(57)【要約】【課題】一般的に周知されている運用決定因子に加えて地域特性や施設独自の運用規定を網羅した運用支援情報を自動で作成する。【解決手段】上下水道施設３の運用時に、この施設を構成する特定の機器が出力する信号を運用データとしてリアルタイムで収集する運用データ収集部１１と、収集された運用データを統計分析し、一定時間内において因果関係が認められる信号の組合せを求め、この信号の組合せから原因となる信号を運用決定因子として抽出する運用決定因子抽出部１２と、特定の機器の運用によって生じるコストまたは環境負荷を評価する運用評価部１５と、この運用評価部における評価結果を運用決定因子と共にランキング表示する運用支援情報提供部１６と、を備えることを特徴とする上下水道施設運用支援装置。【選択図】図１
2011129046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下水道施設の運用時に、この施設を構成する特定の機器が出力する信号を運用データとしてリアルタイムで収集する運用データ収集部と、
前記収集された運用データを統計分析し、一定時間内において因果関係が認められる信号の組合せを求め、この信号の組合せから原因となる信号を運用決定因子として抽出する運用決定因子抽出部と、
前記特定の機器の運用によって生じるコストまたは環境負荷を評価する運用評価部と、
この運用評価部における評価結果を前記運用決定因子と共にランキング表示する運用支援情報提供部と、
を備えることを特徴とする上下水道施設運用支援装置。
【請求項２】
前記運用データ収集部は、前記特定の機器が出力するアナログ信号を前記運用データとしてリアルタイムで収集することを特徴とする請求項１記載の上下水道施設運用支援装置。
【請求項３】
前記運用データ収集部は、更に、前記特定の機器が出力するパルス信号を前記運用データとしてリアルタイムで収集することを特徴とする請求項２記載の上下水道施設運用支援装置。
【請求項４】
前記運用支援情報提供部は、所定の数の評価点の高い前記評価結果を前記運用決定因子毎に選択して平均値を求め、この平均値を画面上で表示することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項記載の上下水道施設運用支援装置。
【請求項５】
上下水道施設の運用時に、この施設を構成する特定の機器が出力する信号を運用データとしてリアルタイムで収集する運用データ収集ステップと、
前記収集された運用データを統計分析し、一定時間内において因果関係が認められる信号の組合せを求め、この信号の組合せから原因となる信号を運用決定因子として抽出する運用決定因子抽出ステップと、
前記特定の機器の運用によって生じるコストまたは環境負荷を評価する運用評価ステップと、
この運用評価ステップにおける評価結果を前記運用決定因子と共にランキング表示する運用支援情報提供ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とする上下水道施設運用支援プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上下水道施設の運用を行うオペレータに対して運用支援情報を提供する上下水道施設運用支援装置およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上下水道処理施設のプラントは、オペレータの経験則で運用されることが多い。このため、プラントを運用できるようになるまでに十分な経験が必要であること、運用が人によって異なるためコスト効率が低下すること、などの問題がある。これらの問題を回避するため、予めプラントの運用計画を立案しておき、オペレータに支援情報として提供する手法がある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、雨量情報、下水貯留施設の水位値などに基づき、プラントを制御して下水貯留施設の水位を設定値以下に保持しつつ、運転内容などを診断し、診断結果をオペレータに提示する総合監視診断装置が示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、ある区域の需要量予測パターンを基に、配水施設の配水パターンを作成し、抽出された配水流量値を各配水場の配水ポンプの運転を制御する水配計画装置および配水制御方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−７９３９６号公報
