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技術 管網水理計算における時間係数調整方法及びそれを用いた管網水理計算装置

出願人 フジ地中情報株式会社株式会社ジオプラン
発明者 池田雅孝永田浩一高山尚人加藤茂
出願日 2003年2月10日 (17年9ヶ月経過) 出願番号 2003-032993
公開日 2004年9月2日 (16年2ヶ月経過) 公開番号 2004-246430
状態 拒絶査定
技術分野 制御系の試験・監視 流量の制御 上水用取水集水配水 特定用途計算機
主要キーワード 固定水 所定許容範囲 流入点 最大給水量 計算条件データ 時間係数 給水人口 水理計算
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年9月2日)のものです。
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図面 (4)

課題

特に繁雑な計算、膨大な作業を伴うことなく、任意の時間毎地域毎時間係数を自動的に設定し、調整できる時間係数調整方法及びその方法を用いて効率的に管網水理計算を実行できる管網水理計算装置を提供する。

解決手段

流量測定個所によって対象となる地域の管網を分割し、分割された時間係数調整用管網ブロック毎に流量データを用いて時間係数を調整する。管網水理計算装置1は、操作・表示部2と、時間係数調整処理を実行し、補正を繰り返しつつ時間係数を算定する時間係数調整処理部3と、算定された時間係数に基づいて管網水理計算処理を実行する管網水理計算処理部4と、時間係数データを逐次格納する時間係数調整情報データベース5と、施設情報データ計算条件データ計算結果データを格納する管網情報データベース6とから構成される。

概要

背景

管網水理計算水道管路施設の現況把握や管路整備シミュレーション等において効果的な手法であるが、より効果的な現況把握、シミュレーション等を実施するためには、実態と整合した計算条件を設定する必要がある。そのような計算条件の一つとして設定されるものに給水量がある(例えば、特許文献1参照)。

概要

特に繁雑な計算、膨大な作業を伴うことなく、任意の時間毎地域毎時間係数を自動的に設定し、調整できる時間係数調整方法及びその方法を用いて効率的に管網水理計算を実行できる管網水理計算装置を提供する。流量測定個所によって対象となる地域の管網を分割し、分割された時間係数調整用管網ブロック毎に流量データを用いて時間係数を調整する。管網水理計算装置1は、操作・表示部2と、時間係数調整処理を実行し、補正を繰り返しつつ時間係数を算定する時間係数調整処理部3と、算定された時間係数に基づいて管網水理計算処理を実行する管網水理計算処理部4と、時間係数データを逐次格納する時間係数調整情報データベース5と、施設情報データ計算条件データ計算結果データを格納する管網情報データベース6とから構成される。

目的

本発明は、かかる従来における問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

流量測定個所によって対象となる地域の管網を分割し、分割された時間係数調整用管網ブロック毎に流量データを用いて時間係数を調整するようにしたことを特徴とする管網水理計算における時間係数調整方法

請求項2

少なくとも1の時間係数調整用管網ブロックについて時間係数を固定し、他の時間係数調整用管網ブロックについて時間係数を変動させて、時間係数を調整処理するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の管網水理計算における時間係数調整方法。

請求項3

流量測定個所における流量の実測値と管網水理計算結果としての流量の計算値との誤差所定許容範囲を超えている場合に、その流量測定個所に関与する時間係数調整用管網ブロックを時間係数調整の対象とすることを特徴とする請求項1又は2に記載の管網水理計算における時間係数調整方法。

請求項4

処理に必要な各種データを入力し、処理の実行を指令し、処理の終了を受信し、算定結果を取得し、表示する操作・表示部と、時間係数調整処理を実行し、補正を繰り返しつつ時間係数を算定する時間係数調整処理部と、時間係数調整処理部によって算定された時間係数に基づいて管網水理計算処理を実行する管網水理計算処理部と、管網水理計算において必要となる時間係数データを逐次格納する時間係数調整情報データベースと、管網水理計算において必要となる施設情報データ計算条件データ、管網水理計算を実行した後の計算結果データを格納する管網情報データベースとから構成される管網水理計算装置。

技術分野

0001

本発明は、管網水理計算を高精度に実行することによって、水道管路施設の現況把握や管路整備シミュレーション等を効果的に実施できる、管網水理計算における時間係数調整方法及びそれを用いた管網水理計算装置に関する。

0002

管網水理計算は水道管路施設の現況把握や管路整備のシミュレーション等において効果的な手法であるが、より効果的な現況把握、シミュレーション等を実施するためには、実態と整合した計算条件を設定する必要がある。そのような計算条件の一つとして設定されるものに給水量がある(例えば、特許文献1参照)。

