JPH1054060A - 送水量計画支援装置及び送水制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、送水量計画値にポンプが出せない
流量を設定することのない送水量計画を計画できる送水
量計画支援装置を提供する。 【解決手段】 浄水場４から給水所５へ少なくとも一つ
の送水ポンプ６にて送水する送水計画の作成を支援する
送水量計画支援装置１１において、所定時刻間の送水量
としての計画送水量を所定の条件から算出する計画送水
量演算手段２２と、計画送水量が所定の条件にあっては
送水ポンプの送水能力を越える場合、送水能力の範囲内
に収まるように計画送水量を修正する計画送水量修正手
段２３とを備えた送水量計画支援装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、浄水場の送水量
計画作成において、送水量計画作成を支援するための送
水量計画支援装置及び送水制御システムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来から、家庭や企業への上水の供給
は、需要者に比較的近い場所に設けられた給水所から行
われ、この給水所に対して浄水場から必要量の上水が供
給されるようになっている。

【０００３】浄水場から給水所への送水は計画的に行わ
れ、例えば１日単位で事前に送水量計画が立てられてい
る。

【０００４】図１４はこのような浄水場から給水所への
送水及び送水量計画作成についての関係を示すシステム
の全体図である。

【０００５】まず、給水所５では需要家や他のポンプ
場、給水所へ上水を配水している。また、浄水場４では
給水所５の配水池水位が上下限を越えないようにポンプ
６を使って浄水を送水している。

【０００６】この時、送水量の変動が浄水場内の水処理
系に影響するため、出来るだけ送水量を平滑化して、変
動をおさえる必要がある。

【０００７】したがって、従来より、浄水場の送水量計
画は送水量計画支援装置１を用いて出来るだけ計画送水
量の変更回数が少なくなるように作成している。

【０００８】このために、給水所５の１日分の配水量を
予測配水量３として予め予測しておき、給水所５の配水
池水位が上下限を越えないように、上記予測配水量３を
用いて、浄水場４の送水量計画を作成している。すなわ
ち、予測配水量は需要側で消費されると予測された水量
である。

【０００９】なお、送水量計画を作成するときに算出さ
れる給水所５の配水池水位を「計画水位」という。ま
た、計画送水量と計画水位の２つを単に「計画」とい
う。

【００１０】以下、計画を作成する手順を図１５を用い
て説明する。

【００１１】図１５は従来の送水量計画支援装置の処理
を示すブロック図である。

【００１２】ここでは、１時間毎に１日分の計画を作成
する例について説明する。

【００１３】また、制約条件は計画水位が水位上下限値
を逸脱しないことである。

【００１４】１日分の送水量計画を立てる場合、１時間
単位で２４分割された各ステージ単位で取り扱いがされ
る。まず、計画時刻演算部２１により式（１）を用いて
演算対象となるステージの終了時の時刻、すなわち計画
時刻が演算される。

【００１５】 ｔ＝ｔ＋ｄｔ …（１） ここで、 ｔ：計画時刻［ｈ］ ｄｔ：計画を立てる時間の間隔［ｈ］ また、ここで、対象ステージにおける計画送水量増分値
が、まず、０［ｍ３／ｈ］に設定される。

【００１６】次に、計画送水量演算部２２では、計画時
刻演算部２１で演算した計画時刻での計画送水量，すな
わち該当するステージにおける計画送水量が式（２）に
より演算される。

【００１７】 ｑｉｎ(t) −ｑｉｎ（ｔ−ｄｔ）＋ｄｑｉｎ …（２） ここで、 ｑｉｎ(t) ：時刻ｔの計画送水量［ｍ３／ｈ］ ｄｑｉｎ：計画送水量増分値［ｍ３／ｈ］ 次に、計画水位演算部２４において、予め予測されデー
タベースＤＢに保存されている予測配水量３を用い、計
画時刻での計画水位が式（３）により演算される。な
お、この例では１時間単位でステージが進行するので、
式（３）においては１時間分での送配水量の差をもとに
計画水位が算出されている。

【００１８】 ｈ(t) ＝ｈ（ｔ−ｄｔ）＋（ｑｉｎ(t) −ｑｏｕｔ(t) ）／Ａ …（３） ここで、 ｑｉｎ(t) ：時刻ｔの計画送水量［ｍ３／ｈ］ ｑｏｕｔ(t) ：時刻ｔの予測配水量［ｍ３／ｈ］ ｈ(t) ：時刻ｔの計画水位［ｍ］ Ａ：配水池断面積［ｍ２］次に、計画値判定部２５で、
計画が制約条件を満たしているか否かが判定される。制
約条件を満たしていなかったら、計画送水量増分値が式
（４ａ），（４ｂ）に示す条件で設定され、計画送水量
演算部２２での演算に戻る。

【００１９】 計画水位＞水位上限値−＞計画送水量増分値＝α …（４ａ） 計画水位＜水位下限値−＞計画送水量増分値＝−α …（４ｂ） α：任意の値（例：５００ｍ３／ｈ等） ここで、計画送水量増分値αは、ポンプの種類、能力、
台数等を考慮して予め任意に設定される値である。

【００２０】次に、計画送水量演算部２２で計画送水量
が式（２）により再び演算され、計画水位演算部２４に
より計画水位が式（３）により計画水位が再演算され
る。さらに計画値判定部２５により、計画が制約条件を
満たしているか否かが再判定される。

【００２１】計画が制約条件を満たしていなければ、計
画送水量増分値はさらに設定変更され、この一連の演算
は、計画水位が制約条件を満たすまで繰り返される。

【００２２】次に、全時刻計画終了判定部２６により、
全ステージについての計画作成がされたか否かが判定さ
れ、１日分の計画が作成されていれば、終了し、１日分
の計画が作成されていなければ、計画時刻演算部２１に
戻って次のステージの計画作成が行われる。

【００２３】以上の流れが図１６に示されている。

【００２４】図１６は従来の送水量計画支援装置による
計画作成例を示す図である。

【００２５】同図に示すようにまず、ステージ１の初期
送水量が設定される（ステップ１）。

【００２６】次に、その送水量で制約条件が満たされる
かが調べられ（ステップ２Ａ）、制約条件が満たされて
いれば、ステージを進める（ステップ２Ｂ−１）。図１
６の例では、ステージ１、２において制約条件が満たさ
れ、ステージ３まで進んでいる。

【００２７】そして、制約条件が満たされていない場合
には、流量が変更され（ステップ２Ｂ−２）、変更され
た送水量で制約条件が満たされるかが再び調べられる
（ステップ２Ａ）。図１６の例ではステージ３において
送水量が増やされている。

【００２８】変更された送水量で制約条件が満たされて
いれば、その送水量のままで、ステージを進める。以
降、同様にして上記ステップ２Ａ〜２Ｂ−２の処理が施
され、最終ステージまでの送水量が設定され送水量計画
が完成する。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】図１５に示す従来の送
水量計画支援装置では、計画送水量はα［ｍ３／ｈ］分
だけ送水量を増加あるいは減少して計画を作成するた
め、例えば送水ポンプが実際には出せない流量を計画値
とする場合がある。

【００３０】このように、送水ポンプが出せない流量を
計画値としている場合、計画値通りの流量が出せないた
め、従来の送水量計画支援装置で作成した送水量計画に
基づいて送水を実行すると、実績水位が計画水位と乖離
し、水位の制約条件を満たさなくなる可能性を生じると
いう困難性がある。

【００３１】また、上記したように、従来の計画支援方
法では各ステージ毎に制約条件を満足するか否かを判断
するだけなので、計画水位が任意の時刻に任意の水位を
通る様な計画を立てることは出来ず、計画作成の自由度
が低いという難点がある。

【００３２】本発明は、このような実情を考慮してなさ
れたもので、その第１の目的は、送水量計画値にポンプ
が出せない流量を設定することのない送水量計画を計画
できる送水量計画支援装置を提供することにある。

【００３３】また、第２の目的は、計画水位が任意の時
刻に任意の水位を通る様な計画を作成できる送水量計画
支援装置を提供することにある。

【００３４】さらに、第３の目的は、計画値と実績値が
乖離してた場合でも、送水計画値を修正し、制約条件を
満たすように送水量計画を作成できる送水量計画支援装
置及び送水制御システムを提供することにある。

