JPH11345028A - 配水池運用制御装置 - Google Patents
配水池運用制御装置Info
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- JPH11345028A JPH11345028A JP15279898A JP15279898A JPH11345028A JP H11345028 A JPH11345028 A JP H11345028A JP 15279898 A JP15279898 A JP 15279898A JP 15279898 A JP15279898 A JP 15279898A JP H11345028 A JPH11345028 A JP H11345028A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 配水池水位等に応じて配水流量計画値を
自動的に補正することにある。 【解決手段】 予め配水流量計画値および引入流量計画
値を設定するが、配水池目標水位演算手段１２が配水流
量計画値および引入流量計画値を用いて配水池目標水位
を求めた後、この配水池目標水位と配水池実績値との偏
差およびこの偏差の変化量を入力として配水流量計画値
補正手段１３にてファジイ推論を行って補正量を求める
とともに、この求めた補正量を用いて配水流量計画値を
補正する構成である。
自動的に補正することにある。 【解決手段】 予め配水流量計画値および引入流量計画
値を設定するが、配水池目標水位演算手段１２が配水流
量計画値および引入流量計画値を用いて配水池目標水位
を求めた後、この配水池目標水位と配水池実績値との偏
差およびこの偏差の変化量を入力として配水流量計画値
補正手段１３にてファジイ推論を行って補正量を求める
とともに、この求めた補正量を用いて配水流量計画値を
補正する構成である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は上下水道プラントで
用いる配水池を運用制御する配水池運用制御装置に関す
る。
用いる配水池を運用制御する配水池運用制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、上水道施設における配水池設備
は、浄水場で生産される浄水をバッフアの役割をもつ配
水池に一旦貯水した後、各需要家の需要に応じて順次供
給する。このとき、配水池への引入流量計画値および配
水池からの配水流量計画値は、予め事前に配水池の運用
範囲となる上下限水位を逸脱しないように設定され、こ
れらの計画値に基づき配水池の運用が行われている。
は、浄水場で生産される浄水をバッフアの役割をもつ配
水池に一旦貯水した後、各需要家の需要に応じて順次供
給する。このとき、配水池への引入流量計画値および配
水池からの配水流量計画値は、予め事前に配水池の運用
範囲となる上下限水位を逸脱しないように設定され、こ
れらの計画値に基づき配水池の運用が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
ような配水池の運用では、事前に定めた計画値に基づい
て配水池を運用することから、引入流量・配水流量計画
値と実際の引入流量および配水流量との間に誤差が生ず
ることが多く、計画値通りに配水池の運用を行うことが
困難である。
ような配水池の運用では、事前に定めた計画値に基づい
て配水池を運用することから、引入流量・配水流量計画
値と実際の引入流量および配水流量との間に誤差が生ず
ることが多く、計画値通りに配水池の運用を行うことが
困難である。
【０００４】そこで、従来、運転操作員が配水池の水位
を定期的に監視し、計画値通りの水位でないとき、手動
により計画値を補正し、配水池の運用を行っている。本
発明は上記事情に鑑みてなされたもので、予め定めた配
水流量計画値を配水池の水位変化に応じて自動的に補正
する配水池運用制御装置を提供することにある。
を定期的に監視し、計画値通りの水位でないとき、手動
により計画値を補正し、配水池の運用を行っている。本
発明は上記事情に鑑みてなされたもので、予め定めた配
水流量計画値を配水池の水位変化に応じて自動的に補正
する配水池運用制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、予め配水池への引入流量計画値と配水池
からの配水流量計画値とを記憶する計画記憶手段と、こ
の計画記憶手段に記憶される引入流量計画値に基づいて
配水池への引入流量を制御する引入流量制御手段と、前
記引入流量計画値と前記配水流量計画値とを用いて配水
池目標水位を求める目標水位演算手段と、この目標水位
演算手段によって求めた配水池目標水位と配水池の実績
水位との偏差およびこの偏差の変化量を入力とし、ファ
ジィ推論により補正量を求め、前記配水流量計画値を補
正する配水流量計画値補正手段と、この補正手段により
補正された配水流量計画補正量を用いて配水池の配水流
量を制御する配水流量制御手段とを設けた配水池運用制
御装置である。
に、本発明は、予め配水池への引入流量計画値と配水池
からの配水流量計画値とを記憶する計画記憶手段と、こ
の計画記憶手段に記憶される引入流量計画値に基づいて
