JPH11323885A - River water level preestimating system - Google Patents

River water level preestimating system

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JPH11323885A
JPH11323885A JP12791798A JP12791798A JPH11323885A JP H11323885 A JPH11323885 A JP H11323885A JP 12791798 A JP12791798 A JP 12791798A JP 12791798 A JP12791798 A JP 12791798A JP H11323885 A JPH11323885 A JP H11323885A
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rainfall
prediction
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慎一郎 堀
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable accurate preestimate of a water level, corresponding to states of operation of a pump and a gate. SOLUTION: An upstream water level measuring means 100 and a downstream water level measuring means 200 which measure water levels on the upstream and downstream sides respectively are provided. A rainfall measuring means 300 is provided. A pump/gate state measuring means 600 which executes detection of states of a pump and a gate and measurement of the amount of discharge of the pump is provided. A model preparing means 430 which prepares an external water level model 454 in consideration of the water level and rainfall being measured and a pump model 455 in consideration of the water level, rainfall and amount of discharge of the pump being measured, on the basis of the data from the measuring means 100, 200, 300 and 600, is provided. A model switchover means 453 which selects the external water level model 454 or the pump model 455 corresponding to the states of the pump and the gate is provided. A model preestimate computing means 452 which computes the water level at a future time at a point of object of preestimate by inputting the measured data to a water level preestimate model selected is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、河川流域内設備
の監視制御に適用される河川プラント監視制御装置にお
ける河川水位予測装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a river water level prediction device in a river plant monitoring and control device applied to monitoring and control of facilities in a river basin.

【0002】[0002]

【従来の技術】河川プラント監視制御装置における河川
水位予測装置としては、図6に示すものが知られてい
る。図において、符号100は、河川の予測対象地点よ
りも上流の水位を計測する上流水位計測手段である。符
号200は、予測対象地点の水位とそれよりも下流の水
位または潮位を計測する下流水位計測手段である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a known river water level predicting device in a river plant monitoring and control device. In the figure, reference numeral 100 denotes an upstream water level measuring means for measuring a water level upstream of a river prediction target point. Reference numeral 200 denotes a downstream water level measuring unit that measures the water level at the prediction target point and the water level or tide level downstream thereof.

【0003】符号300は、河川流域のある地点の降雨
計測を行う降雨計測手段である。符号500は、水位予
測情報に基づき河川プラントを監視し、操作・制御を行
う運転員である。符号400は、河川水位の予測を行う
河川水位予測装置である。符号410は、上流水位・下
流水位・降雨計測手段で計測した水位・降雨データを格
納するための水位・降雨データ格納手段である。
[0003] Reference numeral 300 denotes rainfall measuring means for measuring rainfall at a certain point in a river basin. Reference numeral 500 denotes an operator who monitors the river plant based on the water level prediction information and performs operation and control. Reference numeral 400 denotes a river water level prediction device that predicts a river water level. Reference numeral 410 denotes a water level / rainfall data storage unit for storing the water level / rainfall data measured by the upstream water level / downstream water level / rainfall measurement unit.

【0004】符号420は、河川水位モデルの入力デー
タとして採用する水位・降雨データを水位・降雨データ
格納手段410から選ぶために、以下の(1)、(2)
の処理を行うデータ処理手段である。 (1)正規化処理:上流水位計測手段100、下流水位
計測手段200、降雨計測手段300で計測し、格納手
段410に格納されている水位・降雨データ毎に、あら
かじめ設定した最大値・最小値を基準として、0〜1の
範囲の値に換算する。 (2)相関演算処理:出力データと入力データの間の相
関値を求め、相関値の高い変数を入力データとして採用
する。
[0004] Reference numeral 420 denotes the following (1) and (2) for selecting water level / rainfall data to be adopted as input data of a river water level model from the water level / rainfall data storage means 410.
Data processing means for performing the above processing. (1) Normalization processing: the maximum and minimum values set in advance for each of the water level and rainfall data measured by the upstream water level measurement means 100, the downstream water level measurement means 200, and the rainfall measurement means 300 and stored in the storage means 410 Is converted to a value in the range of 0 to 1 on the basis of (2) Correlation calculation processing: A correlation value between output data and input data is obtained, and a variable having a high correlation value is adopted as input data.

【0005】符号430は、データ処理手段420で選
ばれた水位・降雨データを入力データとして取り込み、
以下に説明の重回帰分析手法による演算を行い、各入力
データの係数を算出することで、予測対象地点における
水位予測モデルを作成するモデル作成手段である。 重回帰分析手法:n入力1出力の入出力データ間の関係
を統計的手法を用いて同定し、出力データの変化に対す
る入力データの影響の大きさにより、入力データの係数
を本解析により決定する。
[0005] Reference numeral 430 represents the water level / rainfall data selected by the data processing means 420 as input data.
This is a model creating means for creating a water level prediction model at a prediction target point by performing a calculation by the multiple regression analysis method described below and calculating a coefficient of each input data. Multiple regression analysis method: The relationship between input and output data of n inputs and 1 output is identified using a statistical method, and the coefficient of the input data is determined by the present analysis according to the magnitude of the influence of the input data on the change of the output data. .

【0006】符号440は、モデル作成手段430で作
成した水位予測モデルを保存するためのモデル格納手段
である。符号450は、後述のモデル逐次更新手段45
1とモデル予測演算手段452を用いて運転員500の
指定した将来時刻の水位予測値を算出する水位予測手段
である。符号451は、逐次型最小2乗法により、現状
のモデルの傾向を維持したまま最新データの傾向をモデ
ルに上乗せし、オンラインで予測精度の向上を図るモデ
ル逐次更新手段である。
[0006] Reference numeral 440 denotes a model storage unit for storing the water level prediction model created by the model creation unit 430. Reference numeral 450 denotes a model sequential updating unit 45 described later.
1 is a water level predicting means for calculating a water level predicted value at a future time designated by the operator 500 using the model predicting calculation means 452. Reference numeral 451 denotes a model sequential updating unit that adds the trend of the latest data to the model by using the sequential least squares method while maintaining the trend of the current model, and improves the prediction accuracy online.

【0007】符号452は、モデル逐次更新手段451
で得られたモデルに、水位・降雨データ格納手段410
に格納された最新及び過去(例えば、現在、1時間前、
2時間前、3時間前4時間前等)の水位・降雨データを
データ処理手段420での正規化後に入力し、運転員5
00の指定した将来時刻(例えば、30分後や1時間
後)の予測水位を算出するモデル予測演算手段である。
Reference numeral 452 denotes a model successive updating unit 451.
The water level / rainfall data storage means 410
The latest and past (e.g., currently one hour ago,
The water level / rainfall data (2 hours before, 3 hours before 4 hours, etc.) are input after normalization by the data processing means 420, and the operator 5
Model prediction calculating means for calculating a predicted water level at a designated future time of 00 (for example, 30 minutes later or 1 hour later).