【００３５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に対応する発明は、浄水場から給水所へ少
なくとも一つの送水ポンプにて送水する送水計画の作成
を支援する送水量計画支援装置において、給水所での水
位が上下限水位内に納まる制約条件について、この制約
条件を満たすか否かの判定を行う時点としての計画時刻
を算出する計画時刻演算手段と、計画時刻演算手段から
得られた計画時刻間の送水量として計画送水量を所定の
条件から算出する計画送水量演算手段と、計画送水量演
算手段で得られた計画送水量が前記所定の条件にあって
は送水ポンプの送水能力を越える場合、送水ポンプの送
水能力範囲内に収まるように計画送水量を修正する計画
送水量修正手段と、計画時刻で予測される水位としての
計画水位を算出する手段であって、給水所における予め
予測された予測配水量，計画送水量修正手段で修正した
計画送水量及び前回の計画時刻での計画水位に基づき、
今回の計画時刻での計画水位を算出する計画水位演算手
段と、計画水位演算手段で得られた計画水位が制約条件
を満たしているか否かを判定し、満たしていない場合に
は所定の条件を変更する計画値判定手段とを備えた送水
量計画支援装置である。

【００３６】次に、請求項２に対応する発明は、浄水場
から給水所へ少なくとも一つの送水ポンプにて送水する
送水計画の作成を支援する送水量計画支援装置におい
て、給水所での水位が上下限水位内に納まる制約条件に
ついて、この制約条件を満たすか否かの判定を行う時点
としての計画時刻を算出する計画時刻演算手段と、計画
時刻演算手段から得られた計画時刻間の送水ポンプ運転
台数を所定の条件から算出するポンプ運転台数演算手段
と、計画時刻演算手段から得られた計画時刻間の送水ポ
ンプ回転数を所定の条件から算出するポンプ回転数演算
手段と、ポンプ運転台数演算手段で得られたポンプ運転
台数及びポンプ回転数演算手段で得られたポンプ回転数
から計画時刻間の送水量として計画送水量を算出する計
画送水量演算手段と、計画時刻で予測される水位として
の計画水位を算出する手段であって、給水所における予
め予測された予測配水量，計画送水量算出手段で算出さ
れた計画送水量及び前回の計画時刻での計画水位に基づ
き、今回の計画時刻での計画水位を算出する計画水位演
算手段と、計画水位演算手段で得られた計画水位が制約
条件を満たしているか否かを判定し、満たしていない場
合には送水ポンプの能力範囲内で所定の条件を変更する
計画値判定手段とを備えた送水量計画支援装置である。

【００３７】また、請求項３に対応する発明は、請求項
２に対応する発明において、ポンプ回転数演算手段は、
前回の計画時刻での計画水位に基づき、送水ポンプ回転
数を算出する送水量計画支援装置である。

【００３８】さらに、請求項４に対応する発明は、浄水
場から給水所へ少なくとも一つの送水ポンプにて送水す
る送水計画の作成を支援する送水量計画支援装置におい
て、給水所での水位が上下限水位内に納まる制約条件に
ついて、この制約条件を満たすか否かの判定を行う時点
としての計画時刻を算出する計画時刻演算手段と、計画
時刻で予測される水位としての計画水位に対応する少な
くとも一つのポンプ条件、及び各ポンプ条件に対応する
計画時刻間の送水量としての計画送水量を、送水ポンプ
の送水能力の範囲内で設定するポンプ送水量設定手段
と、ポンプ条件の一部であるポンプ運転台数条件及び前
回の計画時刻での計画水位よりポンプ条件を確定し、こ
の確定されたポンプ条件に基づき、ポンプ送水量設定手
段に設定された今回の計画送水量を選択する計画送水量
選択手段と、給水所における予め予測された予測配水
量，選択された計画送水量及び前回の計画時刻での計画
水位に基づき、今回の計画時刻での計画水位を算出する
計画水位演算手段と、計画水位演算手段で得られた計画
水位が制約条件を満たしているか否かを判定し、満たし
ていない場合にはポンプ運転台数条件を変更する計画値
判定手段とを備えた送水量計画支援装置である。

【００３９】さらにまた、請求項５に対応する発明は、
請求項１〜４に対応する発明において、今回の計画時刻
での計画水位が、予め設定された時刻に所定範囲の設定
水位になるか否かを判定する水位判定手段と、今回の計
画時刻での計画水位が所定範囲の設定水位となっていな
いときには、計画値判定手段において制約条件を満たし
ていない場合に変更すべき条件を変更する条件変更手段
と、条件変更手段で変更された条件で再計画される今回
の計画水位が、設定水位とならないときには、計画時刻
演算手段にて算出すべき計画時刻を前回の計画時刻に戻
し、前回の計画送水量の算出からやり直す修正時刻演算
手段とを備えた送水量計画支援装置である。

【００４０】一方、請求項６に対応する発明は、請求項
１〜５に対応する発明において、給水所における実際の
配水量である実績配水量と予測配水量との累積誤差に基
づき、送水計画の再計画を行うか否かを判定する実績配
水量判定手段と、実績配水量に基づき、再計画に用いる
予測配水量を修正する予測配水量修正手段とを備えた送
水量計画支援装置である。

【００４１】また、請求項７に対応する発明は、請求項
１〜５に対応する発明において、給水所における実際の
水位である実績水位と計画水位との誤差に基づき、送水
計画の再計画を行うか否かを判定する実績水位判定手段
と、給水所における実際の配水量である実績配水量に基
づき、再計画に用いる予測配水量を修正する予測配水量
修正手段とを備えた送水量計画支援装置である。

【００４２】さらに、請求項８に対応する発明は、請求
項１〜５に対応する発明において、給水所における実際
の水位である実績水位と計画送水量と予測配水量とに基
づき、給水所における数時間先までの予測水位を算出
し、この予測水位が制約条件を満たしているか否かによ
り、送水計画の再計画を行うか否かを判定する実績水位
予測判定手段と、給水所における実際の配水量である実
績配水量に基づき、再計画に用いる予測配水量を修正す
る予測配水量修正手段とを備えた送水量計画支援装置で
ある。

【００４３】さらにまた、請求項９に対応する発明は、
請求項１乃至８のうち何れか１項記載の送水量計画支援
装置と、送水計画に基づき、少なくとも一つの送水ポン
プに対し、その運転状態を制御する制御信号を出力する
ポンプ運転手段とを備えた送水制御システムである。

【００４４】一方、請求項１０に対応する発明は、浄水
場から給水所へ少なくとも一つの送水ポンプにて送水す
る送水計画の作成を支援する送水量計画支援装置におい
て、所定時刻間の送水量としての計画送水量を所定の条
件から算出する計画送水量演算手段と、計画送水量が所
定の条件にあっては送水ポンプの送水能力を越える場
合、送水能力の範囲内に収まるように計画送水量を修正
する計画送水量修正手段とを備えた送水量計画支援装置
である。

【００４５】（作用）したがって、まず、請求項１に対
応する発明の送水量計画支援装置においては、計画時刻
が算出され、その計画時刻での計画水位が制約条件を満
たしているかにより計画送水量が計画されることとな
る。

【００４６】すなわち、まず、計画時刻演算手段により
計画時刻が算出される。

【００４７】次に、計画送水量演算手段により、所定の
条件に基づき計画時刻間の送水量として計画送水量が所
定の条件から算出される。ここで、所定の条件の例とし
て、例えば計画送水量の増分流量値が考えられる。

【００４８】さらに、この計画送水量演算手段で得られ
た計画送水量が前記所定の条件にあっては送水ポンプの
送水能力を越える場合、計画送水量修正手段により、送
水ポンプの送水能力範囲内に収まるように計画送水量が
修正される。

【００４９】このように算出されたある計画時刻間の計
画送水量が制約条件を満たしているか否かの判定が、以
下のように行われる。

【００５０】すなわちまず、計画水位演算手段により、
予測配水量，修正した計画送水量及び前回の計画時刻で
の計画水位に基づき、今回の計画時刻での計画水位が算
出される。

【００５１】次に、計画値判定手段により、この計画水
位が制約条件を満たしているか否かが判定され、満たし
ていない場合には所定の条件が変更される。

【００５２】そして、所定の条件が変更されれば、上記
計画送水量演算手段にて、再び計画送水量が算出される
ので、計画値判定手段による制約条件の判定が再び行わ
れる。この繰り返しにより最終的な計画送水量が決定さ
れることになる。