配水池への引入流量を制御する引入流量制御手段と、前
記引入流量計画値と前記配水流量計画値とを用いて配水
池目標水位を求める目標水位演算手段と、この目標水位
演算手段によって求めた配水池目標水位と配水池の実績
水位との偏差およびこの偏差の変化量を入力とし、ファ
ジィ推論により補正量を求め、前記配水流量計画値を補
正する配水流量計画値補正手段と、この補正手段により
補正された配水流量計画補正量を用いて配水池の配水流
量を制御する配水流量制御手段とを設けた配水池運用制
御装置である。
【０００６】このような手段を講じたことにより、目標
水位演算手段が予め計画される引入流量計画値と配水流
量計画値とを用いて配水池目標水位を求めると、配水流
量計画値補正手段では、その配水池目標水位と配水池の
実績水位との偏差およびこの偏差の変化量を入力として
ファジィ推論によって補正量を求めた後、配水流量計画
値を補正するので、人手を介入せずに配水池水位に基づ
いて自動的に配水流量計画値を補正でき、配水池の安定
運用を確保できる。
水位演算手段が予め計画される引入流量計画値と配水流
量計画値とを用いて配水池目標水位を求めると、配水流
量計画値補正手段では、その配水池目標水位と配水池の
実績水位との偏差およびこの偏差の変化量を入力として
ファジィ推論によって補正量を求めた後、配水流量計画
値を補正するので、人手を介入せずに配水池水位に基づ
いて自動的に配水流量計画値を補正でき、配水池の安定
運用を確保できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係わる配水
池運用制御装置の一実施の形態を示す全体構成図であ
る。
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係わる配水
池運用制御装置の一実施の形態を示す全体構成図であ
る。
【０００８】この配水池運用制御装置は上水道プラント
の配水池設備系１と配水池運用制御系１０とからなって
いる。この配水池設備系１は、浄水場で生産される浄水
を貯水する配水池２の入側配管に引入弁３、出側配管に
は配水ポンプ４が設置され、引入弁３を開いて配水池２
に引き入れた浄水を配水ポンプ４を用いて各需要家に配
水する構成となっている。
の配水池設備系１と配水池運用制御系１０とからなって
いる。この配水池設備系１は、浄水場で生産される浄水
を貯水する配水池２の入側配管に引入弁３、出側配管に
は配水ポンプ４が設置され、引入弁３を開いて配水池２
に引き入れた浄水を配水ポンプ４を用いて各需要家に配
水する構成となっている。
【０００９】一方、配水池運用制御系１０は、予め需要
家の需要動向により計画される配水池２への引入流量計
画値および配水池２からの配水流量計画値を記憶する計
画記憶手段１１と、この計画記憶手段１１に記憶される
引入流量計画値および配水流量計画値を用いて、配水池
２の目標水位を演算する配水池目標水位演算手段１２
と、配水流量計画値補正手段１３と、配水流量制御手段
１４と、引入流量制御手段１５とによって構成されてい
る。
家の需要動向により計画される配水池２への引入流量計
画値および配水池２からの配水流量計画値を記憶する計
画記憶手段１１と、この計画記憶手段１１に記憶される
引入流量計画値および配水流量計画値を用いて、配水池
２の目標水位を演算する配水池目標水位演算手段１２
と、配水流量計画値補正手段１３と、配水流量制御手段
１４と、引入流量制御手段１５とによって構成されてい
る。
【００１０】前記配水流量計画値補正手段１３は、配水
池目標水位演算手段１２によって求めた配水池２の目標
水位と実際の配水池水位との偏差に基づいて配水流量計
画値の補正量を算出し、計画記憶手段１１から読み出す
配水流量計画値を補正する機能をもっている。さらに、
配水量制御手段１４は配水流量計画値補正手段１３で補
正された配水流量計画値補正量に基づいて配水ポンプ４
の吐出流量を制御し、また引入流量制御手段１５は前記
計画記憶手段１１に記憶される引入流量計画値に基づい
て引入弁３の開度を制御し浄水を配水池２に引き込む構
成である。
池目標水位演算手段１２によって求めた配水池２の目標
水位と実際の配水池水位との偏差に基づいて配水流量計
画値の補正量を算出し、計画記憶手段１１から読み出す
配水流量計画値を補正する機能をもっている。さらに、
配水量制御手段１４は配水流量計画値補正手段１３で補
正された配水流量計画値補正量に基づいて配水ポンプ４
の吐出流量を制御し、また引入流量制御手段１５は前記
計画記憶手段１１に記憶される引入流量計画値に基づい
て引入弁３の開度を制御し浄水を配水池２に引き込む構
成である。
【００１１】次に、以上のような配水池運用制御装置の
動作について説明する。予め運転操作員などは過去の経
験，知識にもとに一日間で必要とする配水池への引入流
量計画値および配水池からの配水流量計画値を計画記憶
手段１１に記憶し管理する。
動作について説明する。予め運転操作員などは過去の経
験，知識にもとに一日間で必要とする配水池への引入流
量計画値および配水池からの配水流量計画値を計画記憶
手段１１に記憶し管理する。
【００１２】この状態において引入流量制御手段１５
は、計画記憶手段１１に記憶される引込流量計画値に基