【0008】符号460は、運転員500が水位予測時
間を指定する等、河川水位予測装置400を利用するた
めのインタフェースとなる入力手段である。符号470
は、運転員500が水位予測値を得る等、河川水位予測
装置400を利用するためのインタフェースとなる表示
手段である。符号480は、降雨開始後の水位上昇から
平常時の水位レベルに低下するまでの一連の水位変化の
間の実測値と予測値の平均誤差を求め、その値が運転員
500の指定した誤差判定しきい値よりも大きいかどう
かを判定する予測誤差判定手段である。
Reference numeral 460 denotes an input means serving as an interface for using the river water level prediction device 400, for example, when the operator 500 designates a water level prediction time. Reference numeral 470
Is a display unit serving as an interface for using the river water level prediction device 400 such that the operator 500 obtains a predicted water level. Reference numeral 480 is an average error between a measured value and a predicted value during a series of water level changes from a rise in water level after the start of rainfall to a decrease to a normal water level, and the value is used to determine an error determined by the operator 500. This is a prediction error determination unit that determines whether the value is larger than a threshold value.

【0009】符号490は、予測誤差判定手段480で
しきい値よりも誤差が大きいと判定された場合に、その
一連の水位変化時の降雨・水位時系列データをそれまで
のモデル作成データに追加して新たなモデル作成データ
を作成し、このデータでモデルを作成・更新し、モデル
格納手段440に格納するモデル更新手段である。
Reference numeral 490 denotes a case where the prediction error determination means 480 determines that the error is larger than the threshold value, and adds the rainfall / water level time series data at the time of the series of water level changes to the model creation data up to that time. This is a model updating unit that creates new model creation data, creates and updates a model with this data, and stores it in the model storage unit 440.

【0010】そして、上記の河川水位予測装置によれ
ば、予測対象地点と上流の地点では、上流水位計測手段
で水位を、下流側地点では、下流水位計測手段でその水
位または潮位を、それぞれ計測し、また、降雨計測手段
で上流地点での降雨量を計測し、水位・降雨データ格納
手段410にこれら計測データを格納し、これら計測デ
ータから現在、1時間前、2時間前、3時間前、4時間
前の各データを水位予測モデルに入力し、1時間後の予
測対象地点での水位を予測することができるようになっ
ている。
According to the above river water level prediction device, the water level is measured by the upstream water level measurement means at the point to be predicted and the upstream point, and the water level or the tide level is measured by the downstream water level measurement means at the downstream side point. Also, the rainfall at the upstream point is measured by the rainfall measuring means, and these measured data are stored in the water level / rainfall data storage means 410. From these measured data, one hour ago, two hours ago, three hours ago Each data four hours before is input to the water level prediction model, and the water level at the prediction target point one hour later can be predicted.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
河川水位予測装置にあっては、例えば、予測対象地点が
ポンプやゲートの設備上流付近の河川水位で、かつその
河川がポンプやゲートの設備の操作により大きく水位変
化する程度の小規模河川の場合、その水位はポンプやゲ
ートの操作の影響を受けて、操作の前後で水位変化傾向
が大きく変わってしまい、操作時及び操作後に予測誤差
が大きくなっていた(以下、ポンプやゲートの設備上流
付近の水位を内水位とし、ポンプやゲートの設備下流側
の合流本川側を外水位とする:図2参照)。
However, in the above-mentioned river water level prediction device, for example, the prediction target point is the river water level near the upstream of the pump or gate equipment, and the river is the water level of the pump or gate equipment. In the case of a small river whose water level changes greatly due to the operation, the water level is affected by the operation of the pump and gate, and the water level change tendency before and after the operation greatly changes, and the prediction error during operation and after the operation is large. (Hereinafter, the water level near the upstream of the pump and gate equipment is referred to as the internal water level, and the confluent mainstream downstream of the pump and gate equipment is referred to as the external water level: see FIG. 2).

【0012】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、ポンプやゲート設備等の上流付近においても、予
測誤差を大幅に低減して予測の信頼性を向上させること
が可能な河川水位予測装置を提供することを目的として
いる。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has a river water level prediction that can significantly reduce prediction errors and improve the reliability of prediction even near the upstream of a pump or a gate facility. It is intended to provide a device.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の河川水位予測装置は、ゲート及びポ
ンプを有する河川流域内設備における水位の予測を行う
河川水位予測装置であって、前記河川の上流、下流等の
複数箇所における水位を計測する水位計測手段と、前記
河川流域における降雨量を計測する降雨計測手段と、前
記ポンプ及び前記ゲートの状態を検出するとともに、前
記ポンプの吐出量を計測するポンプゲート状態計測手段
と、前記水位計測手段、前記降雨計測手段及び前記ポン
プゲート状態計測手段からのデータに基づいて、水位予
測モデルとして、計測した水位及び降雨量を考慮した外
水位モデル及び計測した水位、降雨量及び前記ポンプの
吐出量を考慮したポンプモデルを作成するモデル作成手
段と、該モデル作成手段にて作成された外水位モデルあ
るいはポンプモデルを、前記ポンプの稼動状態及び前記
ゲートの開閉状態に応じて選択するモデル切換手段と、
該モデル切換手段にて選択された外水位モデルあるいは
ポンプモデルのいずれかの水位予測モデルに計測データ
を入力して、前記河川流域内設備が設置された予測対象
地点での将来時刻の水位を演算して求めるモデル予測演
算手段とを具備してなることを特徴としている。
In order to achieve the above object, a river water level prediction apparatus according to claim 1 is a river water level prediction apparatus for predicting a water level in a facility in a river basin having a gate and a pump. Water level measuring means for measuring the water level at a plurality of locations such as upstream and downstream of the river, rainfall measuring means for measuring the amount of rainfall in the river basin, and detecting the state of the pump and the gate, A pump gate state measuring means for measuring the discharge amount, based on data from the water level measuring means, the rainfall measuring means and the pump gate state measuring means, a water level prediction model, taking into account the measured water level and rainfall amount. Model creation means for creating a water level model and a pump model in consideration of the measured water level, rainfall, and the discharge rate of the pump; The outer level model or pump model created by means, and the model change-over means for selecting in accordance with the operating state and closed state of the gate of said pump,
The measured data is input to either the external water level model or the pump model water level prediction model selected by the model switching means, and the water level at a future time at the prediction target point at which the facility in the river basin is installed is calculated. And a model prediction calculation means for obtaining the same.

