JPS6084500A - 推論処理方法 - Google Patents

推論処理方法

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Publication number
JPS6084500A
JPS6084500A JP58190727A JP19072783A JPS6084500A JP S6084500 A JPS6084500 A JP S6084500A JP 58190727 A JP58190727 A JP 58190727A JP 19072783 A JP19072783 A JP 19072783A JP S6084500 A JPS6084500 A JP S6084500A
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JP
Japan
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inference
pipe network
estimation
flow rate
pipe net
Prior art date
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Pending
Application number
JP58190727A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Ohata
秀雄 大畑
Fumio Wakamori
和歌森 文男
Shinichiro Miyaoka
宮岡 伸一郎
Seiju Funabashi
舩橋 誠寿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS6084500A publication Critical patent/JPS6084500A/ja
Priority to US06/841,827 priority patent/US4712182A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00Protection or supervision of installations
    • F17D5/02Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、供給節点から多数の消費節点に向けて物質を
配分する管網において破断事故を監視する方法に係り、
特に管網規模が大きく、流量・圧力測定点が限定されて
おり5シかも緊急処理が必要である場合に好適な破断点
の推定方式に関する。
〔発明の背景〕
従来の破断推定方法は、個別の管路を対象として、管路
両端点での流量・圧力測定値からその管路内での破断点
を推定するものであった。実際の大規模管網ではすべて
の管路について流量・圧力を測定することは出来ないた
め、従来法を適用することには困難がある。これに対処
するために、特願昭58〜37396号及び%願昭58
−112724号では、異常節点の候補となる節点集合
を推論ルールにより逐次縮小していく推定方式を考案し
た。
この方式は多量のデータを検案することを前提としてい
るため、対象とする管網が大規模化した楊子 合には、処理速度が低化し緊急対処の要求に十分に応え
られなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、大規模な管網に対しても速やかに破断
箇所を推定し、これに基づいた緊急処理を通じて系統運
用の高信頼化を図る方式を提供することにある。
〔発明の概要〕
この目的のために並列同時推論の方式を考案した、、ま
ず推論ルール群を、管網内の局部的なデータのみを利用
する局所的ルール(1ll11定不能な未知の流量・圧
力を管路特性や流量連続条件から決定するルールなど)
と、大局的なデータを必要とする大域的ルール(圧力変
動の分布特性から異常節点候補果合を縮小化するルール
など)とに分類し、前者に対しては複数の推論プロセサ
を用意する。
局所的ルールによる推論モードと、大域的ルール((よ
る推論モードとの2つf:Fa定し、一方のモードで適
用可能なルールが無くなったときに他方のモードへ切り
換えるように推論モードを制御する。
局所的ルールによる推論モードでは、ルール間に相互干
渉が無いだめの並列に処理を実行することが可能となり
、推論速匿を向上するという上記目的が達成できる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を第1図〜第4図により説明する
第1図は、本発明を実施するために必要な全体システム
の構成を示したものである。管網1の正常時には、プロ
セス入出力装置2と配水管網制御装置3とからなる平常
時制御系が最適運用を実現している。破断事故が発生す
ると、上位にある事故監視システム4が事故の検出・位