【００５３】以上説明した送水量計画支援装置では、計
画送水量が送水ポンプの送水能力を越える場合、計画送
水量修正手段により、送水ポンプの送水能力範囲内に収
まるように計画送水量を修正しているので、送水量計画
値としてポンプが出せない流量を設定することのない送
水計画を計画することができる。

【００５４】また、請求項２及び３に対応する発明の送
水量計画支援装置においては、請求項１に対応する発明
と同様に作用する他、計画送水量を演算するのに当っ
て、送水ポンプの運転台数及び回転数を指定すること
で、計画送水量を算出するようにしている。

【００５５】そして、この送水ポンプの運転台数及び回
転数は、送水ポンプの能力範囲で指定されることとなる
ので、送水量計画値としてポンプが出せない流量を設定
することのない送水計画を計画することができる。

【００５６】さらに、請求項４に対応する発明の送水量
計画支援装置においては、請求項１に対応する発明と同
様に作用する他、ポンプ送水量設定手段により、計画水
位に対応する少なくとも一つのポンプ条件、及び各ポン
プ条件に対応する計画送水量が送水ポンプの送水能力の
範囲内で設定される。

【００５７】そして、計画送水量の算出に当っては、計
画送水量選択手段により、ポンプ運転台数条件及び前回
の計画時刻での計画水位よりポンプ条件を確定し、この
確定されたポンプ条件に基づき、上記ポンプ送水量設定
手段に設定された今回の計画送水量が選択される。

【００５８】したがって、高速かつ確実に送水ポンプの
送水能力の範囲内の計画送水量が算出されることとな
り、送水量計画値としてポンプが出せない流量を設定す
ることのない送水計画を計画することができる。

【００５９】さらにまた、請求項５に対応する発明の送
水量計画支援装置においては、請求項１〜４に対応する
発明と同様に作用する他、水位判定手段により、今回の
計画時刻での計画水位が、予め設定された時刻に所定範
囲の設定水位になるか否かが判定される。

【００６０】ここで、今回の計画時刻での計画水位が所
定範囲の設定水位となっていないときには、条件変更手
段により、計画値判定手段において制約条件を満たして
いない場合に変更すべき条件が変更される。

【００６１】これにより、上記場合と同様に計画送水量
が再計画されることなるが、このとき、再計画される今
回の計画水位が設定水位とならないときには、修正時刻
演算手段によって、計画時刻演算手段にて算出すべき計
画時刻を前回の計画時刻に戻され、前回の計画送水量の
算出からやり直される。

【００６２】このため、場合によっては、複数回前の計
画時刻から送水量計画を作り直すことになるが、これに
より確実に、今回の計画時刻での計画水位が予め設定さ
れた時刻に所定範囲の設定水位になるように計画でき
る。

【００６３】したがって、本発明によれば、計画水位が
任意の時刻に任意の水位を通る様な計画を作成すること
ができる。

【００６４】一方、請求項６に対応する発明の送水量計
画支援装置においては、請求項１〜５に対応する発明と
同様に作用する他、まず、実績配水量判定手段により、
給水所における実際の配水量である実績配水量と予測配
水量との累積誤差に基づき、送水計画の再計画を行うか
否かが判定される。

【００６５】そして、予測配水量修正手段により、実績
配水量に基づき、再計画に用いる予測配水量が修正され
る。

【００６６】したがって、計画値と実績値が乖離してた
場合でも、送水計画値を修正し、制約条件を満たすよう
に送水計画を作成することができる。

【００６７】さらに、請求項７に対応する発明の送水量
計画支援装置は、請求項６に対応する発明と同様に作用
する他、送水計画の再計画を行うか否かの判定を、実績
水位判定手段において、実績水位と計画水位との誤差に
基づき、送水計画の再計画を行うか否かを行うものであ
る。

【００６８】さらに、請求項８に対応する発明の送水量
計画支援装置は、請求項６に対応する発明と同様に作用
する他、送水計画の再計画を行うか否かの判定を、実績
水位判定手段において、実績水位と計画送水量と予測配
水量とに基づき、給水所における数時間先までの予測水
位を算出し、この予測水位が制約条件を満たしているか
否かにより行うものである。

【００６９】さらにまた、請求項９に対応する発明の送
水制御システムにおいては、請求項１〜８に対応する発
明と同様に作用する他、ポンプ運転手段により、少なく
とも一つの送水ポンプに対し、送水計画に基づく運転状
態を制御する制御信号が出力される。

【００７０】一方、請求項１０に対応する発明の送水量
計画支援装置においては、まず、浄水場から給水所へ少
なくとも一つの送水ポンプにて送水する送水計画の作成
が支援されるようになっている。

【００７１】この送水計画の作成段階において、計画送
水量演算手段により、所定時刻間の送水量としての計画
送水量が所定の条件から算出される。

【００７２】また、算出される計画送水量が所定の条件
にあっては送水ポンプの送水能力を越える場合、計画送
水量修正手段によって、送水能力の範囲内に収まるよう
に当該計画送水量が修正される。

【００７３】したがって、送水量計画値としてポンプが
出せない流量を設定することのない送水計画を計画する
ことができる。

【００７４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。

【００７５】図１は本発明の実施の形態に係る送水量計
画支援装置を有する送水制御システムの構成例を示すブ
ロック図である。

【００７６】この送水制御システム１０には、送水量計
画支援装置１１とポンプ運転装置１２とが設けられ、入
力装置１３から計画作成の指示が入力されるようになっ
ている。

【００７７】また、送水量計画支援装置１１は、計画を
作成しポンプ運転装置１２に出力する。この出力された
計画１４は、ポンプ運転装置１２にて実行される。ポン
プ運転装置１２は、計画出力１４に基づき、ポンプ６に
対する制御出力を行い、ポンプ６の運転台数、回転数等
を調整する。

【００７８】ポンプ６の動作により、浄水場から給水所
へ計画された水量の上水が供給され、給水所の水位が計
画水位に保たれるようになっている。

【００７９】（発明の第１の実施の形態）図２は本発明
の第１の実施の形態に係る送水量計画支援装置の構成例
を示すブロック図であり、図１５に示す従来装置と同一
部分には同一符号を付して詳細説明を省略する。

【００８０】この送水量計画支援装置１１は、計画時刻
演算部２１と、計画送水量演算部２２と、計画送水量修
正部２３と、計画水位演算部２４と、計画値判定部２５
と、全時刻計画終了判定部２６と、データベースＤＢと
によって構成されている。

【００８１】計画時刻演算部２１は、入力装置１３から
計画作成条件が入力されると、送水計画を立てるときの
各ステージの計画時刻を（１）式により演算する。ま
た、計画送水量演算部２２にて計画送水量を演算するた
めに使用する計画送水量増分ｄｑｉｎに０［ｍ３／ｈ］
を設定する。

【００８２】計画送水量演算部２２は、計画時刻演算部
２１から得られた時刻での送水量計画値を（２）式を用
いて演算する。

【００８３】計画送水量修正部２３は、計画送水量演算
部２２で得られた送水量計画値を送水ポンプ流量範囲を
考慮して修正する。つまりこの計画送水量修正部２３
は、各ポンプが実現できる最大流量を登録しており、計
画送水量演算部２２で演算された計画送水量が実際にポ
ンプが出せる流量か否かを判定し、出せない流量だった
ら予め設定されている可能な流量範囲の任意の流量に計
画送水量を修正する。

【００８４】計画水位演算部２４は、データベースＤＢ
に登録された予め予測している予測配水量３と計画送水
量修正部２３で修正した送水量計画値及び前回の配水池
水位から今回の配水池水位，すなわち計画時刻での計画
水位を（３）式により演算する。

【００８５】計画値判定部２５は、計画送水量修正部２
３で修正した送水量及び計画水位演算手段２４で得られ
た計画水位が制約条件に当てはまっているか否かを判定
する。 計画値判定部２５は、計画送水量及び計画水位
が制約条件を満たしていなかったら、すなわち給水所の
上下限値を逸脱していたら制約条件を満たすように計画
送水量増分ｄｑｉｎに任意の流量α［ｍ３／ｈ］もしく
は−α［ｍ３／ｈ］を設定し、計画送水量演算部２２か
らの演算をやり直すよう指示する。そして、再び演算さ
れた計画送水量及び計画水位が制約条件を制約条件を満
たすまでこの動作を繰り返す。