0003

管網水理計算において給水量を設定するため、日最大配水量時間平均配水量と時間最大配水量の比である時間係数を使用する。時間係数は対象となる地域の人口、地域特性等によって異なり、一般的には使用水量の2ヶ月分の積算値等から算定している。

背景技術

0004

【特許文献1】
特開平7−93405

0005

ここで、より高精度に給水量を設定するためには、時間毎の使用水量を基に時間係数を算定するのが効果的である。又、給水量の時間変動の傾向も地域毎に異なるため、全地域に亘って同一ではなく、地域毎に適切な時間係数を算定するのが効果的である。

0006

しかし、時間毎、地域毎の使用水量を考慮して、時間係数を詳細に設定するためには、繁雑な計算を伴い、又、実態と整合させるための調整には、膨大な作業を伴い、実行は困難であった。

0007

本発明は、かかる従来における問題点に鑑みて為されたものであり、その目的とするところは、特に繁雑な計算、膨大な作業を伴うことなく、任意の時間毎、地域毎に時間係数を自動的に設定し、調整することができる時間係数調整方法を提供することにある。

発明が解決しようとする課題

0008

本発明は、又、その時間係数調整方法を用いて、効率的に管網水理計算を実行することができる管網水理計算装置を提供することにある。

0009

上記目的を達成するべく、本発明の時間係数調整方法は、流量データを用いて任意の地域毎に時間係数を自動調整するようにしたものである。さらには、図1に示すように、流量測定個所によって対象となる地域の管網を分割し、分割された管網単位(以下、「時間係数調整用管網ブロック」という)毎に時間係数を調整するようにしたものである。又、時間係数の算出処理は、時間係数を固定した時間係数調整用管網ブロックを設定し、他の時間係数調整用管網ブロックについては時間係数を変動させるようにした。

0010

以下、本発明の時間係数調整方法の具体的な実施手順について説明する。
図2に示すように、対象となる地域の管網が5ブロックの時間係数調整用管網ブロックに分割される場合について説明する。
ここで、ブロック1,2は管末が存在し、流入点一個所である場合、ブロック3,4,5は相互に連絡している場合である。

0011

(第1ステップ
先ず、計算対象となる地域の管網について、管網全域及び各時間係数調整用管網ブロック関する必要な情報を取得する。ここで、取得する必要な情報は、以下のものである。
管網全域
総配水量:Q
一人一日最大給水量:D
各時間係数調整用管網ブロック
時間係数:K
固定水量:Qa
取り出し水量:Qb
給水人口:P
流入量実測値:Qin’
流出量実測値:Qout’

0012

(第2ステップ)
次に、取得した情報に基づいて時間係数調整用管網ブロック毎に時間係数を算出する。
ブロック1,2は管末が存在するので、流入量実測値=使用水量となるから、時間係数は固定とする。一方、ブロック3,4,5は相互に連絡しているので、使用水量は未確定であるから、仮の時間係数を算出することとする。

0013

先ず、ブロック1,2の時間係数を算出する。
使用水量をQoとすると、
Qo1=Qin1’
Qo2=Qin2’
であるから、時間係数Kは、
K1=(Qo1−Qa1)/(Qb1+(P1*D/24))
K2=(Qo2−Qa2)/(Qb2+(P2*D/24))

0014

次に、他のブロック3,4,5の時間係数を算出する。
使用水量をQo345とすると、
Qo345=Q−(Qo1+Qo2)
であるから、時間係数K345は、

0015

以上の結果として、各ブロックの時間係数Kは、

0016

(第3ステップ)
次に、各時間係数調整用管網ブロックに関して時間係数を設定し、管網に関するデータの初期状態を作成する。

0017

(第4ステップ)
次に、初期状態の管網に関するデータに基づいて、管網水理計算を実行する。

0018

(第5ステップ)
管網水理計算後、流量測定個所における流量の実測値と計算値との誤差を確認し、誤差が所定許容範囲を超えている場合に、その流量測定個所に関与するブロックを時間係数調整の対象とする。

0019

(第6ステップ)
次に、誤差が所定許容範囲を超えている流量測定個所に関与するブロックについて使用水量補正値を算出する。
ここで、ブロック3,4,5について使用水量補正値を算出するとし、流入量計算値をQin、流出量計算値をQout、使用水量補正値をQdiffとすれば、
Qdiff3=(Qin3’−Qin3)−(Qout3’−Qout3)
Qdiff4=(Qin4’−Qin4)−(Qout4’−Qout4)
Qdiff5=(Qin5’−Qin5)−(Qout5’−Qout5)

0020

(第7ステップ)
次に、算出した使用水量補正値に基づいて、関与するブロックについて時間係数を補正する。
ここで、ブロック3,4,5について時間係数を補正するとすれば、