づいて引入弁２の開度を制御するが、一方、配水流量系
では次のような処理を行う。
は、計画記憶手段１１に記憶される引込流量計画値に基
づいて引入弁２の開度を制御するが、一方、配水流量系
では次のような処理を行う。
【００１３】すなわち、配水池目標水位演算手段１２
は、計画記憶手段１１に記憶される配水池引入流量計画
値および配水流量計画値をもとに、次のような演算式を
用いて配水池目標水位を求める。
は、計画記憶手段１１に記憶される配水池引入流量計画
値および配水流量計画値をもとに、次のような演算式を
用いて配水池目標水位を求める。
【００１４】 ｈsv(i) ＝ｈsv(i-dt)＋（１／Ａ）・｛Ｑin(i) −Ｑout(i)｝ …（１） ここで、ｈsv(i) ：時刻ｉにおける配水池目標水位［m
］ Ｑin(i) ：時刻ｉにおける配水池引入流量計画値［m 3
／h ］ Ｑout(i)：時刻ｉにおける配水池配水流量計画値［m 3
／h ］ Ａ：配水池断面積［m 2 ］ dt：計画周期 なお、配水池目標水位を演算する際の開始時刻（ｉ＝
ｎ：開始時刻）の水位を指定する場合には、次のような
初期水位を設定する。
］ Ｑin(i) ：時刻ｉにおける配水池引入流量計画値［m 3
／h ］ Ｑout(i)：時刻ｉにおける配水池配水流量計画値［m 3
／h ］ Ａ：配水池断面積［m 2 ］ dt：計画周期 なお、配水池目標水位を演算する際の開始時刻（ｉ＝
ｎ：開始時刻）の水位を指定する場合には、次のような
初期水位を設定する。
【００１５】 ｈsv(n) ＝ｈ１ …（２） 但し、ｈ１：開始時刻の初期水位設定値［m ］である。
このようにして配水池目標水位ｈsv(i) を求めた後、こ
の配水池目標水位ｈsv(i) を配水流量計画値補正手段１
３に送出する。この配水流量計画値補正手段１３は、図
２に示すように配水池目標水位演算手段１２で求めた配
水池目標水位および実際の配水池水位の偏差である配水
池水位偏差と、この配水池水位偏差の変化量とを入力と
し、配水池水位用ファジィルールを用いてファジィ推論
により配水流量計画値の補正量を算出する。
このようにして配水池目標水位ｈsv(i) を求めた後、こ
の配水池目標水位ｈsv(i) を配水流量計画値補正手段１
３に送出する。この配水流量計画値補正手段１３は、図
２に示すように配水池目標水位演算手段１２で求めた配
水池目標水位および実際の配水池水位の偏差である配水
池水位偏差と、この配水池水位偏差の変化量とを入力と
し、配水池水位用ファジィルールを用いてファジィ推論
により配水流量計画値の補正量を算出する。
【００１６】因みに、図３は配水流量計画値の補正量を
演算するためのファジィルールテーブルを示す図、図４
（ａ）は入力側メンバーシップ関数例を示す図、同図
（ｂ）は出力側メンバーシップ関数例を示す図である。
演算するためのファジィルールテーブルを示す図、図４
（ａ）は入力側メンバーシップ関数例を示す図、同図
（ｂ）は出力側メンバーシップ関数例を示す図である。
【００１７】この図３の配水池水位偏差および配水池水
位偏差の変化量を入力とするファジィ変数の意味は次の
通りである。 Ｌ：小さい ＭＬ：やや小さい Ｚ：ゼロ ＭＨ：やや大きい Ｈ：大きい また、配水流量補正量のファジィ変数の意味は次の通り
である。
位偏差の変化量を入力とするファジィ変数の意味は次の
通りである。 Ｌ：小さい ＭＬ：やや小さい Ｚ：ゼロ ＭＨ：やや大きい Ｈ：大きい また、配水流量補正量のファジィ変数の意味は次の通り
である。
【００１８】ＱＬ：配水流量補正量を減らす ＱＭＬ：配水流量補正量を少し減らす ＱＺ：配水流量補正量を維持する ＱＭＨ：配水流量補正量を少し増やす ＱＨ：配水流量補正量を増やす ファジィ推論における入力，つまり実際の配水池水位と
配水池の目標水位との偏差である配水池水位偏差および
この配水池水位偏差の変化量は次の式を用いて正規化す
る。
配水池の目標水位との偏差である配水池水位偏差および
この配水池水位偏差の変化量は次の式を用いて正規化す
る。
【００１９】 ｅ(i) ＝ｈpv(i) −ｈsv(i) ｄｅ(i) ＝ｅ(i) −ｅ(i-dt) ｘ１ ＝ｅ(i) ／ｇ１ ｘ２ ＝ｄｅ(i) ／ｇ２ …（３） ここで、 ｈpv(i) ：時刻ｉにおける配水池水位［m ］ ｘ１：水位偏差の正規化値 ｘ２：水位偏差変化量の正規化値 ｅ(i) ：時刻ｉにおける配水池目標水位と配水池実績水
位との水位偏差［m］ ｄｅ(i) ：時刻ｉにおける水位偏差の変化量［m ］ ｇ１：水位偏差に対するゲイン［m ］ ｇ２：水位偏差変化量に対するゲイン［m ］ 以上のように正規化された入力値をもとに、ファジィル
ールを用いてファジィ推論によりファジィ出力ｙ１を求
めることができる。そして、ファジィ推論により求めら
れたファジィ出力ｙ１から次式を用いて補正量を求め
る。
位との水位偏差［m］ ｄｅ(i) ：時刻ｉにおける水位偏差の変化量［m ］ ｇ１：水位偏差に対するゲイン［m ］ ｇ２：水位偏差変化量に対するゲイン［m ］ 以上のように正規化された入力値をもとに、ファジィル
ールを用いてファジィ推論によりファジィ出力ｙ１を求
めることができる。そして、ファジィ推論により求めら
れたファジィ出力ｙ１から次式を用いて補正量を求め
る。