【特許文献２】特開２００５−２２３０６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術におけるプラントの運用計画の立案方法はいずれも、プラントで処理する必要のある量の予測結果に基づいており、その予測の手法は、一般的なモデル（例えば、遺伝的アルゴリズム。）であるため、その処理施設が管轄する地域特性や施設独自の運用規定を反映させるためには、過去の実績値を統計処理してモデルを調整する必要があった。したがって、これらのモデルは、完全に地域特性を反映できるとは限らなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記従来技術の問題に鑑み、一般的に周知されている運用決定因子に加えて地域特性や施設独自の運用規定を網羅した運用支援情報を自動で作成できる上下水道施設運用支援装置およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る上下水道施設運用支援装置は、上下水道施設の運用時に、この施設を構成する特定の機器が出力する信号を運用データとしてリアルタイムで収集する運用データ収集部と、前記収集された運用データを統計分析し、一定時間内において因果関係が認められる信号の組合せを求め、この信号の組合せから原因となる信号を運用決定因子として抽出する運用決定因子抽出部と、前記特定の機器の運用によって生じるコストまたは環境負荷を評価する運用評価部と、この運用評価部における評価結果を前記運用決定因子と共にランキング表示する運用支援情報提供部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る上下水道施設運用支援プログラムは、上下水道施設の運用時に、この施設を構成する特定の機器が出力する信号を運用データとしてリアルタイムで収集する運用データ収集ステップと、前記収集された運用データを統計分析し、一定時間内において因果関係が認められる信号の組合せを求め、この信号の組合せから原因となる信号を運用決定因子として抽出する運用決定因子抽出ステップと、前記特定の機器の運用によって生じるコストまたは環境負荷を評価する運用評価ステップと、この運用評価ステップにおける評価結果を前記運用決定因子と共にランキング表示する運用支援情報提供ステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る上下水道施設運用支援装置およびプログラムによれば、一般的に周知されている運用決定因子に加えて地域特性や施設独自の運用規定を網羅した運用支援情報を自動で作成できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る上下水道施設運用支援装置の全体構成例を示すブロック図。
【図２】図１に示す上下水道施設運用支援装置に適用されるコンピュータのハードウェア構成例を示す図。
【図３】図１に示す運用データ収集部における処理の具体例を示すフローチャート。
【図４】下水処理施設における運用データ収集処理を説明する図。
【図５】図１に示す運用決定因子抽出部における処理の具体例を示すフローチャート。
【図６】浄水処理施設における運用決定因子を説明する図。
【図７】下水処理施設における運用決定因子を説明する図。
【図８】運用決定因子の具体例を示す図。
【図９】図１に示す運用決定因子抽出部におけるパルス比較処理の具体例を示すフローチャート。
【図１０】雨水ポンプ設備についてのパルス比較を説明する図。
【図１１】図１に示す運用決定因子抽出部におけるアナログ比較処理の具体例を示すフローチャート。
【図１２】浄水処理施設におけるアナログ比較を説明する図。
【図１３】図１に示す運用決定因子抽出部におけるパルス−アナログ比較処理の具体例を示すフローチャート。
【図１４】浄水処理施設におけるパルス−アナログ比較を説明する図。
【図１５】浄水処理施設におけるパルス−アナログ比較を説明する図。
【図１６】図１に示す評価基準設定部における処理の具体例を示すフローチャート。
【図１７】浄水処理施設における評価基準の設定例を示す図。
【図１８】下水処理施設における評価基準の設定例を示す図。
【図１９】評価基準の具体例を示す図。
【図２０】図１に示す運用評価部における処理の具体例を示すフローチャート。
【図２１】浄水処理施設における評価結果の具体例を示す図。
【図２２】図１に示す運用支援情報提供部における処理の具体例を示すフローチャート。
【図２３】ランキング処理による運用情報の提供例を示す図。
【図２４】平均化処理による運用情報の提供例を示す図。
【図２５】本発明の他の実施形態に係る上下水道施設運用支援装置の全体構成例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る上下水道施設運用支援装置１の全体構成例を示す図である。上下水道施設運用支援装置１は、ネットワーク２を介して上下水道施設３に接続され、オペレータに上下水道施設３における運用支援情報を提供するコンピュータであり、運用データ収集部１１、運用決定因子抽出部１２、評価基準設定部１３、データベース部１４、運用評価部１５および運用支援情報提供部１６を備えている。
【００１３】
運用データ収集部１１は、上下水道施設３を構成する特定の機器（例えば、放流ポンプや各種のセンサー）において日々の運用時に発生するアナログ信号およびパルス信号を運用データとしてリアルタイムで収集し、データベース部１４への保存を行うプログラムである。収集・蓄積の対象となる運用データの具体例としては、浄水処理施設の取水ポンプの運転・停止信号、配水池の水位値、下水処理施設の流入渠の水位値、放流ポンプの運転・停止信号などのプラント運転データおよびセンサー信号が挙げられる。