【0014】つまり、モデル予測演算手段にて水位の予
測を演算する際に用いられる水位予測モデルとして、計
測した水位及び降雨量を考慮した外水位モデル及び計測
した水位、降雨量及びポンプの吐出量を考慮したポンプ
モデルを作成するモデル作成手段を設け、ポンプの稼動
状態及びゲートの開閉状態に応じて外水位モデルあるい
はポンプモデルを選択するモデル切換手段を設けたの
で、ポンプ稼動時においても、このポンプ吐出量による
水位変化の影響を考慮した水位の予測が行われ、ポンプ
稼動時における予測誤差が改善される。しかも、降雨や
水位の状況によってポンプの稼動/停止の状態は変化す
るが、ポンプの稼動状態に応じて、モデル切換手段によ
り外水位モデルとポンプモデルとが切り換えられ、予測
値が最良の精度とされる。
That is, as the water level prediction model used when calculating the water level prediction by the model prediction calculation means, an external water level model in consideration of the measured water level and rainfall, and the measured water level, rainfall and pump discharge Model creation means for creating a pump model in consideration of the above, and model switching means for selecting an outside water level model or a pump model according to the operating state of the pump and the open / closed state of the gate are provided. The water level is predicted in consideration of the influence of the water level change due to the pump discharge amount, and the prediction error at the time of operating the pump is improved. In addition, the operation / stop state of the pump changes depending on the rainfall and the water level, but the outside water level model and the pump model are switched by the model switching means according to the operation state of the pump, so that the predicted value has the best accuracy and precision. Is done.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の河川水位予測装置
の実施の形態を図によって説明する。図1に示すもの
は、本実施の形態の河川水位予測装置400であり、河
川プラント監視制御装置に適用されるものである。な
お、図中符号100,200,300,420,43
0,440,451,452,460,470,48
0,490,500は、図6に示す従来例と同様な手段
であり、本発明の特徴となる部分は、符号411,45
0,453,454,455,600の部分である。そ
して、これらを備えて河川水位予測装置400を構成し
ており、まず、これらの特徴部分の構成について次に説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a river water level prediction apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a river water level prediction device 400 according to the present embodiment, which is applied to a river plant monitoring and control device. It should be noted that reference numerals 100, 200, 300, 420, and 43 in FIG.
0,440,451,452,460,470,48
Reference numerals 0, 490, and 500 denote the same means as in the conventional example shown in FIG.
0, 453, 454, 455, 600. The river water level prediction device 400 is provided with these components. First, the configuration of these characteristic portions will be described below.

【0016】符号411は、上流水位・下流水位・降雨
計測手段で計測した水位・降雨データに加えて、後述す
るポンプ・ゲート状態計測手段600で計測したポンプ
吐出量やゲート開/閉状態に関するポンプ・ゲートデー
タを格納するための水位・降雨・ポンプ・ゲートデータ
格納手段である。符号450は、本発明の特徴を表す水
位予測手段であり、モデル逐次更新手段451、モデル
予測算出手段452、そして、後述する外水位モデル4
54とポンプモデル455を選択するモデル切換手段4
53を用いて運転員500の指定した将来時刻の水位予
測値を算出するようになっている。
Reference numeral 411 denotes a pump related to an upstream water level, a downstream water level, and water level / rainfall data measured by the rainfall measuring means, a pump discharge amount measured by a pump / gate state measuring means 600 described later, and a pump related to a gate open / closed state. Water level, rainfall, pump, and gate data storage means for storing gate data. Reference numeral 450 denotes a water level prediction unit that represents a feature of the present invention, and includes a model successive update unit 451, a model prediction calculation unit 452, and an outside water level model 4 described later.
Model switching means 4 for selecting pump model 455 and pump model 455
Using 53, a predicted water level at a future time specified by the operator 500 is calculated.

【0017】符号453は、予測対象地点下流付近の設
備、つまり、ポンプ、ゲートの稼動状態に応じて、適切
な水位予測モデルを選定し、モデル予測算出手段452
で用いる水位予測モデルを切り換えるモデル切換手段で
ある。予測対象の一例として、図2に示すような雨水排
水機場内の内水位があるが、一般の設備の未稼動時、す
なわちポンプPの停止またはゲートG開の場合は内水位
=外水位となるため、従来手法と同様の外水位モデル4
54を用いる。また、設備稼動時、すなわちポンプPの
稼動、ゲートG閉の場合は、ポンプモデル455を用い
る。なお、個々のモデルの説明は以下に示す。
Reference numeral 453 denotes a model prediction calculating means 452 for selecting an appropriate water level prediction model in accordance with the equipment near the prediction target point, ie, the operating state of the pump and gate.
This is a model switching means for switching the water level prediction model used in. As an example of the prediction target, there is an internal water level in the rainwater drainage station as shown in FIG. 2, but when the general facilities are not operating, that is, when the pump P is stopped or the gate G is open, the internal water level = the external water level. Therefore, the external water level model 4 similar to the conventional method
54 is used. When the equipment is operating, that is, when the pump P is operating and the gate G is closed, the pump model 455 is used. The description of each model is shown below.

【0018】符号454は、図6の従来手法におけるモ
デル予測演算手段452にて用いるモデルと同様に、水
位・降雨・ポンプ・ゲートデータ格納手段411に格納
された最新及び過去の水位・降雨データを入力とし、運
転員500の指定した将来時刻の予測水位を出力とする
水位予測モデル、すなわち外水位モデルである。符号4
55は、水位・降雨データとともにポンプの吐出量を入
力とし、運転員500の指定した将来時刻の予測水位を
出力とする水位予測モデル、すなわちポンプモデルであ
る。
Reference numeral 454 denotes the latest and past water level / rainfall data stored in the water level / rainfall / pump / gate data storage means 411, similarly to the model used in the model prediction calculation means 452 in the conventional method of FIG. It is a water level prediction model that outputs a predicted water level at a future time specified by the operator 500 as an input, that is, an outside water level model. Code 4
Reference numeral 55 denotes a water level prediction model that inputs a pump discharge amount together with water level / rainfall data and outputs a predicted water level at a future time specified by the operator 500, that is, a pump model.

【0019】符号600は、予測対象地点A下流付近に
あり、予測水位の変化傾向に影響を与えるポンプP、ゲ
ートGの稼動状態や吐出量を計測するポンプ・ゲート状
態計測手段である。
Reference numeral 600 denotes a pump / gate state measuring unit which is located near the downstream of the prediction target point A and measures the operation state and discharge amount of the pump P and the gate G which influence the change tendency of the predicted water level.

【0020】なお、図中符号100,200,300,
420,430,440,451,452,460,4
70,480,490,500は、前述したように、図
6に示す従来例と同様な手段であるが、以下に説明す
る。
The reference numerals 100, 200, 300,
420, 430, 440, 451, 452, 460, 4
As described above, 70, 480, 490, and 500 are the same means as in the conventional example shown in FIG. 6, but will be described below.