【００２０】 ｄu (i) ＝ｙ１・ｇ１１ ｕ(i) ＝ｕ(i-dt)＋ｄu (i) …（４） 上式において、 ｙ１：補正量の正規化値 ｇ１１：補正量に対するゲイン［m 3 ／h ］ ｄu (i) ：時刻ｉにおける補正量［m 3 ／h ］ ｕ(i) ：時刻ｉにおける補正量を加味した配水流量計画
値補正量［m 3 ／h ］である。
値補正量［m 3 ／h ］である。
【００２１】以上のようにして配水流量計画値補正手段
１３によって補正量を求めたならば、この補正量を用い
て計画記憶手段１１の配水流量計画値を補正し、配水流
量計画値補正量ｕ(i) を求める。
１３によって補正量を求めたならば、この補正量を用い
て計画記憶手段１１の配水流量計画値を補正し、配水流
量計画値補正量ｕ(i) を求める。
【００２２】さらに、配水流量制御手段１４は、配水流
量補正手段１３で得られる配水流量計画値補正量に基づ
いて配水ポンプ４の吐出流量を制御する。従って、以上
のような実施の形態によれば、配水池目標水位と実際の
配水池水位との偏差をもとに、ファジィ推論によって補
正量を求めて配水流量計画値を補正し、この補正された
配水流量計画値補正量を用いて配水ポンプ４の吐出流量
を制御するので、運転操作員の介入を必要とせずに自動
的に配水池の配水流量計画値を補正でき、配水池の安定
運用を図ることができる。 （その他の実施の形態） （１） 次に、図５および図６を参照して配水池運用制
御装置の他の実施の形態について説明する。
量補正手段１３で得られる配水流量計画値補正量に基づ
いて配水ポンプ４の吐出流量を制御する。従って、以上
のような実施の形態によれば、配水池目標水位と実際の
配水池水位との偏差をもとに、ファジィ推論によって補
正量を求めて配水流量計画値を補正し、この補正された
配水流量計画値補正量を用いて配水ポンプ４の吐出流量
を制御するので、運転操作員の介入を必要とせずに自動
的に配水池の配水流量計画値を補正でき、配水池の安定
運用を図ることができる。 （その他の実施の形態） （１） 次に、図５および図６を参照して配水池運用制
御装置の他の実施の形態について説明する。
【００２３】この実施の形態は、配水池水位および配水
池引入流量を用いて補正量を求める例である。従って、
配水流量計画値補正手段１３の改良例であって、この補
正手段１３を除く他の構成部分は図１と同様であるの
で、ここではその説明は省略する。
池引入流量を用いて補正量を求める例である。従って、
配水流量計画値補正手段１３の改良例であって、この補
正手段１３を除く他の構成部分は図１と同様であるの
で、ここではその説明は省略する。
【００２４】図１および図２に示す配水流量計画値補正
手段１３は、配水池目標水位と配水池実績水位との偏差
を用いて補正量を求めた例であるが、本実施の形態にお
いては、例えば図５に示すように目標水位演算手段１２
で求めた配水池目標水位と配水池の実績水位との偏差お
よびこの偏差の変化量を入力としてファジィ推論により
補正量を求める水位系補正手段２１と、前記引入流量計
画値と引入流量実績値との偏差およびこの偏差の変化量
を入力としてファジィ推論により補正量を求める引入流
量系補正手段２２と、これら両補正手段２１，２２で得
られる補正量を用いて、配水流量計画値を補正する補正
量演算手段２３とが設けられている。
手段１３は、配水池目標水位と配水池実績水位との偏差
を用いて補正量を求めた例であるが、本実施の形態にお
いては、例えば図５に示すように目標水位演算手段１２
で求めた配水池目標水位と配水池の実績水位との偏差お
よびこの偏差の変化量を入力としてファジィ推論により
補正量を求める水位系補正手段２１と、前記引入流量計
画値と引入流量実績値との偏差およびこの偏差の変化量
を入力としてファジィ推論により補正量を求める引入流
量系補正手段２２と、これら両補正手段２１，２２で得
られる補正量を用いて、配水流量計画値を補正する補正
量演算手段２３とが設けられている。
【００２５】すなわち、配水流量計画値補正手段１３
は、計画記憶手段１１に記憶される配水流量計画値を補
正するに際し、図５に示すように配水池水位用ファジィ
ルールテーブルと配水池引入用ファジィルールテーブル
とを用意し、これら配水池水位用ファジィルールテーブ
ルおよび配水池引入用ファジィルールテーブルを用い
て、それぞれ個別にファジイ推論により補正量を求め
る。
は、計画記憶手段１１に記憶される配水流量計画値を補
正するに際し、図５に示すように配水池水位用ファジィ
ルールテーブルと配水池引入用ファジィルールテーブル
とを用意し、これら配水池水位用ファジィルールテーブ
ルおよび配水池引入用ファジィルールテーブルを用い
て、それぞれ個別にファジイ推論により補正量を求め
る。
【００２６】この配水池引入用のファジイ推論の入力と
しては、引入流量計画値および実際の引入流量の偏差
と、この偏差の変化量とが用いられる。具体的には、配
水池引入流量計画値と実際の配水池引入流量との偏差を
演算し、次式のように正規化する。
しては、引入流量計画値および実際の引入流量の偏差
と、この偏差の変化量とが用いられる。具体的には、配
水池引入流量計画値と実際の配水池引入流量との偏差を
演算し、次式のように正規化する。