【００８６】全時刻計画終了判定部２６は、計画が全ス
テージまで、すなわち最終計画時刻まで立てられたか否
かを判定し、まだなら計画時刻演算部２１に戻り、次ス
テージに進む。最終計画時刻まで計画が立てられた場
合、作成された全計画を計画終了出力１４（あるいは計
画出力１４）として出力する。

【００８７】次に、以上のように構成された本発明の実
施の形態に係る送水量計画支援装置の動作について説明
する。

【００８８】まず、計画作成入力にしたがって、ステー
ジ１の初期送水量が設定される。さらに計画時刻演算部
２１により、計画送水量増分ｄｑｉｎが０［ｍ３／ｈ］
に設定されるとともに、ステージ１の終了時刻、すなわ
ち計画時刻が演算される。

【００８９】次に、当該ステージにおける計画送水量が
計画送水量演算部２２により演算され、その演算値が現
実のポンプ能力に適合するように計画送水量修正部２３
にて修正される。

【００９０】さらに、計画水位演算部２４により、予測
配水量３、修正された計画送水量及び前回ステージのも
しくは初期状態の計画水位から今回の計画水位が演算さ
れ、計画値判定部２５にて計画値（送水量、水位）の良
否が判定される。

【００９１】計画値が制約条件を満たさない場合、計画
送水量増分が設定され、計画送水量演算部２２に戻り、
再度、計画送水量が変更修正され、上記演算動作が繰り
返される。

【００９２】このようにして各ステージの計画が立てら
れ、最終時刻まで計画が立てられたならば、計画が出力
される。

【００９３】上述したように、本発明の実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、計画送水量修正部２３を設
け、予め設定されている送水量範囲に計画送水量が入っ
ていなければ、計画送水量を現実のポンプ能力に適合す
るように修正するようにしたので、送水量計画値にポン
プが出せない流量を設定することのない送水量計画を計
画することができる。

【００９４】このように、この送水量計画支援装置によ
れば、ポンプ流量範囲を考慮した計画送水量が立てられ
る。

【００９５】（発明の第２の実施の形態）従来もしくは
第１実施形態における計画作成では、計画を作成する上
で送水量をパラメータとして計画送水量を算出し、さら
に計画水位が制約条件を満たすか否か判定していた。本
実施形態では、送水量でなく、ポンプの運転台数及びポ
ンプの回転数を用いて計画送水量を算出することを特徴
とする。

【００９６】図３は本発明の第２の実施の形態に係る送
水量計画支援装置の構成例を示すブロック図であり、図
２と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。

【００９７】この送水量計画支援装置１１は、第１実施
形態の計画時刻演算部２１，計画送水量修正部２３及び
計画値判定部２５に代えて、計画時刻演算部３１と、ポ
ンプ運転台数演算部３２と、ポンプ回転数演算部３３
と、送水量演算部３４と、計画値判定部３５とが設けら
れる他、第１の実施の形態と同様に構成されている。

【００９８】計画時刻演算部３１は、（１）式を用いて
各ステージの計画時刻を演算するとともに、計画送水量
を演算するために使用するポンプ運転変更台数ｄｎを０
［台］、ポンプ回転数増分ｄｖを０［％］と設定する。

【００９９】すなわち、計画送水量を演算するための変
更分として送水量でなく、ポンプの運転台数及び回転数
をパラメータとしたものである。

【０１００】ポンプ運転台数演算部３２は、計画時刻演
算部３１から得られた計画時刻での送水ポンプ運転台数
を（５）式を用いて演算する。なお、最初はポンプ運転
変更台数ｄｎが０台に設定されている。

【０１０１】 ｎ(t) ＝ｎ（ｔ−ｄｔ）＋ｄｎ …（５） ここで、 ｔ：計画時刻［ｈ］ ｄｔ：計画を立てる時間の間隔［ｈ］ ｎ(t) ：時刻ｔのポンプ運転台数［台］ ｄｎ：ポンプ運転変更台数 ポンプ回転数演算部３３は、計画時刻演算手段から得ら
れた計画時刻の各送水ポンプ回転数を（６）式より演算
する。

【０１０２】 ｖ(t) ＝ｖ（ｔ−ｄｔ）＋ｄｖ …（６） ここで、 ｔ：計画時刻［ｈ］ ｄｔ：計画を立てる時間の間隔［ｈ］ ｖ(t) ：時刻ｔのポンプ回転数［％］ ｄｖ：ポンプ回転数増分 送水量演算部３４は、ポンプ運転台数演算部３２で得ら
れたポンプ運転台数及びポンプ回転数演算部３３で得ら
れたポンプ回転数から送水量を演算する。すなわち、送
水量演算部３４には、複数台のポンプからなるポンプ６
における各ポンプの動作実績に基づいて、各ポンプの各
回転数における流量値が設定されている。送水量演算部
３４は、この設定値及びポンプ回転数に基づき、運転す
る各ポンプの流量値を求め、各ポンプの流量値の和を計
画送水量として算出し、その結果を計画水位演算部２４
に出力する。

【０１０３】計画値判定部３５は、計画水位演算部２４
で演算された計画水位が制約条件を満たしているか判定
し、満たしていない場合、ポンプ運転変更台数ｄｎもし
くはポンプ回転数増分ｄｖ変更する。

【０１０４】まず、計画値判定部３５は、ポンプ回転数
増分ｄｖを任意の回転数β［％］もしくは−β［％］に
設定する。ここで、βは、回転数変更に伴う送水量変更
量やポンプの特性に応じて適宜に設定される値である。

【０１０５】また、そのときの各ポンプの回転数からポ
ンプ回転数増分ｄｖの増加もしくは減少の変更余裕分が
ないときには、すなわちポンプの回転数の変更では必要
な送水量変更を実施できないときには、ポンプ運転変更
台数ｄｎをポンプ能力等から決まる任意の変更台数に設
定する。つまり、運転台数の変更は回転数の変更が全て
終わってからとする。

【０１０６】このように計画値判定部３５は、ポンプ回
転数増分ｄｖもしくはポンプ運転変更台数ｄｎあるいは
その両方を変更した後、ポンプ運転台数演算３２からの
演算を再び実行し、演算される計画水位を再判定する。
そして、上記動作を制約条件が満たされるまで繰り返
す。

【０１０７】以上のように構成された本発明の実施の形
態に係る送水量計画支援装置は、計画送水量の演算がポ
ンプ運転台数及びポンプ回転数の変更をもとに行われる
他、第１の実施の形態の場合と同様に動作する。

【０１０８】上述したように、本発明の実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、ポンプ運転台数演算部３２及
びポンプ回転数演算部３３を設け、ポンプ能力の範囲内
で、その運転台数及び回転数を直接指定するようにした
ので、上記実施の形態の場合と同様な効果を奏すること
ができる。

【０１０９】したがって、この送水量計画支援装置によ
れば、ポンプ特性から計画送水量が演算されるため、ポ
ンプの出せない流量を計画送水量にすることがない。

【０１１０】（発明の第３の実施の形態）第２の実施の
形態においては、ポンプの運転台数及びポンプの回転数
という２つのパラメータを変更する必要があるが、本実
施形態は、このように２つのパラメータを取り扱って計
画を作成する場合でも、高速に計画作成処理を実現でき
る送水量計画支援装置について説明する。

【０１１１】図４は本発明の第３の実施の形態に係る送
水量計画支援装置の構成例を示すブロック図であり、図
２，図３と同一部分には同一符号を付して説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１１２】この送水量計画支援装置１１は、第２実施
形態のポンプ回転数演算部３３と計画値判定部３５とに
代えて、ポンプ回転数演算部４３と計画値判定部４５と
が設けられる他、第２の実施の形態と同様に構成されて
いる。

【０１１３】ポンプ回転数演算部４３は、計画水位演算
部２４に保存されている前回の計画水位を取り出しこの
値を用いてポンプ回転数を演算する。すなわちポンプ回
転数演算部４３には、計画水位に対応するポンプ回転数
増分ｄｖのテーブルが設けられており、取り出された前
回の計画水位と対応するポンプ回転数増分ｄｖが用いら
れ、（６）式によりポンプ回転数が演算されるものであ
る。

【０１１４】このテーブルは、計画水位が上限値を越え
そうなときはポンプ回転数を下げるように、計画水位が
下限値を越えそうなときはポンプ回転数を上げるよう
に、また、計画水位が上下限値から離れているときには
ポンプ回転数を変更しないように設定されている。