【0021】符号100は、河川の予測対象地点Aより
も上流の水位を計測する上流水位計測手段である。符号
200は、予測対象地点Aの水位とそれよりも下流の水
位または潮位を計測する下流水位計測手段である。符号
300は、河川流域のある地点の降雨計測を行う降雨計
測手段である。符号500は、水位予測情報に基づき河
川プラントを監視し、操作・制御を行う運転員である。
Reference numeral 100 denotes an upstream water level measuring means for measuring the water level upstream of the river prediction point A. Reference numeral 200 denotes a downstream water level measuring unit that measures the water level of the prediction target point A and the water level or tide level downstream thereof. Reference numeral 300 denotes a rainfall measurement unit that measures rainfall at a certain point in a river basin. Reference numeral 500 denotes an operator who monitors the river plant based on the water level prediction information and performs operation and control.

【0022】符号420は、河川水位モデルの入力デー
タとして採用する水位・降雨・ポンプ・ゲートデータを
水位・降雨・ポンプ・ゲートデータ格納手段411から
選ぶために、前述した正規化処理、相関演算処理を行う
データ処理手段である。符号430は、データ処理手段
420で選ばれた水位・降雨・ポンプ・ゲートデータを
入力データとして取り込み、前述した重回帰分析手法に
よる演算を行い、各入力データの係数を算出すること
で、予測対象地点における水位予測モデルを作成するモ
デル作成手段である。
Reference numeral 420 denotes the above-described normalization processing and correlation calculation processing for selecting water level / rainfall / pump / gate data to be adopted as input data of the river water level model from the water level / rainfall / pump / gate data storage means 411. Data processing means for performing Reference numeral 430 denotes a prediction target by taking in the water level, rainfall, pump, and gate data selected by the data processing means 420 as input data, performing a calculation by the multiple regression analysis method described above, and calculating a coefficient of each input data. This is a model creation means for creating a water level prediction model at a point.

【0023】符号440は、モデル作成手段430で作
成した水位予測モデルを保存するためのモデル格納手段
である。符号450は、モデル逐次更新手段451、モ
デル切換手段及びモデル予測演算手段452を用いて運
転員500の指定した将来時刻の水位予測値を算出する
水位予測手段である。
Reference numeral 440 is a model storage unit for storing the water level prediction model created by the model creation unit 430. Reference numeral 450 denotes a water level prediction unit that calculates a predicted water level at a future time specified by the operator 500 using the model successive updating unit 451, the model switching unit, and the model prediction calculation unit 452.

【0024】符号451は、逐次型最小2乗法により、
現状のモデルの傾向を維持したまま最新データの傾向を
モデルに上乗せし、オンラインで予測精度の向上を図る
モデル逐次更新手段である。符号452は、モデル逐次
更新手段451で得られたモデルに、水位・降雨・ポン
プ・ゲートデータ格納手段411に格納された最新及び
過去(例えば、現在、1時間前、2時間前、3時間前4
時間前等)の水位・降雨・ポンプ・ゲートデータをデー
タ処理手段420での正規化後に入力し、運転員500
の指定した将来時刻(例えば、30分後や1時間後)の
予測水位を算出するモデル予測演算手段である。
Reference numeral 451 represents a recursive least squares method.
This is a model sequential updating means that adds the trend of the latest data to the model while maintaining the trend of the current model, and improves the prediction accuracy online. Reference numeral 452 denotes the latest and past (for example, one hour before, two hours before, three hours ago) stored in the water level / rainfall / pump / gate data storage unit 411 in the model obtained by the model successive updating unit 451. 4
The water level, rainfall, pump, and gate data (before time, etc.) are input after normalization by the data processing means 420, and the operator 500
Is a model prediction calculating means for calculating a predicted water level at a future time designated (for example, 30 minutes later or 1 hour later).

【0025】符号460は、運転員500が水位予測時
間を指定する等、河川水位予測装置400を利用するた
めのインタフェースとなる入力手段である。符号470
は、運転員500が水位予測値を得る等、河川水位予測
装置400を利用するためのインタフェースとなる表示
手段である。
Reference numeral 460 denotes an input means serving as an interface for using the river water level prediction device 400, for example, when the operator 500 designates a water level prediction time. Reference numeral 470
Is a display unit serving as an interface for using the river water level prediction device 400 such that the operator 500 obtains a predicted water level.

【0026】符号480は、降雨開始後の水位上昇から
平常時の水位レベルに低下するまでの一連の水位変化の
間の実測値と予測値の平均誤差を求め、その値が運転員
500の指定した誤差判定しきい値よりも大きいかどう
かを判定する予測誤差判定手段である。
Reference numeral 480 denotes an average error between a measured value and a predicted value during a series of water level changes from a rise in water level after the start of rainfall to a decrease to a normal water level, and the value is designated by the operator 500. Prediction error determination means for determining whether or not the difference is larger than the determined error determination threshold value.

【0027】符号490は、予測誤差判定手段480で
しきい値よりも誤差が大きいと判定された場合に、その
一連の水位変化時の降雨・水位時系列データをそれまで
のモデル作成データに追加して新たなモデル作成データ
を作成し、このデータでモデルを作成・更新し、モデル
格納手段440に格納するモデル更新手段である。符号
500は、水位予測情報に基づき河川プラントを監視
し、操作・制御を行う運転員である。
Reference numeral 490 denotes a case where when the prediction error determination means 480 determines that the error is larger than the threshold value, the rainfall / water level time series data at the time of the water level change is added to the model creation data up to that time. This is a model updating unit that creates new model creation data, creates and updates a model with this data, and stores it in the model storage unit 440. Reference numeral 500 denotes an operator who monitors the river plant based on the water level prediction information and performs operation and control.

【0028】上記の河川水位予測装置400が設置され
た予測対象河川の流域を図2に示す。この図2は、上記
に説明の図1に示す河川水位予測装置400で水位を予
測する予測対象河川の流域説明図で、Aは雨水排水機場
の上流付近の水位の予測対象地点(内水位)、Bは上流
水位降雨計測地点、Cは下流水位計測地点、Dは雨水排
水機場へつながる小規模河川における上流水位降雨計測
地点である。なお、A′は雨水排水機場の下流付近の地
点(外水位)を示す。
FIG. 2 shows a river basin of a river to be predicted in which the above-mentioned river water level prediction device 400 is installed. FIG. 2 is an explanatory diagram of a basin of a river to be predicted for which the water level is predicted by the river water level prediction device 400 shown in FIG. 1 described above, where A is a water level prediction target point near the upstream of the rainwater drainage plant (inland water level). , B is an upstream water level rainfall measurement point, C is a downstream water level measurement point, and D is an upstream water level rainfall measurement point in a small river connected to the rainwater drainage station. A 'indicates a point (outside water level) near the downstream of the rainwater drainage station.