【００１４】
運用決定因子抽出部１２は、収集された運用データを統計分析し、一定時間（例えば１時間）内において因果関係が認められる信号の組合せを求め、この信号の組合せから原因となる信号を上下水道施設３における運用を決定づける因子（以下、「運用決定因子」という。）を抽出し、事象（運用データ）と紐付けしてデータベース部１４への保存を行うプログラムである。ここでは、運用データの信号比較の結果を統計分析することによって因果関係のある複数の事象を自動で検知し、運用決定因子と事象（運用データ）との紐付けを行う。例えば、浄水処理施設の場合、河川からの取水ポンプの運転・停止（つまり、浄水場での浄水量）は、当日の天気や気温が運用決定因子として設定される。また、下水処理施設の場合、河川への放流ポンプの運転・停止は、上流の下水管の水位が運用決定因子として設定される。
【００１５】
本実施形態において運用決定因子抽出部１２は、以下の３つの比較方法によって因果関係のある複数の事象を自動で検知し、運用決定因子と複数の事象（運用データ）との紐付けを行う。  
（１）パルス比較  
「パルス比較」とは、「ON」と「OFF」、「故障」と「復帰」などのようなパルス信号同士の事象を比較することをいう。  
（２）アナログ比較
「アナログ比較」とは、例えば、貯水池の水位や、川からの取水量などのようなアナログ信号同士の事象を比較することをいう。  
（３）パルス−アナログ比較
「パルス−アナログ比較」とは、例えば、「ON」と「OFF」のようなパルス信号と、貯水池の水位のようなアナログ信号の事象を比較することをいう。
【００１６】
評価基準設定部１３は、特定の機器の運用によって生じる影響の度合い（例えばコストまたは環境負荷など）を評価するための評価基準を設定し、データベース部１４への保存を行うプログラムである。例えば、浄水処理施設の場合、取水ポンプの運転・停止は、浄水に要したコストを評価基準としておく。また、下水処理施設の場合、放流ポンプの運転・停止は、放流水の環境負荷を評価基準としておく。
【００１７】
データベース部１４は、運用データ、運用決定因子、評価基準および運用評価結果を記憶・管理するデータベースであり、運用データ収集部１１で収集された運用データを記憶する運用データテーブル１４ａ、信号発生元の設備毎に予め定義された信号の分類を記憶する信号グループ定義テーブル１４ｂ、一定時間内に検出された信号の組合せを記憶する検出信号グループテーブル１４ｃ、運用決定因子抽出部１２で抽出された運用決定因子を記憶する運用決定因子テーブル１４ｄ、評価基準設定部１３で設定された評価基準を記憶する評価基準テーブル１４ｅおよび運用評価部１５から出力された評価結果を記憶する評価結果テーブル１４ｆを備えている。
【００１８】
運用評価部１５は、評価基準に基づいて特定の機器の運用によって生じる影響の度合い（コストまたは環境負荷など）を評価し、その評価結果をデータベース部１４へ保存するプログラムである。例えば、浄水処理施設の取水ポンプの運用状況を、取水に要したコストを元に評価した場合、コストの低い順に高得点とする。また、下水処理施設の放流ポンプの運用状況を、放流水の環境負荷を元に評価した場合、放流水の臭気や濁度が低い程を高得点とする。
【００１９】
運用支援情報提供部１６は、評価結果テーブル１４ｆに蓄積されている過去の評価結果の中から評価点の高い評価結果データを取得して画面上で表示すると共に、画面上で選択された詳細結果データに対応する運用データを時系列で表示し、オペレータへ提供するプログラムである。
【００２０】
本実施形態において運用支援情報提供部１６は、以下の二種類の処理方法で過去の評価結果を整理し、運用支援情報としてオペレータへ提供する。  
（１）ランキング処理
評価基準を元に、評価結果テーブル１４ｆに保存されている過去の評価結果から、評価点の高い評価結果を選択する。そして、選択された結果を評価点の高い順にソートし、運用決定因子と共に、今後の運用方法として提供する。  
（２）平均化処理  
評価基準を元に、評価結果テーブル１４ｆに保存されている過去の評価結果から、評価点の高い順に、所定の件数を選択する。そして、選択された結果の中で、同じ運用決定因子の運用データを平均化する。
【００２１】
図２は、本発明の一実施形態に係る上下水道施設運用支援装置１に適用されるコンピュータの構成例を示す図である。同図に示されるように、上下水道施設運用支援装置１に適用されるコンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３、入出力インターフェース４４、システムバス４５、入力装置４６、表示装置４７、補助記憶装置４８および通信装置４９から構成される。
【００２２】