【００２７】 ｑe (i) ＝ｑpv(i) −ｑsv(i) ｄｑe (i) ＝ｑe (i) −ｑe (i-dt) ｘ３＝ｑe (i) ／ｇ３ ｘ４＝ｄｑe (i) ／ｇ４ …（５） ここで、 ｑe (i) ：時刻ｉにおける配水池引入流量偏差［m 3 ／
h ］ ｄｑe (i) ：時刻ｉにおける配水池引入流量偏差の変化
量［m 3 ／h ］ ｑpv(i) ：配水池引入流量［m 3 ／h ］ ｑsv(i) ：配水池引入流量計画値［m 3 ／h ］ ｘ３ ：配水池引入流量偏差の正規化値 ｇ３ ：配水池引入流量偏差に対するゲイン ｘ４ ：配水池引入流量偏差の変化量の正規化値 ｇ４ ：配水池引入流量偏差の変化量に対するゲイン このようにして正規化した値ｘ３，ｘ４を図６に示すフ
ァジィルールテーブルの入力とし、ファジィ推論により
補正量を求める。なお、配水池引入流量のファジィ推論
に用いるメンバーシップ関数は図４と同様のものが用い
られる。
h ］ ｄｑe (i) ：時刻ｉにおける配水池引入流量偏差の変化
量［m 3 ／h ］ ｑpv(i) ：配水池引入流量［m 3 ／h ］ ｑsv(i) ：配水池引入流量計画値［m 3 ／h ］ ｘ３ ：配水池引入流量偏差の正規化値 ｇ３ ：配水池引入流量偏差に対するゲイン ｘ４ ：配水池引入流量偏差の変化量の正規化値 ｇ４ ：配水池引入流量偏差の変化量に対するゲイン このようにして正規化した値ｘ３，ｘ４を図６に示すフ
ァジィルールテーブルの入力とし、ファジィ推論により
補正量を求める。なお、配水池引入流量のファジィ推論
に用いるメンバーシップ関数は図４と同様のものが用い
られる。
【００２８】そして、補正演算手段２３は、以上のよう
にして配水池引入流量に関するファジィ推論とによって
得られた補正量と前記（４）式の配水池水位に関するフ
ァジィ推論とによって得られた補正量とを用い、下記
（６）式により配水流量計画値の補正を行い、配水流量
計画値補正量ｕ(i) を求める。
にして配水池引入流量に関するファジィ推論とによって
得られた補正量と前記（４）式の配水池水位に関するフ
ァジィ推論とによって得られた補正量とを用い、下記
（６）式により配水流量計画値の補正を行い、配水流量
計画値補正量ｕ(i) を求める。
【００２９】 ｄu (i) ＝ａ（ｙ１・ｇ１１）＋ｂ（ｙ２・ｇ２２） ｕ(i) ＝ｕ(i-dt)＋ｄu (i) …（６） ここで、 ａ ：配水池水位に関するファジィ推論に用いるファジ
ィルールの出力に対する重み ｂ ：配水池引入に関するファジィ推論に用いるファジ
ィルールの出力に対する重み ｙ１：配水池水位のファジィルールの出力 ｙ２：配水池引入流量のファジィルールの出力 ｇ１１：配水池水位のファジィルールのゲイン［m 3 ／
h ］ ｇ２２：配水池引入流量のファジィルールのゲイン［m
3 ／h ］ 従って、以上のような実施の形態によれば、配水池の水
位に関するファジィ推論結果の出力と配水池の引入流量
に関するファジィ推論結果の出力とを用いて補正量ｄu
(i) を加味した配水流量計画補正量ｕ(i) を用いて、配
水ポンプ４の吐出流量を制御するので、より適切な配水
流量計画値補正量を得ることができ、配水池引入流量側
の状況を踏まえて配水流量を制御でき、配水池の安定運
用を確保できる。 （２） さらに、図７および図８を用いて、他の実施の
形態について説明する。
ィルールの出力に対する重み ｂ ：配水池引入に関するファジィ推論に用いるファジ
ィルールの出力に対する重み ｙ１：配水池水位のファジィルールの出力 ｙ２：配水池引入流量のファジィルールの出力 ｇ１１：配水池水位のファジィルールのゲイン［m 3 ／
h ］ ｇ２２：配水池引入流量のファジィルールのゲイン［m
3 ／h ］ 従って、以上のような実施の形態によれば、配水池の水
位に関するファジィ推論結果の出力と配水池の引入流量
に関するファジィ推論結果の出力とを用いて補正量ｄu
(i) を加味した配水流量計画補正量ｕ(i) を用いて、配
水ポンプ４の吐出流量を制御するので、より適切な配水
流量計画値補正量を得ることができ、配水池引入流量側
の状況を踏まえて配水流量を制御でき、配水池の安定運
用を確保できる。 （２） さらに、図７および図８を用いて、他の実施の
形態について説明する。
【００３０】この実施の形態は、配水流量計画値補正手
段１３の改良例であり、さらに詳しくは現在の配水流量
補正量に基づいてファジィ推論に用いるファジィルール
テーブルを選択し、この選択されたファジィルールを用
いて配水流量計画値の補正量を求める例である。なお、
補正手段１３を除く他の構成部分は図１と同様であるの
で、ここではその説明は省略する。
段１３の改良例であり、さらに詳しくは現在の配水流量
補正量に基づいてファジィ推論に用いるファジィルール
テーブルを選択し、この選択されたファジィルールを用
いて配水流量計画値の補正量を求める例である。なお、
補正手段１３を除く他の構成部分は図１と同様であるの
で、ここではその説明は省略する。
【００３１】配水流量計画値補正手段１３は、図７に示
すように予め複数のファジィルールテーブルをもつファ
ジィルール群３１と、現在の補正量に基づいてファジィ
ルール群３１の中から最適なファジィルールを選択する
ファジィルール選択手段３２と、このファジィルール選
択手段３２で選択されたファジィルールを用いて図２な