【0029】このような図2に示すA,B,C,D地点
において、予測対象地点Aにおける1時間後の水位を河
川水位予測装置400で予測する場合の予測モデルの変
数を従来例を対比して次の表1に示す。
At the points A, B, C, and D shown in FIG. 2, the variables of the prediction model in the case where the water level at the prediction target point A after one hour is predicted by the river water level prediction device 400 are compared with those of the conventional example. The results are shown in Table 1 below.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】本発明の実施の形態においては、予測対象
地点A、上流水位降雨計測地点B及び上流水位降雨計測
地点Dでは、上流水位計測手段100で水位及び降雨量
を計測し、下流水位計測地点Cでは、下流水位計測手段
200で水位または潮位を計測し、水位・降雨・ポンプ
・ゲートデータ格納手段411にこれら計測データを格
納する。
In the embodiment of the present invention, at the prediction target point A, the upstream water level rainfall measurement point B and the upstream water level rainfall measurement point D, the water level and rainfall are measured by the upstream water level measurement means 100, and the downstream water level measurement point is measured. In C, the water level or the tide level is measured by the downstream water level measurement means 200, and these measurement data are stored in the water level / rainfall / pump / gate data storage means 411.

【0032】また、ポンプ・ゲート状態計測手段600
では、ポンプPの稼動状態、ゲートGの開閉状態が検出
され、ポンプPの稼動時にはポンプPの吐出量が計測さ
れる。なお、これらデータは、表1に示すように、ポン
プP停止,ゲートG開時(外水位モデル)と、ポンプP
稼動,ゲートG閉時(ポンプモデル)とに分類される。
そして、これらデータから表1に示すように、現在、1
時間前、2時間前、3時間前、4時間前の各データを外
水位モデルあるいはポンプモデルに入力し、1時間後の
予測対象地点Aでの水位を予測する。
Also, pump / gate state measuring means 600
Then, the operating state of the pump P and the open / closed state of the gate G are detected, and when the pump P is operating, the discharge amount of the pump P is measured. These data are, as shown in Table 1, when the pump P is stopped and the gate G is open (outside water level model),
Operation and when the gate G is closed (pump model).
From these data, as shown in Table 1,
The data before time, two hours before, three hours before, and four hours before are input to the outside water level model or the pump model, and the water level at the prediction target point A one hour later is predicted.

【0033】これに対して従来例では、表1の左欄に示
すように、予測対象地点A、上流水位降雨計測地点B及
び下流水位降雨計測地点Cでの水位のデータ、上流地点
Bでの降雨量のデータのみを1つの予測モデルに入力し
て1時間後の予測対象地点Aでの水位を予測している。
つまり、本実施の形態のように、小規模の河川の上流地
点Dでの水位、降雨量及びポンプPの稼動状態、ゲート
Gの開閉状態を考慮していない。
On the other hand, in the conventional example, as shown in the left column of Table 1, water level data at the prediction target point A, the upstream water level rain measurement point B and the downstream water level rain measurement point C, and the water level data at the upstream point B Only the rainfall data is input to one prediction model to predict the water level at the prediction target point A one hour later.
That is, unlike the present embodiment, the water level, the rainfall amount, the operation state of the pump P, and the open / close state of the gate G at the upstream point D of the small river are not taken into consideration.

【0034】ここで、このような各地点A,B,C,D
での入力データ及びポンプ・ゲートデータに基づいて、
1時間後のA地点での水位を求める水位予測モデルのモ
デル構造(重回帰分析に基づく予測式)を次の(1)、
(2)式に示す。なお、式(1)は外水位モデル、式
(2)はポンプモデルを示す。
Here, such points A, B, C, D
Based on the input data and pump / gate data at
The model structure of the water level prediction model for calculating the water level at point A one hour later (a prediction formula based on multiple regression analysis) is shown in the following (1),
Equation (2) shows. Equation (1) shows the outside water level model, and equation (2) shows the pump model.

【0035】[0035]

【数1】 A外水位(+1)= a0*A外水位(0)+a1*A外水位(-1) +b0*B水位(0)+b1*B水位(-1)+b2*B水位(-2)+b3*B水位(-3)+b4*B水位(-4) +c0*C水位(0)+c1*C水位(-1)+c2*C水位(-2)+c3*C水位(-3) +br0*B降雨(0)+br1*B降雨(-1)+br2*B降雨(-2)+br3*B降雨(-3)+br4*B降雨(-4) ……(1) A内水位(+1)= a0*A内水位(0)+a1*A内水位(-1)+a2*A内水位(-2) +d0*D水位(0)+d1*D水位(-1)+d2*D水位(-2)+d3*D水位(-3)+d4*D水位(-4) +dr0*D降雨(0)+dr1*D降雨(-1)+dr2*D降雨(-2)+dr3*D降雨(-3)+dr4*D降雨(-4) +p0*P吐出量(0)+p1*P吐出量(-1)+p2*P吐出量(-2)+p3*P吐出量(-3) ……(2)## EQU1 ## A outside water level (+1) = a0 * A outside water level (0) + a1 * A outside water level (-1) + b0 * B water level (0) + b1 * B water level (-1) + b2 * B water level (-2) + b3 * B water level (-3) + b4 * B water level (-4) + c0 * C water level (0) + c1 * C water level (-1) + c2 * C water level (-2) + c3 * C water level (-3) + br0 * B rainfall (0) + br1 * B rainfall (-1) + br2 * B rainfall (-2) + br3 * B rainfall (-3) + br4 * B rainfall ( -4) …… (1) Water level in A (+1) = a0 * Water level in A (0) + a1 * Water level in A (-1) + a2 * Water level in A (-2) + d0 * D water level ( 0) + d1 * D water level (-1) + d2 * D water level (-2) + d3 * D water level (-3) + d4 * D water level (-4) + dr0 * D rainfall (0) + dr1 * D Rainfall (-1) + dr2 * D rainfall (-2) + dr3 * D rainfall (-3) + dr4 * D rainfall (-4) + p0 * P discharge rate (0) + p1 * P discharge rate (-1 ) + p2 * P discharge amount (-2) + p3 * P discharge amount (-3) …… (2)

【0036】上記の(1)、(2)式において、a0,a
1,b0〜b4,c0〜c3,br0〜br4,d0〜d4,dr0〜dr4,p0
〜p3は、それぞれ定数であり、A,B,C,Dはそれぞ
れの地点を表している。また、括弧内の数値は、時間を
表しており、(+1)は1時間後、(0)は現在、(-1)は1時
間前、(-2)は2時間前、(-3)は3時間前、(-4)は4時間
前である。
In the above equations (1) and (2), a0, a
1, b0 to b4, c0 to c3, br0 to br4, d0 to d4, dr0 to dr4, p0
Pp3 are constants, and A, B, C, and D represent respective points. The numbers in parentheses indicate time, (+1) is one hour later, (0) is present, (-1) is one hour ago, (-2) is two hours ago, (-3) ) Is 3 hours ago and (-4) is 4 hours ago.