【０１１５】計画値判定部４５は、計画送水量及び計画
水位が制約条件を満たしているか判定し、満たしていな
かったら、ポンプ運転変更台数ｄｎのみを任意の運転台
数に設定する他、第２の実施形態の計画値判定部３５と
同様に構成されている。

【０１１６】以上のように構成された本発明の実施の形
態に係る送水量計画支援装置は、ポンプ回転数の変更が
前回演算された計画水位をもとにポンプ回転数演算部４
３に予め設定されたテーブルにより決定される他、第２
の実施の形態の場合と同様に動作する。

【０１１７】上述したように、本発明の実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、第２の実施形態と同様に構成
される他、ポンプ回転数を前回の計画水位から決めるよ
うにしたので、上記実施の形態の場合と同様な効果を奏
することができる他、高速に計画を立てることができ
る。

【０１１８】（発明の第４の実施の形態）第２及び第３
の実施形態においては、ポンプ運転台数及び回転数に基
づき、送水量演算部３４にて計画送水量を演算している
が、本実施形態ではポンプ回転数に対応する送水量を予
め登録しておき、より一層高速に計画作成処理を実現で
きる送水量計画支援装置について説明する。

【０１１９】図５は本発明の第４の実施の形態に係る送
水量計画支援装置の構成例を示すブロック図であり、図
２，図３及び図４と同一部分には同一符号を付して説明
を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１２０】この送水量計画支援装置１１は、第３実施
形態の計画時刻演算部３１とポンプ回転数演算部４３及
び送水量演算部３４とに代えて計画時刻演算部５２と計
画送水量選択部５３とが設けられ、さらにポンプ送水量
設定部５１が設けられる他、第３の実施の形態と同様に
構成されている。

【０１２１】ポンプ送水量設定部５１は、入力装置１３
からの入力設定により予め送水ポンプの使用送水量を設
定する。すなわち各ポンプの送水能力及びポンプ運転台
数により決まる送水能力を考慮し、ポンプ運転台数と計
画水位とを与えたときの対応する各送水量を設定する。
また、この設定は、計画水位を与えたとき、複数種類の
ポンプ運転台数に対応して各送水量が選択できる形でも
よい。

【０１２２】例えば、「計画水位が高く、ポンプ運転台
数が１台の時は、流量はＡ［ｍ３／ｈ］とする」、「計
画水位が低く、ポンプ運転台数が２台の時は、流量はＢ
［ｍ３／ｈ］とする」等である。上記の様な設定により
ポンプ運転台数と計画水位に対して段階的に計画送水量
が選択できるようなテーブルを作成する。

【０１２３】計画時刻演算部５２は、計画送水量を設定
するために使用する当初のポンプ運転変更台数ｄｎのみ
を０［台］と設定する他、第３の実施形態の計画時刻演
算部３１と同様に構成されている。

【０１２４】計画送水量選択部５３は、計画時刻演算部
５２もしくは計画値判定部４５にて指定されるポンプ運
転変更台数ｄｎに基づき（５）式により演算されるポン
プ運転台数を算出し、さらに、計画水位演算部２４から
取り出した前回の計画水位とに基づきテーブルから計画
送水量を選択する。

【０１２５】すなわち、計画送水量選択部５３には、ポ
ンプ送水量設定部５１において作成された上記テーブ
ル、つまりポンプ運転台数と計画水位に対して段階的に
計画送水量が選択できるテーブルが格納されている。

【０１２６】なお、このテーブルは、例えば、計画水位
が上限値を越えそうなときは計画送水量を減らすことと
なるように、計画水位が下限値を越えそうなときは計画
送水量を増やすこととなるように設定されている。

【０１２７】以上のように構成された本発明の実施の形
態に係る送水量計画支援装置は、計画送水量がポンプ運
転台数及び前回演算された計画水位をもとに、ポンプ送
水量設定部５１で設定され計画送水量選択部５３に格納
されたテーブルにより選択される他、第３の実施の形態
の場合と同様に動作する。

【０１２８】上述したように、本発明の実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、ポンプ送水量設定部５１及び
計画送水量選択部５３を設け、ポンプ運転台数及び前回
の計画水位をもとに、計画送水量がテーブルにより選択
されるようにしたので、上記実施の形態の場合と同様な
効果を奏することができる他、より一層高速に計画を立
てることができる。

【０１２９】（発明の第５の実施の形態）第１〜第４の
実施の形態で説明した送水量計画支援装置は、従来技術
と同様に各ステージ毎に計画送水量を確定させて順次ス
テージを進める方式により、全ステージの計画を立てて
いたが、本実施形態の送水量計画支援装置では、適切な
計画が得られないときには全ステージの計画を見直す手
段を設けたものである。

【０１３０】図６は本発明の第５の実施の形態に係る送
水量計画支援装置の構成例を示すブロック図であり、図
２と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。

【０１３１】この送水量計画支援装置１１は、水位判定
部６１と修正時刻演算部６２とが設けられた他、第１の
実施の形態の場合と同様に構成されている。

【０１３２】水位判定部６１は、計画地判定部２５によ
り制約条件を満たしたと判定された計画について、計画
水位が予め設定された時刻に予め設定された設定水位に
なっているか判定し、設定水位になっていれば全時刻計
画終了判定部２６にその旨通知する。

【０１３３】また、水位判定部６１は、操作員が任意設
定した時刻に計画時刻がなっていたら、計画水位演算部
２４で演算された計画水位と上記予め設定された設定水
位とを比較し、設定値の許容範囲±β［ｍ］以内に入っ
ていなければ、計画送水量増分ｄｑｉｎとして任意の設
定流量α［ｍ３／ｈ］もしくは−α［ｍ３／ｈ］を設定
し、修正時刻演算部６２にその結果を送出する。

【０１３４】修正時刻演算部６２は、計画水位を任意の
水位に合わせるために修正する時刻を演算する。

【０１３５】すなわち、修正時刻演算部６２は、計画水
位を設定水位に合わせるために計画送水量を修正すべき
計画時刻を演算する。まず、現在の計画時刻の計画送水
量を変更するため、計画時刻を現在の値として計画送水
量演算部２２に戻す。この再演算の結果、新たな計画水
位が設定水位近傍を通らなかったら、計画時刻を前時
刻，すなわち全ステージの計画時刻にまで戻し、再び計
画送水量演算部２２から再演算する。

【０１３６】修正時刻演算部６２は、計画送水量演算部
２２からの再演算により計画水位が設定水位近傍を通
り、水位判定部６１から全時刻計画終了判定部２６にそ
の旨通知されるまで、この計画時刻の再演算，すなわち
全ステージへの戻し操作を繰り返す。

【０１３７】以上のように構成された本発明の実施の形
態に係る送水量計画支援装置は、水位判定部６１と修正
時刻演算部６２による水位判定及び修正の処理を除く
他、第１の実施の形態の場合と同様に動作する。

【０１３８】また、水位判定部６１と修正時刻演算部６
２による水位判定及び修正の処理による計画作成につい
て図７を用いて説明する。

【０１３９】図７は本実施の形態の送水量計画支援装置
による計画作成動作を説明する図である。

【０１４０】同図（ａ）には、各ステージにおける計画
送水量が示され、同図（ｂ）には、各ステージにおける
水位の変化が示されている。

【０１４１】ここで、まず、設定水位として、図７
（ｂ）に示すように計画時刻４時間目に設定水位ａが設
定されている場合を考える。

【０１４２】このとき、計画送水量は、図７（ａ）に太
線で示すように、ステージ１、ステージ２では変更され
ず、計画時刻３時間目すなわちステージ３にて流量が増
やされ、さらにステージ４においてもステージ３時の流
量で推移する。

【０１４３】その結果、計画水位は、図７（ｂ）の太線
で示すように推移する。これでは計画水位を計画時刻４
時間目に設定水位ａと一致させることができない。

【０１４４】そこで、水位判定部６１は、送水量を増や
し、修正時刻演算部６２は、まず、ステージ４にて計画
水位の再演算を実行させる。

【０１４５】この結果、計画水位はステージ４にて破線
Ｓ４ａのように推移し、計画時刻４時間目にて設定水位
ａを満たすこととなる。

【０１４６】次に、同様な条件で、図７（ｂ）に示すよ
うにが設定されている場合を考える。

【０１４７】まず、図７（ｂ）に示す太線のように計画
水位が推移するところまでは上記場合と同様である。

【０１４８】次に、上記場合と同様にステージ４にて計
画水位の再演算が実行されるが、その結果である破線Ｓ
４ａでは、計画時刻４時間目に設定水位ｂを通すことが
できない。