いし図４と同様にファジィ推論を実行し配水流量計画値
の補正量を求めるファジィ演算手段３３とによって構成
されている。
すように予め複数のファジィルールテーブルをもつファ
ジィルール群３１と、現在の補正量に基づいてファジィ
ルール群３１の中から最適なファジィルールを選択する
ファジィルール選択手段３２と、このファジィルール選
択手段３２で選択されたファジィルールを用いて図２な
いし図４と同様にファジィ推論を実行し配水流量計画値
の補正量を求めるファジィ演算手段３３とによって構成
されている。
【００３２】このファジィルール選択方法は、例えば現
在の補正量が大きい場合、それ以上大きな補正量がかか
らないようなファジィルール，例えば図８（ａ）に示す
ようなファジィルールを選択し、一方、現在の補正量が
小さい場合にはそれ以上小さな補正量がかからないよう
なファジィルール，例えば図８（ｂ）に示すようなファ
ジィルールを選択する。ファジィ演算手段３３は、その
選択されたファジィルールを用いて配水池水位に対する
ファジィ推論演算を実行し配水流量計画値の補正量を求
める。そして、求めた補正量を用いて配水流量計画値を
補正し配水流量制御手段１４に送出し、配水ポンプ３の
吐出流量を制御する。
在の補正量が大きい場合、それ以上大きな補正量がかか
らないようなファジィルール，例えば図８（ａ）に示す
ようなファジィルールを選択し、一方、現在の補正量が
小さい場合にはそれ以上小さな補正量がかからないよう
なファジィルール，例えば図８（ｂ）に示すようなファ
ジィルールを選択する。ファジィ演算手段３３は、その
選択されたファジィルールを用いて配水池水位に対する
ファジィ推論演算を実行し配水流量計画値の補正量を求
める。そして、求めた補正量を用いて配水流量計画値を
補正し配水流量制御手段１４に送出し、配水ポンプ３の
吐出流量を制御する。
【００３３】従って、以上のような実施の形態によれ
ば、現在の補正量の傾向を見ながら最適なファジィルー
ルを選択し、ファジィ推論によって補正量を求めて配水
流量計画値を補正するので、より速やかに実際の配水流
量に収束させることができる。 （３） さらに、配水池運用制御装置の他の実施の形態
について説明する。
ば、現在の補正量の傾向を見ながら最適なファジィルー
ルを選択し、ファジィ推論によって補正量を求めて配水
流量計画値を補正するので、より速やかに実際の配水流
量に収束させることができる。 （３） さらに、配水池運用制御装置の他の実施の形態
について説明する。
【００３４】この実施の形態は、配水流量計画値補正手
段１３の改良例であり、さらに詳しくは予めテーブル化
した補正量の中からファジィ推論によって１つの補正量
を選択する例である。なお、補正手段１３を除く他の構
成部分は図１と同様であるので、ここではその説明は省
略する。
段１３の改良例であり、さらに詳しくは予めテーブル化
した補正量の中からファジィ推論によって１つの補正量
を選択する例である。なお、補正手段１３を除く他の構
成部分は図１と同様であるので、ここではその説明は省
略する。
【００３５】この配水流量計画値補正手段１３は、図９
に示すように配水流量計画値に対する補正量を定める補
正量テーブル４１を設け、ファジィ推論によって補正量
を選択する。このファジィ推論は、図３および図４に示
すものと同様のファジィルールおよびメンバーシップ関
数を用いるが、出力のファジィ変数の意味としては次の
ような内容とする。
に示すように配水流量計画値に対する補正量を定める補
正量テーブル４１を設け、ファジィ推論によって補正量
を選択する。このファジィ推論は、図３および図４に示
すものと同様のファジィルールおよびメンバーシップ関
数を用いるが、出力のファジィ変数の意味としては次の
ような内容とする。
【００３６】ＱＬ：補正量を２段階減らす ＱＭＬ：補正量を１段階減らす ＱＺ：補正量を維持する ＱＭＨ：補正量を１段階増やす ＱＨ：補正量を２段階増やす ファジィ推論の出力としては、−１から＋１の間で出力
される。従って、以下に示す方法によりファジィ推論の
出力結果ｙを流量補正の段階の増減に変換し、下式を用
いて補正量を求める。
される。従って、以下に示す方法によりファジィ推論の
出力結果ｙを流量補正の段階の増減に変換し、下式を用
いて補正量を求める。
【００３７】（３／４）＜ｙの時、…現在補正量ｕ(i)
を２段階増加｛ｕ(i) ＝２｝する。 （１／４）＜ｙ≦（３／４）の時、…現在補正量ｕ(i)
を１段階増加｛ｕ(i) ＝１｝する。
を２段階増加｛ｕ(i) ＝２｝する。 （１／４）＜ｙ≦（３／４）の時、…現在補正量ｕ(i)
を１段階増加｛ｕ(i) ＝１｝する。
【００３８】（−１／４）≦ｙ≦（１／４）の時、…現
在補正量ｕ(i) を維持｛ｕ(i) ＝０｝する。 （−３／４）≦ｙ≦（−１／４）の時、…現在補正量ｕ
(i) を１段階減少｛ｄｕ(i) ＝−１｝する。
在補正量ｕ(i) を維持｛ｕ(i) ＝０｝する。 （−３／４）≦ｙ≦（−１／４）の時、…現在補正量ｕ
(i) を１段階減少｛ｄｕ(i) ＝−１｝する。
【００３９】ｙ＜（−３／４）の時、…現在補正量ｕ
(i) を２段階減少｛ｄｕ(i) ＝−２｝する。 ｕ(i) ＝ｕ(i-dt)＋ｄｕ(i) …（７） 但し、ｕ(i) ：時刻ｉにおける補正量（−ｍ〜＋ｍの段