【0037】つまり、A外水位(n)は時間nにおける地点
Aでの外水位、B水位(n)は時間nにおける地点Bでの水
位、C水位(n)は時間nにおける地点Cでの水位、B降雨
(n)は時間nにおける地点Bでの降雨量、A内水位(n)は時
間nにおける地点Aでの内水位、D水位(n)は時間nにおけ
る地点Dでの水位、D降雨(n)は時間nにおける地点Dで
の降雨量、P吐出量(n)は時間nにおけるポンプPの吐出
量をそれぞれ表している。
That is, A water level (n) is the water level at point A at time n, B water level (n) is the water level at point B at time n, and C water level (n) is the water level at point C at time n. Water level, B rain
(n) is the amount of rainfall at point B at time n, A internal water level (n) is the internal water level at point A at time n, D water level (n) is the water level at point D at time n, D rainfall (n ) Indicates the rainfall amount at the point D at time n, and the P discharge amount (n) indicates the discharge amount of the pump P at time n.

【0038】ここで、上記の本実施の形態の装置での予
測対象地点Aにおける1時間後の水位予測モデルのモデ
ル構造と対比するために従来例のモデル構造を(3)式
として示す。
Here, the model structure of the conventional example is shown as equation (3) in order to compare it with the model structure of the water level prediction model at one hour later at the prediction target point A in the apparatus of the present embodiment.

【0039】[0039]

【数2】 A外水位(+1)= a0*A外水位(0)+a1*A外水位(-1) +b0*B水位(0)+b1*B水位(-1)+b2*B水位(-2)+b3*B水位(-3)+b4*B水位(-4) +c0*C水位(0)+c1*C水位(-1)+c2*C水位(-2)+c3*C水位(-3) +br0*B降雨(0)+br1*B降雨(-1)+br2*B降雨(-2)+br3*B降雨(-3)+br4*B降雨(-4) ……(3)## EQU2 ## A outside water level (+1) = a0 * A outside water level (0) + a1 * A outside water level (-1) + b0 * B water level (0) + b1 * B water level (-1) + b2 * B water level (-2) + b3 * B water level (-3) + b4 * B water level (-4) + c0 * C water level (0) + c1 * C water level (-1) + c2 * C water level (-2) + c3 * C water level (-3) + br0 * B rainfall (0) + br1 * B rainfall (-1) + br2 * B rainfall (-2) + br3 * B rainfall (-3) + br4 * B rainfall ( -4) …… (3)

【0040】前述のように、従来は、地点A,B,Cの
水位時間変化と地点Bにおける降雨時間変化のみにより
予測対象地点Aにおける1時間後の水位を予測してい
る。つまり、本実施の形態の(1)式と同様の(3)式
のみを用いて予測対象地点Aの水位の予測を行ってい
る。
As described above, conventionally, the water level one hour later at the prediction target point A is predicted only by the water level time changes at the points A, B, and C and the rain time change at the point B. That is, the water level of the prediction target point A is predicted using only the expression (3) similar to the expression (1) in the present embodiment.

【0041】図3及び図4は、本発明の実施の形態に係
る河川水位予測装置400における処理の流れを示すフ
ローチャート図であり、以下、処理の概要を図1のブロ
ック図を参照しながら説明する。
FIGS. 3 and 4 are flowcharts showing the flow of processing in the river water level prediction device 400 according to the embodiment of the present invention. The outline of the processing will be described below with reference to the block diagram of FIG. I do.

【0042】図において、降雨が開始し、予測がスター
トすると、まず、ステップS1において、上流水位計測
手段100、下流水位計測手段200、降雨計測手段3
00により地点A,B,C,Dでの水位、地点B,Dで
の降雨量を計測する。また、ポンプ・ゲート状態計測手
段600によりポンプPの稼動状態、ゲートGの開閉状
態が検出される。そして、これらのデータは水位・降雨
・ポンプ・ゲートデータ格納手段411へ格納される。
In the figure, when the rainfall starts and the prediction starts, first, in step S1, the upstream water level measuring means 100, the downstream water level measuring means 200, and the rainfall measuring means 3
At 00, water levels at points A, B, C, and D, and rainfall at points B and D are measured. Further, the operating state of the pump P and the open / closed state of the gate G are detected by the pump / gate state measuring means 600. These data are stored in the water level / rainfall / pump / gate data storage unit 411.

【0043】次に、ステップS2において、データ処理
手段420により正規化、相関解析等のデータ処理がな
され、ステップS3において、モデル作成手段430に
より統計的手法を用いて入力データの係数が定められて
モデル作成処理がなされ、作成されたモデルの係数がス
テップS4においてモデル格納手段440に格納されて
保存される。
Next, in step S2, data processing such as normalization and correlation analysis is performed by the data processing means 420, and in step S3, the coefficients of the input data are determined by the model creation means 430 using a statistical method. Model creation processing is performed, and the coefficients of the created model are stored and stored in the model storage unit 440 in step S4.

【0044】次いで、ステップS5において、水位予測
手段450により水位予測処理がなされる。このステッ
プS5での処理について説明する。まず、モデル格納手
段440に保存されている水位予測モデルの係数を読み
込み(ステップS5−1)、モデル逐次更新手段451
にて読み込んだ係数に最新のデータの傾向を上乗せして
逐次処理がなされて最新データに修正され(ステップS
5−2)、この最新の更新済モデル係数データを保存す
る(ステップS5−3)。
Next, in step S5, a water level prediction process is performed by the water level prediction means 450. The processing in step S5 will be described. First, the coefficients of the water level prediction model stored in the model storage unit 440 are read (step S5-1), and the model successive updating unit 451 is executed.
The latest data is added to the coefficient read in step (1), and the data is sequentially processed and corrected to the latest data (step S).
5-2), and save the latest updated model coefficient data (step S5-3).

【0045】なお、ここで、係数が処理される水位予測
モデルは、前述したように、外水位モデル454とポン
プモデル455とがあるため、モデル切換手段453
は、予測対象地点A下流付近の設備の稼動状態、つまり
ポンプPの稼動状態、ゲートGの開閉状態に応じて、外
水位モデル454あるいはポンプモデル455の内の適
切な水位予測モデルを選定し、モデル予測算出手段45
2で用いる水位予測モデルを切り換える(ステップS5
−4)。つまり、このモデル切換手段453は、ポンプ
P、ゲートGの状態を読み込み(ステップS5−4−
1)、外水位モデル454への切り換え(ステップS5
−4−2)あるいはポンプモデル455への切り換え
(ステップS5−4−3)を行う。
Here, the water level prediction model for which the coefficient is processed includes the outside water level model 454 and the pump model 455 as described above, and therefore, the model switching means 453 is used.
Selects an appropriate water level prediction model from the outside water level model 454 or the pump model 455 in accordance with the operation state of the facilities near the prediction target point A downstream, that is, the operation state of the pump P and the open / closed state of the gate G, Model prediction calculation means 45
Switch the water level prediction model used in step 2 (step S5)
-4). That is, the model switching means 453 reads the states of the pump P and the gate G (step S5-4-).
1) Switching to outside water level model 454 (step S5)
-4-2) or switching to the pump model 455 (step S5-4-3).

