距離
tc:点D,E間距離tdが9:1であるとすると、節
点Eの高さhは、 h=0.1(7−8)/(0.9+0.1)+8=7.9m…(4) となる。
【0021】また、節点の給水人口は行政界の人口から
自動配分するものであり、例えば町に包含される節点の
数(y;入力図面から自動抽出する)で町の人口(x)
を割る演算(給水人口Z=x/y)を行って求められ
る。
【0022】尚図5は管網図のCRT表示とプロッタ出
力した地図の写真の様子を示している。また管網計算結
果と実測値との比較結果は図6のようなグラフで表示さ
れる。また本発明による管網解析作業の流れは図7のよ
うに示される。
【0023】上記のように本発明では、配水管の太さを
設定したり、バルブの開閉状況や人口増減状況等の各種
条件に併せてパラメータを変更して様々な状況をシミュ
レーションすることができ、これによって管路更新計画
の検討、管網ブロック化の検討、配水コントロール支援
等が容易に行える。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、図面読み
取り機能、図面認識機能、作図機能および図面接合機能
を有し、入力図面から水道設備の図形データベースを作
成する図形入力部と、前記図形データベースの属性デー
タおよび設計結果を取り込んで図形データベースの編集
を行うデータベース管理部と、前記図形データベースの
データに基づいて、配水池水位、節点流出量、管径、接
続情報等を条件として配水管網の圧力や流量を計算し、
設計用モデルを作成、編集する管網設計部と、前記圧力
や流量の計算結果データおよび当該データと計測データ
との比較結果をカラー表示、グラフ表示する表示部とを
備えたので、次のような優れた効果が得られる。
【0025】(1)初期データの作成が効率的に行え
る。 (2)対話認識により入力された地図データから、簡単
な操作によって設計に必要な管網モデルが作成できる。 (3)管網設計部によって高速度で管網計算が行える。 (4)流量や圧力に応じたカラー表示、各種グラフ表示
を行うことができ、配水状態の把握が容易となる。 (5)パラメータの変更により様々な状況をシミュレー
ションすることができ、これによって管路更新計画や配
水コントロールを支援することができる。 (6)人手による面倒な計算作業が不要となり、データ
の初期入力から設計、更新までの処理を一貫して行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の請求項に対応したブロック図。
【図2】本発明の一実施例を示すシステム構成図。
【図3】本発明の一実施例の全体処理フローを示すフロ
ーチャート。
【図4】本発明の節点の地盤高を求める標高演算の様子
を示す説明図。
【図5】本発明の実施例における管網図のCRT表示と
プロッタ出力した地図の写真の関係を表す説明図。
【図6】本発明の実施例における計算結果と実測値との
比較結果を表すグラフ。
【図7】本発明の実施例における管網解析作業の流れを
示すフローチャート。
【符号の説明】
1…図面入力部 2…データベース管理部 3…管網設計部 4…表示部 11…イメージスキャナ 12…認識部 13,14…管理編集部 15…静電プロッタ 16…イーサネット

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水道の配水管網の圧力、流量等を計算し
    て管網内の状況を模擬する配水管網シミュレータにおい
    て、 図面読み取り機能、図面認識機能、作図機能および図面
    接合機能を有し、入力図面から水道設備の図形データベ
    ースを作成する図形入力部と、 前記図形データベースの属性データおよび設計結果を取
    り込んで図形データベースの編集を行うデータベース管
    理部と、 前記図形データベースのデータに基づいて、配水池水
    位、節点流出量、管径、接続情報等を条件として配水管
    網の圧力や流量を計算し、設計用モデルを作成、編集す
    る管網設計部と、 前記圧力や流量の計算結果データおよび当該データと計
    測データとの比較結果をカラー表示、グラフ表示する表
    示部とを備えたことを特徴とする配水管網シミュレー
    タ。
  2. 【請求項2】 前記管網設計部は、節点の地盤高を、該
    節点の近傍の標高点から自動的に演算する標高演算機能
    を有していることを特徴とする請求項1に記載の配水管
    網シミュレータ。
  3. 【請求項3】 前記管網設計部は、行政区域内の人口を
    当該行政区域内に包含される節点の数で割って節点の給
    水人口を自動配分する人口配分機能を有していることを
    特徴とする請求項1又は請求項2に記載の配水管網シミ
    ュレータ。
JP6138437A 1994-06-21 1994-06-21 配水管網シミュレータ Pending JPH086983A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002259458A (ja) * 2001-03-05 2002-09-13 Meidensha Corp 上水道管網の運転支援システム
KR100600993B1 (ko) * 2004-12-08 2006-07-13 두산중공업 주식회사 배관의 유체 동특성 해석 방법
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