置推定と対処方策の決定を行う。並列推論処理部6は、
プラント・データベース5に送られて来る系統情報に基
づいて破断地点を推定し、結果をCRT7に表示する。
オペレータ8は、対応策を決定し、制@装置3あるいは
入出力装置2に指令を送る。
処理手順を第2図に示す。破断事故の発生をブロック2
01で検知すると、ブロック202でまず異常節点候補
集合を全節点として初期化する。
ブロック203〜204のループで、測定不能な流量・
圧力を局所的なデータから決定するルールを適用し、観
測情報の不足を補う。局所性からルール間の干渉が無く
なるため、専用の推論プロセサを複数用意することによ
り並列処理が実現できる。ブロック203〜204のル
ープが太線であるのは、このことを表わすものである。
適用可能な局所的ルールが無くなると、ブロック206
〜207のループに移り大域的なデータを利用するルー
ルにより推論を続ける。異常節点候補果合を縮小化する
ルールはこのループの中で適用する。
ブロック203〜204と206〜207のループを交
互に実行して局所的ルールも大域的ルールも適用不能と
なると、その時点の異常節点候補集合を破断点の推定範
囲として8で表示し、オペレータがブロック209で処
理を決定する。
局所的ルールには以下のLR1〜3がある。
[LR1] if:ある枝の流量が既知であり、隣接する節点の圧力
のうち一方が既知、他方が未知。
then:波特性式より未知圧力をめ、これを既知とす
る。
[LR2] if:ある枝の流量が未知であり、隣接する節点の圧力
の両方ともに既知。
then二枝特性式より未知流量をめ、これを既知とす
る。
「L几3] iff異常節点候補果合に属さないある節点で一隣接し
ている枝の流量のうちひとつだけが未知。
then:流量連続条件より未知流量をめ、これを既知
とする。
大域的ルールには以下のGR1〜2がある。
「G几1」 if:途中で分岐する枝をもたない径路において、両端
の節点圧力はいずれも既知であり、径路内の節点圧力・
枝流量はすべて未知であり、径路内の節点はいずれも異
常節点候補集合に1萬濾ない。
then:各波特性式よりなる連立方程式を解いて未知
流量をめ、それらを既知とする。
[G几2] If:異常節点候補集合に圧力既知の節点が2つ以上含
まれる。
then:異常節点候補集合に属する圧力既知の節点の
中で、正常状態からの圧力降下最大の節点を選び、他は
異常節点候補集合から除く。選ばれた節点を始点として
、異常節点候補果合に属さない節点に出会うまで隣接す
るすべての枝に沿って径路探索を行う。始点とした節点
および上記探索径路内の節点により新たな異常節点候補
集合を定義し直す。
以下ごく簡単な管網を例にとって、ルールの適用法を具
体的に説明する。
第3図は、対象とする管網を模式的に表わしたものであ
る。配水池節点301から管路a−qを介して需要節点
302〜312に水が供給されている。管網が正常な状
態にあるときの節点需要量と節点圧力分布とは既知であ
るものとする。測定装置の設置条件から、例えば節点3
01,303゜308.311,312の圧力と枝a、
b、e。
qの流値とは観測できるものとする。本発明の破断点推
定方式は、例えば節点306の近傍で破断事故が発生し
た場合に、上記の既知情報に基づいてルールによる並列
推論を行い、異常節点306を捜し当てるためのもので
ある。
並列推論のための専用プロセサとして、例えは以下に示
す局所推論プロセ+jLP1〜8と大域推論プロセ+j
G、P&を用意する。
LPI(LRI、 Ll2;a、 e、 i、 III
、 q)LP2 (LRI、 L几2;b、 f、 j
、 n)LP3 (LRl、 Ll2 ; C,g+ 
k 、 o ILP4(LRl、 L)(,2;d、 
b、 I、 plLP5(Ll3 .301,305,
309)LP6(Ll3 .302,306.3101
LP7(Ll3 .303,307,311)LP8(
Ll(,3,304,308,312)GP (GRI
、GR2) ここで、局所推論プロセサLPIは、枝al eli、
m、gの流量データと隣接節点の圧力データとを常時参
照しており、第2図に示した局所推論モードにあるとき
に、局所的ルールLRIかLl2のif部の条件が満た
されると、then部の内容に従って処理を行う。LP
2〜4についても同様である。また局所推論プロセサL
P5は、節点301.305,309に隣接する枝の流
量データを常時参照しており、局所推論モードにあると
きに、局所的ルールL R3のif部の条件が満たされ
−ると、tben部の内容に従って処理を行う。
LP6〜8についても同様である。大域推論プロセサG
Pは、管網データ全体を参照し、大域推論モードにある
ときに、大域的ルールGRIかGR2のif部の条件が
満たされると、then部の内容に従って処理を行う。
並列推論プロセサとメモリの構成を第4図に示した。流
量・圧力データ、異常節点候補果合等の対象管網に関す
る情報は管網状態データベース404に蓄えておく、各