【０１４９】そこで、修正時刻演算部６２は、送水量を
増やした計画水位の再演算をステージ３に戻して実行さ
せることなる。

【０１５０】図７（ｂ）には、特に図示していないが、
この場合、送水量を増やした計画水位の再演算をステー
ジ３、ステージ４と実行しても計画時刻４時間目に設定
水位ｂを通すことができなかったとする。

【０１５１】この場合、水位判定部６１は、さらに送水
量を増やそうとするが、破線Ｓ３に示すように、ステー
ジ３ではこれ以上送水量を増やすことができないとする
と、修正時刻演算部６２は、さらに、計画時刻をステー
ジ２のところまで戻して、送水量を増やした計画水位の
再演算を実行させる。

【０１５２】さらに、水位判定部６１及び修正時刻演算
部６２は、上記動作と同様にしてステージ３でも流量を
増やし、結局のところ、各ステージにおける計画送水量
は図７（ａ）で示す実線Ｓ２ｓ，Ｓ３ｓ，Ｓ４ｓと推移
する。

【０１５３】したがって、計画水位はステージ４にて破
線Ｓ２ｂ，Ｓ３ｂ，Ｓ４ｂのように推移し、計画時刻４
時間目にて設定水位ｂの許容範囲を満たすこととなる。

【０１５４】つまり、この場合は、試行錯誤しながらも
ステージ２からの計画を立て直し、設定条件を満足させ
たものである。

【０１５５】上述したように、本発明の実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、第１の実施の形態の場合と同
様に構成される他、水位判定部６１及び修正時刻演算部
６２を設け、計画水位が設定水位になっているかを判定
し、同ステージでの計画送水量変更では、計画水位が設
定水位にできないときには、計画を作成するステージを
前のステージまで戻すようにしたので、上記実施の形態
の場合と同様な効果を奏することができる他、計画水位
が任意の時刻に任意の水位を通る様な計画を作成するこ
とができる。

【０１５６】（発明の第６の実施の形態）本実施形態の
送水量計画支援装置は、第２の実施の形態と第５の実施
の形態の送水量計画支援装置を組み合わせたものであ
る。

【０１５７】図８は本発明の第６の実施の形態に係る送
水量計画支援装置の構成例を示すブロック図であり、図
３及び図６と同一部分には同一符号を付して説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１５８】この送水量計画支援装置１１は、第５の実
施の形態の場合と同様に構成された水位判定部６１及び
修正時刻演算部６２が設けられた他、第２の実施の形態
の場合と同様に構成されている。

【０１５９】以上のように構成された本発明の実施の形
態に係る送水量計画支援装置は、水位判定部６１と修正
時刻演算部６２による水位判定及び修正の処理について
は第５の実施形態の場合と同様に動作する他、第２の実
施の形態の場合と同様に動作する。

【０１６０】上述したように、本発明の実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、第２の実施の形態の場合と同
様に構成される他、第５の実施の形態と同様な水位判定
部６１及び修正時刻演算部６２を設けたので、第２の実
施の形態と同様な効果を奏する他、計画水位が任意の時
刻に任意の水位を通る様な計画を作成することができ
る。

【０１６１】（発明の第７の実施の形態）本実施形態の
送水量計画支援装置は、第３の実施の形態と第５の実施
の形態の送水量計画支援装置を組み合わせたものであ
る。

【０１６２】図９は本発明の第７の実施の形態に係る送
水量計画支援装置の構成例を示すブロック図であり、図
４及び図６と同一部分には同一符号を付して説明を省略
し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１６３】この送水量計画支援装置１１は、第５の実
施の形態の場合と同様に構成された水位判定部６１及び
修正時刻演算部６２が設けられた他、第３の実施の形態
の場合と同様に構成されている。

【０１６４】以上のように構成された本発明の実施の形
態に係る送水量計画支援装置は、水位判定部６１と修正
時刻演算部６２による水位判定及び修正の処理について
は第５の実施形態の場合と同様に動作する他、第３の実
施の形態の場合と同様に動作する。

【０１６５】上述したように、本発明の実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、第３の実施の形態の場合と同
様に構成される他、第５の実施の形態と同様な水位判定
部６１及び修正時刻演算部６２を設けたので、第３の実
施の形態と同様な効果を奏する他、計画水位が任意の時
刻に任意の水位を通る様な計画を作成することができ
る。

【０１６６】（発明の第８の実施の形態）本実施形態の
送水量計画支援装置は、第４の実施の形態と第５の実施
の形態の送水量計画支援装置を組み合わせたものであ
る。

【０１６７】図１０は本発明の第８の実施の形態に係る
送水量計画支援装置の構成例を示すブロック図であり、
図５及び図６と同一部分には同一符号を付して説明を省
略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１６８】この送水量計画支援装置１１は、第５の実
施の形態の場合と同様に構成された水位判定部６１及び
修正時刻演算部６２が設けられた他、第４の実施の形態
の場合と同様に構成されている。

【０１６９】以上のように構成された本発明の実施の形
態に係る送水量計画支援装置は、水位判定部６１と修正
時刻演算部６２による水位判定及び修正の処理について
は第５の実施形態の場合と同様に動作する他、第４の実
施の形態の場合と同様に動作する。

【０１７０】上述したように、本発明の実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、第４の実施の形態の場合と同
様に構成される他、第５の実施の形態と同様な水位判定
部６１及び修正時刻演算部６２を設けたので、第４の実
施の形態と同様な効果を奏する他、計画水位が任意の時
刻に任意の水位を通る様な計画を作成することができ
る。

【０１７１】（発明の第９の実施の形態）本実施の形態
は、第１〜第８の実施形態の送水量計画支援装置何れか
を用いて計画を作成した計画を実際の送水実行中に修正
することが可能な送水量計画支援装置及び当該送水量計
画支援装置を含む送水制御システムについて説明する。

【０１７２】図１１は本発明の第９の実施の形態に係る
送水制御システムの構成例を示すブロック図であり、図
１と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、ここ
では異なる部分についてのみ述べる。

【０１７３】この送水制御システム１０は、第１〜第８
の実施形態の送水量計画支援装置の何れかからなる送水
量計画作成部１１と、ポンプ運転装置である計画実行部
１２と、実績配水量判定部１５と、予測配水量修正部１
６とによって構成されている。なお、本実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、送水量計画作成部１１と、実
績配水量判定部１５と、予測配水量修正部１６とによっ
て構成されている。

【０１７４】実績配水量判定部１５は、実績配水量と計
画配水量の乖離状態により、再計画を行うか否かを判断
する。実績配水量判定部１５では、実際の上水の需要量
である実績配水量と当初の予測配水量３との累積誤差を
（７）式で演算する。この累積誤差の大きさによりデー
タベースＤＢ内の予測配水量３を修正するか判定する。
すなわち、累積誤差が±α［ｍ３］だったら、予測配水
量３を修正し、そうでなければ、修正しないよう判定
し、その結果を予測配水量修正部１６及び計画実行部１
２に通知する。

【０１７５】

【数１】

【０１７６】ここで、 ｅｒｒｑ：累積誤差［ｍ３］ ｒｅａｌｑｏｕｔ(t) ：時刻ｔの実績配水量［ｍ３／
ｈ］ ｑｏｕｔ(t) ：時刻ｔの予測配水量［ｍ３／ｈ］ ｒｅａｌｔ：現在の時刻［ｈ］ 予測配水量修正部１６は、予測配水量３を実績配水量を
考慮して修正する。予測配水量修正部１６では、（８）
式を用いて送水量計画作成部１１内のデータベースＤＢ
の予測配水量３を修正するとともに、計画作成の再実行
をする旨を送水量計画作成部１１に通知する。

【０１７７】

【数２】

【０１７８】ｑｏｕｔ′(t) ：時刻ｔの修正した予測配
水量［ｍ３／ｈ］ 以上のように構成された本発明の実施の形態に係る送水
制御システムの動作について説明する。

【０１７９】まず、第１〜第８の実施形態の送水量計画
支援装置何れかからなる送水量計画作成部１１にて送水
計画が立てられ、計画実行部１２よりポンプ制御出力が
出力され、ポンプが運転される。