【0046】その後、更新済モデル係数データを用いて
モデル予測演算手段452によりモデル予測演算処理が
なされ(ステップS5−5)、この予測値を表示手段4
70に表示する(ステップS5−6)。
Thereafter, a model prediction operation is performed by the model prediction operation means 452 using the updated model coefficient data (step S5-5).
70 is displayed (step S5-6).

【0047】この演算処理は前述の表1に示すように、
予測対象地点Aの現在の水位、地点B、C、Dでの現
在、1時間前、2時間前、3時間前、4時間前の各水位
データ、地点B、Dでの現在、1時間前、2時間前、3
時間前、4時間前の降雨データを用いて、(1),
(2)式により予測対象地点Aにおける1時間後の水位
を求めるものである。
As shown in Table 1 above, this calculation processing is as follows.
The current water level of the prediction target point A, the current at points B, C, and D, one hour before, two hours, three hours, and four hours ago, the water level data at points B and D, and one hour before 2 hours ago, 3
Using the rainfall data four hours ago and four hours ago, (1),
The water level at the prediction target point A one hour later is obtained by the equation (2).

【0048】次に、ステップS6において、ステップS
5にて算出した予測値と現在値との比較を行い、予測誤
差を算出する。そして、ステップS7において、ステッ
プS5の演算で予測した値に基づいて、降雨終了を予測
しかつ水位予測値変化が終了(安定)したか否かを比
べ、終了していなければステップS1に戻り処理を繰り
返し、終了していればステップS8に進む。
Next, in step S6, step S
The prediction value calculated in step 5 is compared with the current value to calculate a prediction error. Then, in step S7, based on the value predicted by the calculation in step S5, the end of rainfall is predicted, and it is determined whether the change in the predicted water level has ended (stable). If not, the process returns to step S1. Is repeated, and if it is completed, the process proceeds to step S8.

【0049】その後、ステップS8において新規データ
ファイルの保存が行われ、ステップS9において予測誤
差判定手段480により実測値と予測値との誤差の平均
を算出する予測誤差平均値算出処理が行われる。
Thereafter, the new data file is stored in step S8, and in step S9, the prediction error determination means 480 performs a prediction error average value calculation process of calculating the average of the error between the actually measured value and the prediction value.

【0050】ステップS10において、運転員500
は、算出した平均誤差が指定したしきい値である目標値
より小さいか否かを判定し、小さければ処理を終了す
る。大きい場合には、ステップS11において、モデル
更新手段490により、それまでの水位変化時の降雨・
水位時系列データから新たなモデル作成データを作成す
るモデル更新処理が行われ、ステップS4に戻って、そ
のモデル係数がモデル格納手段440に保存される。
In step S10, the operator 500
Determines whether the calculated average error is smaller than a target value that is a specified threshold, and ends the process if smaller. If it is larger, in step S11, the model updating means 490 uses the model
A model update process for creating new model creation data from the water level time series data is performed, and the process returns to step S4, and the model coefficient is stored in the model storage unit 440.

【0051】なお、図中、ステップS3,S4,S8,
S9,S10,S11は、ステップS5における水位予
測手段450によるオンラインの水位予測処理の外部で
行われるオフラインの処理となっている。
In the figure, steps S3, S4, S8,
Steps S9, S10, and S11 are offline processes performed outside the online water level prediction process by the water level prediction unit 450 in step S5.

【0052】図5は、予測対象地点Aでの実測水位に対
する本実施の形態の河川水位予測装置400による予測
結果及び従来の河川水位予測装置による予測結果を示す
グラフ図であり、太実線が実測値、鎖線が本実施の形態
の装置による予測値、細実線が従来装置による予測値で
ある。このグラフに示されるように、本実施の形態の河
川水位予測装置400による予測値は、従来装置による
予測値と比較して、実測値により近似していることがわ
かる。つまり、本実施の形態の河川水位予測装置400
によれば、ポンプPやゲートGの操作の影響による予測
誤差が極めて小さく抑えられる。
FIG. 5 is a graph showing the predicted results of the actual water level at the prediction target point A by the river water level predicting apparatus 400 of the present embodiment and the predicted results by the conventional river water level predicting apparatus. The value and the dashed line are the predicted values by the apparatus of the present embodiment, and the thin solid lines are the predicted values by the conventional apparatus. As shown in this graph, it can be seen that the predicted value by the river water level prediction device 400 of the present embodiment is closer to the actually measured value than the predicted value by the conventional device. That is, the river water level prediction device 400 of the present embodiment
According to this, the prediction error due to the influence of the operation of the pump P and the gate G can be suppressed to an extremely small value.

【0053】以上説明したように、雨水排水機場の内水
位予測の例において、ポンプPの停止時(ゲートG開
時)には、内水位=外水位となり、水位変化傾向は現在
〜過去の内水位と降雨データにより決定される。ところ
で、ポンプPの稼動時(ゲートG閉時)には、内水位と
外水位とはゲートGにより遮断され、さらにポンプ排水
により内水位のみ水位低下が生じ、ポンプPの稼動前の
外水位モデルをそのまま適用したのでは予測誤差が大き
くなってしまう(外水位は、河川規模が内水位側に比べ
て大きいため、ポンプPの稼動による水位変化傾向の変
化はない)。
As described above, in the example of predicting the internal water level of the rainwater drainage station, when the pump P is stopped (when the gate G is open), the internal water level is equal to the external water level, and the water level change tendency is between the present and the past. Determined by water level and rainfall data. By the way, when the pump P is operated (when the gate G is closed), the inner water level and the outer water level are shut off by the gate G, and only the inner water level is lowered due to the pump drainage. If is used as it is, the prediction error will be large (the outside water level does not change in the water level change tendency due to the operation of the pump P because the river scale is larger than the inside water level).