推論プロセサLP1〜8゜GPは、その情報の内で上記
に従い限定されたデータにのみアクセスすることができ
る。各自のフ゛ロセサが分担しているルールの内容は、
それぞれ専有のメモリLPM1〜8.GPMに蓄えてお
く。
推論モード切換制御部401は、各プロセサと通信して
局所推論と大域推論のモードを切り換える。
推論処理の流れを以下具体的に示してみる。
異常節点候補果合を全節点として初期化し、局所推論モ
ードに入った時点では、 LPI (LRl ; a ) LP2 (LRI 、b ) の並列推論が実行可能である。ただし、LPI(LRI
;a)というのは、局所推論プロセサLPIが、枝aの
流量データと隣接節点301゜302の圧力データに対
して局所的ルールLRIを適用するということを記号的
に表わしたものである。LP2 (LRI ib)につ
いても同様である。
上記の推論処理が終了した時点で LP3 (L几2;C) LP4 (L几2;d) を実行し、次に大域推論モードへ移行する。圧力既知節
点の中で圧力降下が最大のものが節点308であるとす
ると、 GP(GR2) の実行により、異常節点候補集合は (305,306,307,308,309,3101
に縮小する。ここで再び局所推論モードへ移行しLP6
 (LH3; 302) LP8 (LH3,304) を同時処理し、次の時点で LP8 (LH31312) LP2 (LH,1、f ) Ll)3 (LRI ; g ) を実行する。
以下同様にして、局所推論モードと入城推論モードを交
互に切り換えながら推論処理を進めて行く。最終的に異
常節点候補集合が(306)となった状態で適用可能な
ルールが無くなり推論は停止する。従ってこの場合には
異常節点を正しく推定できる。
陶、この例からも判るように、並列推論プロセサへの推
論の分担法については特別の配慮が必要である。例えば
プロセサLPlは、枝aI el’1m、qに関してル
ールを適用できるが、推論処理の並列性を上げるために
はこれらの枝が管網内で離散的に分布していなければな
らない。
なお、以上の実施例は上水道の配水管網を対象としたも
のであるが、本発明の方式は他の輸送ネットワーク系、
例えばガス管網、石油パイプライン網、電力系統などに
も適用できるものである。
〔発明の効果〕
本発明の方式によれば、管網データに対する計算処理の
局所的性格を活用した並列同時実行が可能となるため、
大規模な管網に対しても高速に破断事故点を推点し、こ
れに基づく対応処理をより有効なものとするという効果
が上げら′れる。′
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明を実施するために必要な全体システム
の構成図であり、第2図は、本発明を実施する処理手順
を示したフローチャート図である。 第3図は、実施例で対象とした配水管網の構成を示した
ものである。纂4図は、推論プロセサとメモリの構度図
である。 3・・・配水管網制御装置。 窮 I 図 第 2 図 第 3 図 第 4 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 大規模配水管網を代表とするイ・ソトヮーク系の破断事
    故監視システムにおいて、異常圧力変動の分布特性と、
    管路特性と、流址連続条件とに基づく推論ルール群を、
    正常消費状態での基準流量・圧力データと、実測流量・
    圧力データとに適用し破断発生箇所を推定する際に、管
    網内の局部的なデータのみを利用する推論ルールに対し
    専用推論プロセサを複数用意して並列処理を行うことを
    特徴とする管網破断点の推定方式。
JP58190727A 1983-03-09 1983-10-14 推論処理方法 Pending JPS6084500A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58190727A JPS6084500A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 推論処理方法
US06/841,827 US4712182A (en) 1983-03-09 1986-03-20 Method of estimating fracture point of pipe line network

Applications Claiming Priority (1)

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JP58190727A JPS6084500A (ja) 1983-10-14 1983-10-14 推論処理方法

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ID=16262798

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