【０１８０】しかしながら、計画は予測配水量３をもと
に作成されたものであり、予測配水量は、需要者による
給水所５からの配水による実際の配水量である実績配水
量とはかならずしも一致しない。したがって、予測配水
量と実績配水量が違ってくると、実際の水位が計画水位
と乖離してくることとなる。

【０１８１】そこで、まず給水所５にて実績配水量が測
定され、その値が実績配水量判定部１５に入力される。

【０１８２】実績配水量判定部１５により、実績配水量
と予め予測されていた予測配水量が比較との累積誤差を
（７）式で演算され、データベースＤＢ内の予測配水量
３を修正するかが判定される。

【０１８３】予測配水量を変更しない場合には、その旨
計画実行部１２に通知され、計画実行が継続される。

【０１８４】一方、予測配水量を変更する場合には、予
測配水量修正部１６にて修正された予測配水量が演算さ
れ送水量計画作成部１１に入力されるとともに、再計画
するように通知される。

【０１８５】そして、送水量計画作成部１１により、修
正した予測配水量を用いて、再度、送水計画が制約条件
を満たすように立て直され、その結果が計画実行部１２
に出力される。

【０１８６】計画実行部１２は、新たな計画を用いてポ
ンプを運転し、実績配水量に対応させた計画を実行す
る。これにより、給水所５における水位が上下限値を越
えないように維持されることとなる。

【０１８７】上述したように、本発明の実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、上記第１〜第８の実施形態の
送水量計画支援装置の何れかと同様な送水量計画作成部
１１と実績配水量判定部１５と予測配水量修正部１６と
を備えたので、給水所５における実績配水量値と計画値
が乖離しているときには、予測配水量を修正して送水計
画を計画し直し、制約条件を満たすようにすることがで
きる。

【０１８８】また、本発明の実施の形態に係る送水制御
システムは、このような送水量計画支援装置とポンプ運
転装置を組み合わせたので、再計画を行うことで常に制
約条件を満たすようにポンプ運転を行うことができる。

【０１８９】（発明の第１０の実施の形態）本実施の形
態は、第９の実施形態の送水制御システムにおいて、計
画値と実績値の乖離に伴う再計画実施の判断を給水所５
の実績水位を用いて行うものである。

【０１９０】図１２は本発明の第１０の実施の形態に係
る送水制御システムの構成例を示すブロック図であり、
図１１と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１９１】この送水制御システム１０は、実績配水量
判定部１５に代えて実績水位判定部１７が設けられる
他、第９の実施の形態と同様に構成されている。なお、
本実施の形態に係る送水量計画支援装置は、送水量計画
作成部１１と、実績水位判定部１７と、予測配水量修正
部１６とによって構成されている。

【０１９２】実績水位判定部１７は、実績水位と計画水
位の乖離状態により、再計画を行うか否かを判断する。
具体的には、実績水位と計画水位と水位誤差を（９）式
で演算し、この水位誤差で予測配水量を修正するか判定
する。すなわち、水位誤差が±α［ｍ］以上だったら、
予測配水量を修正し、そうでなければ、修正しないよう
判定し、その結果を予測配水量修正部１６及び計画実行
部１２に通知する。

【０１９３】 ｅｒｒｈ＝ｒｅａｌｈ（ｒｅａｌｔ）−ｈ（ｒｅａｌｔ） …（９） ここで、 ｅｒｒｈ：水位誤差［ｍ］ ｒｅａｌｈ(t) ：時刻ｔの実績水位［ｍ］ ｈ(t) ：時刻ｔの計画水位［ｍ］ ｒｅａｌｔ：現在の時刻［ｈ］ 以上のように構成された本発明の実施の形態に係る送水
制御システムは、再計画の判断基準として実績水位を用
いる他、第９の実施の形態と同様に動作する。上述した
ように、本発明の実施の形態に係る送水量計画支援装置
は、上記第１〜第８の実施形態の送水量計画支援装置の
何れかと同様な送水量計画作成部１１と実績水位判定部
１７と予測配水量修正部１６とを備えたので、給水所５
における実績水位値と計画値が乖離しているときには、
予測配水量を修正して送水計画を計画し直し、制約条件
を満たすようにすることができる。

【０１９４】また、本発明の実施の形態に係る送水制御
システムは、このような送水量計画支援装置とポンプ運
転装置を組み合わせたので、再計画を行うことで常に制
約条件を満たすようにポンプ運転を行うことができる。

【０１９５】（発明の第１１の実施の形態）本実施の形
態は、第１０の実施形態の送水制御システムにおいて、
実績水位、計画送水量および予測配水量から数時間先ま
での水位を予測し、そのとき制約条件を満たしているか
否かで再計画を行うかどうか判断するものである。

【０１９６】図１３は本発明の第１１の実施の形態に係
る送水制御システムの構成例を示すブロック図であり、
図１２と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、
ここでは異なる部分についてのみ述べる。

【０１９７】この送水制御システム１０は、実績水位判
定部１７に代えて実績水位予測判定部１８が設けられる
他、第１０の実施の形態と同様に構成されている。な
お、本実施の形態に係る送水量計画支援装置は、送水量
計画作成部１１と、実績水位予測判定部１８と、予測配
水量修正部１６とによって構成されている。

【０１９８】実績水位予測判定部１８は、実績水位、計
画送水量および予測配水量から数時間先までの実績水位
を予測し、その数時間先に制約条件を満たしているか否
かで予測配水量を修正するか否か、すなわち再計画を行
うかどうか判断する。この数時間先までの実績水位の予
測は、（８）式を用いて予測配水量を修正し、修正した
予測配水量、計画送水量及び現在の水位を用いて行う。
その水位は（３）式を用いて演算する。

【０１９９】実績水位予測判定部１８は、再計画を行わ
ない場合には計画実行部１２に通知し、再計画を行う場
合には予測配水量修正部１６に通知を行う。

【０２００】以上のように構成された本発明の実施の形
態に係る送水制御システムは、再計画の判断基準とし
て、実績水位を基にした数時間先の実績水位予測値を用
いる他、第１０の実施の形態と同様に動作する。

【０２０１】上述したように、本発明の実施の形態に係
る送水量計画支援装置は、上記第１〜第８の実施形態の
送水量計画支援装置の何れかと同様な送水量計画作成部
１１と実績水位予測判定部１８と予測配水量修正部１６
とを備えたので、給水所５における実績水位値に基づく
数時間先までの実績水位予測値と計画水位とが乖離して
いるときには、予測配水量を修正して送水計画を計画し
直し、制約条件を満たすようにすることができる。

【０２０２】また、本発明の実施の形態に係る送水制御
システムは、このような送水量計画支援装置とポンプ運
転装置を組み合わせたので、再計画を行うことで、より
安全かつ確実に常に制約条件を満たすようにポンプ運転
を行うことができる。

【０２０３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、送
水量計画値にポンプが出せない流量を設定することのな
い送水量計画を計画できる送水量計画支援装置を提供す
ることができる。

【０２０４】また、本発明によれば、計画水位が任意の
時刻に任意の水位を通る様な計画を作成できる送水量計
画支援装置を提供することができる。

【０２０５】さらに、本発明によれば、計画値と実績値
が乖離してた場合でも、送水計画値を修正し、制約条件
を満たすように送水量計画を作成できる送水量計画支援
装置及び送水制御システムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る送水量計画支援装置
を有する送水制御システムの構成例を示すブロック図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る送水量計画支
援装置の構成例を示すブロック図。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る送水量計画支
援装置の構成例を示すブロック図。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る送水量計画支
援装置の構成例を示すブロック図。