【0054】しかし、上記実施の形態の河川水位予測装
置400によれば、ポンプPの稼動時にはポンプPの吐
出量も水位変化に影響を与えることから、外水位モデル
454にポンプPの吐出量を入力データとして追加した
ポンプモデル455を用いるものであるので、ポンプ排
水による水位低下傾向を考慮した予測を実現し、ポンプ
Pの稼動時の予測誤差を改善することができる。しか
も、降雨や水位の状況によってポンプPの稼動/停止の
状態は変化するが、本実施の形態の装置は、ポンプPの
稼動状態に応じて、モデル切換手段453により前述の
2つのモデル、つまり外水位モデル454とポンプモデ
ル455とを切り換えることで、予測値を最良の精度と
することができる。
However, according to the river water level prediction device 400 of the above embodiment, when the pump P is operated, the discharge amount of the pump P also affects the water level change. Since the pump model 455 added as input data is used, a prediction in consideration of a tendency of a water level drop due to pump drainage is realized, and a prediction error when the pump P is operated can be improved. Moreover, the operation / stop state of the pump P changes depending on the rainfall and water level, but in the apparatus according to the present embodiment, the two models described above, that is, the two models described above, By switching between the outside water level model 454 and the pump model 455, the prediction value can be set to the best accuracy.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の河川水位
予測装置によれば、下記の効果を得ることができる。請
求項1記載の河川水位予測装置によれば、河川流域内設
備において、モデル予測演算手段にて水位の予測を演算
する際に用いられる水位予測モデルとして、計測した水
位及び降雨量を考慮した外水位モデル及び計測した水
位、降雨量及びポンプの吐出量を考慮したポンプモデル
を作成するモデル作成手段を設け、ポンプの稼動状態及
びゲートの開閉状態に応じて外水位モデルあるいはポン
プモデルを選択するモデル切換手段を設けたので、ポン
プ稼動時においても、このポンプ吐出量による水位変化
の影響を考慮した水位の予測を行うことができ、ポンプ
稼動時における予測誤差を改善することができる。しか
も、降雨や水位の状況によってポンプの稼動/停止の状
態は変化するが、ポンプの稼動状態に応じて、モデル切
換手段により前述の2つのモデル、つまり外水位モデル
とポンプモデルとを切り換えることで、予測値を最良の
精度とすることができる。
As described above, according to the river water level prediction apparatus of the present invention, the following effects can be obtained. According to the river water level prediction apparatus of the first aspect, in a facility in a river basin, a water level prediction model used when calculating a water level prediction by a model prediction calculation means, in consideration of a measured water level and a rainfall amount. A model for preparing a water level model and a pump model in consideration of a measured water level, a rainfall amount, and a discharge amount of a pump is provided, and a model for selecting an outside water level model or a pump model according to a pump operating state and a gate opening / closing state. Since the switching means is provided, even when the pump is operating, the water level can be predicted in consideration of the effect of the water level change due to the pump discharge amount, and the prediction error at the time of operating the pump can be improved. In addition, although the operation / stop state of the pump changes depending on the rainfall and water level, the above-mentioned two models, ie, the external water level model and the pump model, are switched by the model switching means according to the operation state of the pump. , The predicted value can be of the best accuracy.

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

【図1】 本発明の実施の形態の河川水位予測装置の構
成及び機能を説明する河川水位予測装置の機能ブロック
図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of a river water level prediction device illustrating a configuration and functions of a river water level prediction device according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態の河川水位予測装置が設
置される河川の流域を説明する河川の概略配置図であ
る。
FIG. 2 is a schematic layout diagram of a river explaining a river basin where a river water level prediction device according to an embodiment of the present invention is installed.

【図3】 本発明の実施の形態の河川水位予測装置によ
る水位の予測処理の流れを示すフローチャート図であ
る。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of a water level prediction process performed by the river water level prediction apparatus according to the embodiment of this invention.

【図4】 本発明の実施の形態の河川水位予測装置によ
る水位の予測処理の流れを示すフローチャート図であ
る。
FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of a water level prediction process performed by the river water level prediction device according to the embodiment of this invention.

【図5】 実測水位、本実施の形態の河川水位予測装置
による予測水位及び従来の河川水位予測装置による予測
水位の比較を示すグラフ図である。
FIG. 5 is a graph showing a comparison between an actual measured water level, a predicted water level by the river water level prediction device of the present embodiment, and a predicted water level by the conventional river water level prediction device.

【図6】 従来の河川水位予測装置の構成及び機能を説
明する河川水位予測装置の機能ブロック図である。
FIG. 6 is a functional block diagram of a river water level prediction device illustrating the configuration and functions of a conventional river water level prediction device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 上流水位計測手段(水位計測手段) 200 下流水位計測手段(水位計測手段) 300 降雨計測手段 400 河川水位予測装置 430 モデル作成手段 452 モデル予測演算手段 453 モデル切換手段 454 外水位モデル(水位予測モデル) 455 ポンプモデル(水位予測モデル) 600 ポンプゲート状態計測手段 A 予測対象地点 G ゲート P ポンプ Reference Signs List 100 upstream water level measurement means (water level measurement means) 200 downstream water level measurement means (water level measurement means) 300 rainfall measurement means 400 river water level prediction device 430 model creation means 452 model prediction calculation means 453 model switching means 454 outside water level model (water level prediction model ) 455 pump model (water level prediction model) 600 pump gate state measuring means A prediction target point G gate P pump

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゲート及びポンプを有する河川流域内設
備における水位の予測を行う河川水位予測装置であっ
て、 前記河川の上流、下流等の複数箇所における水位を計測
する水位計測手段と、 前記河川流域における降雨量を計測する降雨計測手段
と、 前記ポンプ及び前記ゲートの状態を検出するとともに、
前記ポンプの吐出量を計測するポンプゲート状態計測手
段と、 前記水位計測手段、前記降雨計測手段及び前記ポンプゲ
ート状態計測手段からのデータに基づいて、水位予測モ
デルとして、計測した水位及び降雨量を考慮した外水位
モデル及び計測した水位、降雨量及び前記ポンプの吐出
量を考慮したポンプモデルを作成するモデル作成手段
と、 該モデル作成手段にて作成された外水位モデルあるいは
ポンプモデルを、前記ポンプの稼動状態及び前記ゲート
の開閉状態に応じて選択するモデル切換手段と、 該モデル切換手段にて選択された外水位モデルあるいは
ポンプモデルのいずれかの水位予測モデルに計測データ
を入力して、前記河川流域内設備が設置された予測対象
地点での将来時刻の水位を演算して求めるモデル予測演
算手段とを具備してなることを特徴とする河川水位予測
装置。
1. A river water level prediction device for predicting a water level in a facility in a river basin having a gate and a pump, comprising: a water level measuring means for measuring water levels at a plurality of locations such as upstream and downstream of the river; Rainfall measuring means for measuring the amount of rainfall in the basin, and detecting the state of the pump and the gate,
Pump gate state measuring means for measuring the discharge amount of the pump, Based on data from the water level measuring means, the rainfall measuring means and the pump gate state measuring means, the measured water level and rainfall as a water level prediction model Model creation means for creating a pump model in consideration of the outside water level model considered and the measured water level, rainfall, and the discharge rate of the pump; and the outside water level model or the pump model created by the model creation means, Model switching means for selecting according to the operating state of the gate and the opening / closing state of the gate; and inputting measurement data to any of the water level prediction models of the outside water level model or the pump model selected by the model switching means, Model prediction calculation means for calculating and calculating a water level at a future time at a prediction target point where facilities in a river basin are installed. River level prediction device, characterized in that to become to.
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