階出力） ｄｕ(i) ：時刻ｉにおける補正量変化量（−２〜＋２の
段階出力） そこで、この（７）式により求めた段階に応じた補正量
を補正量テーブル４１から取り出し、配水流量計画値を
補正する。配水流量制御手段１４は補正された配水流量
計画値補正量を用いて配水ポンプ３の吐出流量を制御す
る。
(i) を２段階減少｛ｄｕ(i) ＝−２｝する。 ｕ(i) ＝ｕ(i-dt)＋ｄｕ(i) …（７） 但し、ｕ(i) ：時刻ｉにおける補正量（−ｍ〜＋ｍの段
階出力） ｄｕ(i) ：時刻ｉにおける補正量変化量（−２〜＋２の
段階出力） そこで、この（７）式により求めた段階に応じた補正量
を補正量テーブル４１から取り出し、配水流量計画値を
補正する。配水流量制御手段１４は補正された配水流量
計画値補正量を用いて配水ポンプ３の吐出流量を制御す
る。
【００４０】以上のような実施の形態によれば、予め補
正量テーブル４１により補正量の幅ないし上下限補正量
を定めることが可能となり、補正量の行き過ぎ等を容易
に防止できる。 （４） さらに、配水流量計画値補正手段１３の他の例
について説明する。
正量テーブル４１により補正量の幅ないし上下限補正量
を定めることが可能となり、補正量の行き過ぎ等を容易
に防止できる。 （４） さらに、配水流量計画値補正手段１３の他の例
について説明する。
【００４１】この実施の形態は、補正量テーブル４１の
中の補正量の決定の他の例である。なお、補正手段１３
を除く他の構成部分は図１と同様であるので、ここでは
その説明は省略する。
中の補正量の決定の他の例である。なお、補正手段１３
を除く他の構成部分は図１と同様であるので、ここでは
その説明は省略する。
【００４２】前記（３）の実施の形態は、予め配水流量
計画値の補正量を設定し、ファジィ推論の推論結果に基
づいて補正量を選択するものであるが、本実施の形態
は、前記（３）の実施の形態と同様に補正量テーブル４
１を設けるが、当該（３）の実施の形態と異なり、配水
池水位と配水池引入流量とを用い、前記（１）の実施の
形態と同様のファジィルールテーブルの下にファジィ推
論を実行し、補正量テーブル４１の配水流量計画値の補
正量を選択する。なお、各ファジイ変数の意味は前記
（３）の実施の形態の場合と同様の意味で使用する。
計画値の補正量を設定し、ファジィ推論の推論結果に基
づいて補正量を選択するものであるが、本実施の形態
は、前記（３）の実施の形態と同様に補正量テーブル４
１を設けるが、当該（３）の実施の形態と異なり、配水
池水位と配水池引入流量とを用い、前記（１）の実施の
形態と同様のファジィルールテーブルの下にファジィ推
論を実行し、補正量テーブル４１の配水流量計画値の補
正量を選択する。なお、各ファジイ変数の意味は前記
（３）の実施の形態の場合と同様の意味で使用する。
【００４３】さらに、配水流量計画値補正手段１３の更
に他の例について説明する。この実施の形態は配水流量
計画値補正手段１３の改良例であり、さらに詳しくは補
正量テーブル４１の補正量の決定の他の例である。
に他の例について説明する。この実施の形態は配水流量
計画値補正手段１３の改良例であり、さらに詳しくは補
正量テーブル４１の補正量の決定の他の例である。
【００４４】この実施の形態は、前記（３）の実施の形
態と同様に補正量テーブル４１を用い、かつ、配水池水
位に基づいて図３および図４のようなファジィルールお
よびメンバーシップ関数を用いてファジィ推論を実行
し、補正量テーブル４１における配水流量計画値の補正
量を決めるものである。なお、各ファジィ変数の意味は
前記（３）の実施の形態で用いたものと同じである。
態と同様に補正量テーブル４１を用い、かつ、配水池水
位に基づいて図３および図４のようなファジィルールお
よびメンバーシップ関数を用いてファジィ推論を実行
し、補正量テーブル４１における配水流量計画値の補正
量を決めるものである。なお、各ファジィ変数の意味は
前記（３）の実施の形態で用いたものと同じである。
【００４５】従って、以上述べた前記（３）〜（５）の
実施の形態は、予め事前に運転操作員が配水流量計画値
の補正量を把握でき、補正量の行き過ぎ等を容易に防止
でき、さらにプラントの状況をみながら補正量を容易に
修正できる。
実施の形態は、予め事前に運転操作員が配水流量計画値
の補正量を把握でき、補正量の行き過ぎ等を容易に防止
でき、さらにプラントの状況をみながら補正量を容易に
修正できる。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、運
転操作員が介入せずに実際の配水池水位の状況に応じて
予め定めた配水流量計画値を自動的に補正でき、配水池
の安定運用を実現できる。
転操作員が介入せずに実際の配水池水位の状況に応じて
予め定めた配水流量計画値を自動的に補正でき、配水池
の安定運用を実現できる。
【図１】 本発明に係わる配水池運用制御装置の一実施
の形態を示す全体構成図。
の形態を示す全体構成図。
【図２】 図１に示す配水流量計画値補正手段を説明す
る図。
る図。
【図３】 図１に示す配水流量計画値補正手段で用いる
ファジイルールテーブル図。
ファジイルールテーブル図。
【図４】 メンバシップ関数を示す図。