【図５】本発明の第４の実施の形態に係る送水量計画支
援装置の構成例を示すブロック図。

【図６】本発明の第５の実施の形態に係る送水量計画支
援装置の構成例を示すブロック図。

【図７】同実施の形態の送水量計画支援装置による計画
作成動作を説明する図。

【図８】本発明の第６の実施の形態に係る送水量計画支
援装置の構成例を示すブロック図。

【図９】本発明の第７の実施の形態に係る送水量計画支
援装置の構成例を示すブロック図。

【図１０】本発明の第８の実施の形態に係る送水量計画
支援装置の構成例を示すブロック図。

【図１１】本発明の第９の実施の形態に係る送水制御シ
ステムの構成例を示すブロック図。

【図１２】本発明の第１０の実施の形態に係る送水制御
システムの構成例を示すブロック図。

【図１３】本発明の第１１の実施の形態に係る送水制御
システムの構成例を示すブロック図。

【図１４】浄水場から給水所への送水及び送水量計画作
成についての関係を示すシステムの全体図。

【図１５】従来の送水量計画支援装置の処理を示すブロ
ック図。

【図１６】従来の送水量計画支援装置による計画作成例
を示す図。

【符号の説明】

３…予測配水量 ４…浄水場 ５…給水所 ６…ポンプ １０…送水制御システム １１…送水量計画支援装置 １２…ポンプ運転装置 １５…実績配水量判定部 １６…予測配水量修正部 １７…実績水位判定部 １８…実績水位予測判定部 ２１…計画時刻演算部 ２２…計画送水量演算部 ２３…計画送水量修正部 ２４…計画水位演算部 ２５…計画値判定部 ２６…全時刻計画終了判定部 ３２…ポンプ運転台数演算部 ３３…ポンプ回転数演算部 ５１…ポンプ送水量設定部 ５３…計画送水量選択部 ６１…水位判定部 ６２…修正時刻演算部 ＤＢ…データベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 郁雄 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浄水場から給水所へ少なくとも一つの送
   水ポンプにて送水する送水計画の作成を支援する送水量
   計画支援装置において、 前記給水所での水位が上下限水位内に納まる制約条件に
   ついて、この制約条件を満たすか否かの判定を行う時点
   としての計画時刻を算出する計画時刻演算手段と、 前記計画時刻演算手段から得られた計画時刻間の送水量
   として計画送水量を所定の条件から算出する計画送水量
   演算手段と、 前記計画送水量演算手段で得られた計画送水量が前記所
   定の条件にあっては前記送水ポンプの送水能力を越える
   場合、前記送水ポンプの送水能力範囲内に収まるように
   前記計画送水量を修正する計画送水量修正手段と、 前記計画時刻で予測される前記水位としての計画水位を
   算出する手段であって、前記給水所における予め予測さ
   れた予測配水量，前記計画送水量修正手段で修正した計
   画送水量及び前回の計画時刻での計画水位に基づき、今
   回の計画時刻での計画水位を算出する計画水位演算手段
   と、 前記計画水位演算手段で得られた計画水位が前記制約条
   件を満たしているか否かを判定し、満たしていない場合
   には前記所定の条件を変更する計画値判定手段とを備え
   たことを特徴とする送水量計画支援装置。
2. 【請求項２】 浄水場から給水所へ少なくとも一つの送
   水ポンプにて送水する送水計画の作成を支援する送水量
   計画支援装置において、 前記給水所での水位が上下限水位内に納まる制約条件に
   ついて、この制約条件を満たすか否かの判定を行う時点
   としての計画時刻を算出する計画時刻演算手段と、 前記計画時刻演算手段から得られた計画時刻間の送水ポ
   ンプ運転台数を所定の条件から算出するポンプ運転台数
   演算手段と、 前記計画時刻演算手段から得られた計画時刻間の送水ポ
   ンプ回転数を所定の条件から算出するポンプ回転数演算
   手段と、 前記ポンプ運転台数演算手段で得られたポンプ運転台数
   及び前記ポンプ回転数演算手段で得られたポンプ回転数
   から計画時刻間の送水量として計画送水量を算出する計
   画送水量演算手段と、 前記計画時刻で予測される前記水位としての計画水位を
   算出する手段であって、前記給水所における予め予測さ
   れた予測配水量，前記計画送水量算出手段で算出された
   計画送水量及び前回の計画時刻での計画水位に基づき、
   今回の計画時刻での計画水位を算出する計画水位演算手
   段と、 前記計画水位演算手段で得られた計画水位が前記制約条
   件を満たしているか否かを判定し、満たしていない場合
   には前記送水ポンプの能力範囲内で前記所定の条件を変
   更する計画値判定手段とを備えたことを特徴とする送水
   量計画支援装置。
3. 【請求項３】 前記ポンプ回転数演算手段は、前記前回
   の計画時刻での計画水位に基づき、前記送水ポンプ回転
   数を算出することを特徴とする送水量計画支援装置。
4. 【請求項４】 浄水場から給水所へ少なくとも一つの送
   水ポンプにて送水する送水計画の作成を支援する送水量
   計画支援装置において、 前記給水所での水位が上下限水位内に納まる制約条件に
   ついて、この制約条件を満たすか否かの判定を行う時点
   としての計画時刻を算出する計画時刻演算手段と、 前記計画時刻で予測される前記水位としての計画水位に
   対応する少なくとも一つのポンプ条件、及び各ポンプ条
   件に対応する前記計画時刻間の送水量としての計画送水
   量を、前記送水ポンプの送水能力の範囲内で設定するポ
   ンプ送水量設定手段と、 前記ポンプ条件の一部であるポンプ運転台数条件及び前
   回の計画時刻での計画水位より前記ポンプ条件を確定
   し、この確定されたポンプ条件に基づき、前記ポンプ送
   水量設定手段に設定された今回の計画送水量を選択する
   計画送水量選択手段と、 前記給水所における予め予測された予測配水量，選択さ
   れた前記計画送水量及び前回の計画時刻での計画水位に
   基づき、今回の計画時刻での計画水位を算出する計画水
   位演算手段と、 前記計画水位演算手段で得られた計画水位が前記制約条
   件を満たしているか否かを判定し、満たしていない場合
   には前記ポンプ運転台数条件を変更する計画値判定手段
   とを備えたことを特徴とする送水量計画支援装置。
5. 【請求項５】 前記今回の計画時刻での計画水位が、予
   め設定された時刻に所定範囲の設定水位になるか否かを
   判定する水位判定手段と、 前記今回の計画時刻での計画水位が前記所定範囲の設定
   水位となっていないときには、前記計画値判定手段にお
   いて制約条件を満たしていない場合に変更すべき条件を
   変更する条件変更手段と、 前記条件変更手段で変更された条件で再計画される今回
   の計画水位が、前記設定水位とならないときには、前記
   計画時刻演算手段にて算出すべき計画時刻を前回の計画
   時刻に戻し、前回の計画送水量の算出からやり直す修正
   時刻演算手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至
   ４のうち何れか１項記載の送水量計画支援装置。
6. 【請求項６】 前記給水所における実際の配水量である
   実績配水量と前記予測配水量との累積誤差に基づき、前
   記送水計画の再計画を行うか否かを判定する実績配水量
   判定手段と、 前記実績配水量に基づき、前記再計画に用いる予測配水
   量を修正する予測配水量修正手段とを備えたことを特徴
   とする請求項１乃至５のうち何れか１項記載の送水量計
   画支援装置。
7. 【請求項７】 前記給水所における実際の水位である実
   績水位と前記計画水位との誤差に基づき、前記送水計画
   の再計画を行うか否かを判定する実績水位判定手段と、 前記給水所における実際の配水量である実績配水量に基
   づき、前記再計画に用いる予測配水量を修正する予測配
   水量修正手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至
   ５のうち何れか１項記載の送水量計画支援装置。
8. 【請求項８】 前記給水所における実際の水位である実
   績水位と前記計画送水量と前記予測配水量とに基づき、
   前記給水所における数時間先までの予測水位を算出し、
   この予測水位が前記制約条件を満たしているか否かによ
   り、前記送水計画の再計画を行うか否かを判定する実績
   水位予測判定手段と、 前記給水所における実際の配水量である実績配水量に基
   づき、前記再計画に用いる予測配水量を修正する予測配
   水量修正手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至
   ５のうち何れか１項記載の送水量計画支援装置。
9. 【請求項９】 前記請求項１乃至８のうち何れか１項記
   載の送水量計画支援装置と、 前記送水計画に基づき、前記少なくとも一つの送水ポン
   プに対し、その運転状態を制御する制御信号を出力する
   ポンプ運転手段とを備えたことを特徴とする送水制御シ
   ステム。
10. 【請求項１０】 浄水場から給水所へ少なくとも一つの
    送水ポンプにて送水する送水計画の作成を支援する送水
    量計画支援装置において、 所定時刻間の送水量としての計画送水量を所定の条件か
    ら算出する計画送水量演算手段と、 前記計画送水量が前記所定の条件にあっては前記送水ポ
    ンプの送水能力を越える場合、前記送水能力の範囲内に
    収まるように前記計画送水量を修正する計画送水量修正
    手段とを備えたことを特徴とする送水量計画支援装置。