0021

以上の結果として、各ブロックの時間係数Kは、

0022

(第8ステップ)
次に、各時間係数調整用管網ブロックに関して補正された時間係数を設定し、管網に関するデータを更新する。

0023

(第9ステップ)
次に、更新された管網に関するデータに基づいて、再度、管網水理計算を実行する。

0024

(第10ステップ)
管網水理計算を実行した後、流量測定個所における流量の実測値と計算値との誤差が所定許容範囲内に収まるまで、第5ステップから第9ステップまでの手順を繰り返す。

課題を解決するための手段

0025

本発明の時間係数調整方法によれば、以上のような手順を実行することによって、流量測定個所によって分割された時間係数調整用管網ブロック毎に、時間係数を自動調整することができる。

0026

次に、上記の如き時間係数調整方法を用いた管網水理計算装置について、図面を参照して具体的に説明する。

0027

本発明の管網水理計算装置1は、図3に示すように、操作・表示部2、時間係数調整処理部3、水理計算処理部4、時間係数調整情報データベース5、管網情報データベース6とから構成され、各構成要素間はデータファイルの形態でデータを受け渡しする。

0028

操作・表示部2は、キーボードディスプレイ等から構成され、処理に必要な各種データを入力し、処理の実行を指令し、処理の終了を受信し、算定結果を取得し、表示する等するものである。

0029

時間係数調整処理部3は、上記の如き時間係数調整方法によって時間係数調整処理を実行し、補正を繰り返しつつ時間係数を算定するものである。

0030

水理計算処理部4は、時間係数調整処理部3によって算定された時間係数に基づいて水理計算処理を実行するものである。

0031

時間係数調整情報データベース5は、水理計算において必要となる時間係数データを逐次格納するものである。

0032

管網情報データベース6は、水理計算において必要となる施設情報データ計算条件データ、水理計算を実行した後の計算結果データを格納するものであり、施設情報データとしては管網構成、管口径、延長等のデータ、計算条件データとしては時間係数等のデータ、計算結果データとしては流量、水頭等のデータが格納される。

0033

次に、本発明の管網水理計算装置1の機能及び作用について、図3を参照して処理手順に従って説明する。

0034

操作・表示部2のキーボード又はディスプレイによって時間計調整処理の実行を指令すれば(▲1▼)、時間計数調整処理部3は時間係数調整情報データベース5及び管網情報データベース6から処理に必要な情報データを読み込む(▲2▼)。

0035

そして、時間計数調整処理部3は上記の如き時間係数調整方法によって時間係数調整処理を実行する(▲3▼)。初回時の処理においては、各ブロックについて時間係数を一律にした初期値に基づいて調整処理を行う。2回目以降の処理においては、時間係数調整方法によって各ブロックについて補正時間係数を算出する。

0036

時間計数調整処理部3において調整処理され、算出された時間係数データは、時間係数調整情報データベース5及び管網情報データベース6に逐次格納される(▲4▼)。

0037

時間係数調整処理部3において時間係数調整処理が実行されると、水理計算処理部4に対して水理計算処理の実行が指令され(▲5▼)、水理計算処理部4は管網情報データベース6から処理に必要な情報データを読み込む(▲6▼)。

0038

そして、水理計算処理部4は水理計算処理を実行し(▲7▼)、その計算結果データを管網情報データベース6に逐次格納していく(▲8▼)。水理計算処理が終了したならば(▲9▼)、終了したことは時間係数調整処理部3へ通知される(10)。

0039

時間係数調整処理部3において、水理計算処理の計算結果の誤差が所定許容範囲内に収まることが確認されるまで、上記▲2▼〜10の処理が繰り返される(11)。

0040

時間係数調整処理部3において、水理計算処理の計算結果の誤差が所定許容範囲内に収まることが確認されたならば、時間係数調整処理を終了する(12)。

発明を実施するための最良の形態

0041

そして、時間係数調整処理が終了したことは操作・表示部2へ通知され(13)、操作・表示部2は管網情報データベース6から計算結果データを読み込み、適宜ディスプレイに表示する(14)。

図面の簡単な説明

0042

以上のように、本発明の管網水理計算装置によれば、上記時間係数調整方法を用いて、効率的に管網水理計算を実行することができる。

図1
時間係数調整用管網ブロックの設定例を示す地形図である。
図2
時間係数調整用管網ブロックの設定例を示す模式図である。
図3
本発明の管網水理計算装置の概略構成図である。
【符号の説明】
1 管網水理計算装置
2 操作・表示部
3時間係数調整処理部
4 管網水理計算処理部
5時間係数調整情報データベース
6管網情報データベース

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