【図５】 配水流量計画値補正手段の他の例を説明する
図。
図。
【図６】 図５に示す配水流量計画値補正手段で用いる
ファジイルールテーブル図。
ファジイルールテーブル図。
【図７】 配水流量計画値補正手段のさらに他の例を説
明する図。
明する図。
【図８】 図７に示す配水流量計画値補正手段で用いる
ファジイルールテーブル図。
ファジイルールテーブル図。
【図９】 配水流量計画値補正手段のさらに他の例を説
明する補正量テーブル図。
明する補正量テーブル図。
１…配水池設備系 ２…配水池 １０…配水池運用制御系 １２…配水池目標水位演算手段 １３…配水流量計画値補正手段 １４…配水流量制御手段
Claims (4)
- 【請求項１】 配水池への引入流量計画値と配水池か
らの配水流量計画値とを用いて、前記配水池を運用制御
する配水池運用制御装置において、 前記引入流量計画値と前記配水流量計画値とを用いて配
水池目標水位を求める目標水位演算手段と、 この目標水位演算手段で求めた配水池目標水位と配水池
の実績水位との偏差に基づいてファジィ推論により補正
量を求め、前記配水流量計画値を補正する配水流量計画
値補正手段と、 この補正手段により補正された配水流量計画補正量に基
づいて前記配水池の配水流量を制御する配水流量制御手
段とを備えたことを特徴とする配水池運用制御装置。 - 【請求項２】 前記配水流量計画値補正手段は、前記
目標水位演算手段で求めた配水池目標水位と配水池の実
績水位との偏差およびこの偏差の変化量を入力としてフ
ァジィ推論により補正量を求める水位系補正手段と、前
記引入流量計画値と引入流量実績値との偏差およびこの
偏差の変化量を入力としてファジィ推論により補正量を
求める引入流量系補正手段とを設け、これら両補正手段
の補正量を用いて前記配水流量計画値を補正することを
特徴とする請求項１に記載の配水池運用制御装置。 - 【請求項３】 前記配水流量計画値補正手段は、補正
量を調整するための複数のファジィルールを設け、現在
の配水流量計画値補正量に基づいてファジィルールを選
択し、この選択したファジィルールを用いてファジィ推
論により新しい配水流量計画値補正量を求めることを特
徴とする請求項１に記載の配水池運用制御装置。 - 【請求項４】 前記配水流量計画値補正手段は、予め
複数の補正量を有する補正量テーブルを設け、前記配水
池水位および引入流量の何れか一方または両方を用いて
ファジィ推論を実行し、得られた推論出力を用いて前記
補正量テーブルから補正量を選択することを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の配水池運用制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15279898A JP3695941B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 配水池運用制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15279898A JP3695941B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 配水池運用制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11345028A true JPH11345028A (ja) | 1999-12-14 |
| JP3695941B2 JP3695941B2 (ja) | 2005-09-14 |
Family
ID=15548392
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15279898A Expired - Fee Related JP3695941B2 (ja) | 1998-06-02 | 1998-06-02 | 配水池運用制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3695941B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111461419A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-28 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种通航河流水库水沙联合调度方案生成方法 |
-
1998
- 1998-06-02 JP JP15279898A patent/JP3695941B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111461419A (zh) * | 2020-03-25 | 2020-07-28 | 长江水利委员会长江科学院 | 一种通航河流水库水沙联合调度方案生成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3695941B2 (ja) | 2005-09-14 |
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