ＣＰＵ４１は、ＲＯＭ４２やＲＡＭ４３に格納されたプログラムやデータなどを用いて各種の演算処理を実行する処理装置である。ＲＯＭ４２は、コンピュータを機能させるための基本プログラムや環境ファイルなどを記憶する読み取り専用の記憶装置である。ＲＡＭ４３は、ＣＰＵ４１が実行するプログラムおよび各プログラムの実行に必要なデータを記憶する記憶装置であり、高速な読み出しと書き込みが可能である。入出力インターフェース４４は、各種のハードウェアとシステムバス４５との接続を仲介する装置およびプログラムである。システムバス４５は、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３および入出力インターフェース４４で共有される情報伝達路である。
【００２３】
また、入出力インターフェース４４には、入力装置４６、表示装置４７、補助記憶装置４８、および通信装置４９などのハードウェアが接続されている。入力装置４６は、オペレータからの入力を処理する装置であり、例えばキーボードやマウスなどである。表示装置４７は、オペレータに対して演算結果や作成画面などを表示する装置であり、例えばＣＲＴ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどである。補助記憶装置４８は、プログラムやデータを蓄積する大容量の記憶装置であり、例えばハードディスク装置などである。
【００２４】
＜運用データ収集＞
図３は、図１に示す運用データ収集部１１における処理の具体例を示すフローチャートである。  
Ｓ３０１においては、上下水道施設３を構成する特定の機器からプラント運転信号およびセンサーデータなどの運用データをリアルタイムで取得する。図４は、下水処理施設における運用データ収集処理を説明する図である。ここでは、下水道処理施設の場合、施設への汚水の流入ゲートの開閉、流入渠の水位、放流ポンプの運転・停止、ポンプの吐出量を、リアルタイムで監視して収集する例が示されている。
【００２５】
Ｓ３０２においては、取得したプラント運転信号およびセンサーデータなどが予め指定された収集対象であるか否かを判定する。ここで、収集対象であると判定された場合には、Ｓ３０３へ進む。これに対し、収集対象ではないと判定された場合には、処理を終了する。  
Ｓ３０３においては、取得された運用データに取得時間データを付加して運用データテーブル１４ａに蓄積し、処理を終了する。
【００２６】
＜運用決定因子設定＞
図５は、図１に示す運用決定因子抽出部１２における処理の具体例を示すフローチャートである。  
Ｓ５０１においては、一定時間内に収集された運用データを運用データテーブル１４ａから取得する。  
Ｓ５０２においては、Ｓ５０１で収集された運用データの内、パルス信号のみを取り出し、パルス比較処理を行い、パルス信号の組合せを抽出する。
【００２７】
Ｓ５０３においては、Ｓ５０１で収集された運用データの内、アナログ信号のみを取り出し、アナログ比較処理を行い、アナログ信号の組合せを抽出する。  
Ｓ５０４においてはＳ５０１で収集された運用データよりパルス−アナログ比較を行い、パルス信号とアナログ信号の組合せを抽出する。  
Ｓ５０５においては、Ｓ５０２〜Ｓ５０４において抽出された信号の組合せの統計分析を行う。
【００２８】
Ｓ５０６においては、Ｓ５０５における統計分析の結果、一定時間内に出現頻度の高い信号の組合せから上下水道処理施設３における運用決定因子を抽出し、これを運用決定因子テーブル１４ｄへ保存し、処理を終了する。尚、信号の組合せから運用決定因子を抽出する方法としては、（ｉ）信号の組合せから選択した一の信号を他の信号に対する運用決定因子として相互に設定する方法、（ii）予め信号間の因果関係を定義しておき、この定義を参照して信号の組合せから選択した一の信号を他の信号に対する運用決定因子として設定する方法、などが挙げられる。本実施形態では（ｉ）の方法を用いることで信号間の未知の因果関係を抽出するが、（ｉ）・（ii）の方法は任意に組合せ可能である。
【００２９】
このように、各種の信号を自動で比較することにより、その処理施設が管轄する地域特性や施設独自の運用規定を反映させることや、オペレータ自身も意識していなかったような運用方法を抽出することができる。図６は、浄水処理施設における運用決定因子を説明する図である。例えば、浄水処理施設の場合には、当日の天候や気温により水の需要量が変動するため、それにより川からの取水量（浄水量）が決定される。すなわち、水の需要量が運用決定因子として抽出される。また、図７は、下水処理施設における運用決定因子を説明する図である。下水道処理施設の場合には、流入渠の水位の変動傾向により、送水ポンプの運転・停止を決定する。すなわち、流入渠の水位が運用決定因子として抽出される。図８は、運用決定因子の具体例を示す図である。
【００３０】
上述したように、本実施形態において、運用決定因子抽出部１２は運用データの比較をパルス比較、アナログ比較およびパルス−アナログ比較の３種類の方法によって行う。これらの比較処理は、１日１回、１週間に１回など、予め頻度を決定しておく。以下、各比較方法について詳述する。
【００３１】
（１）パルス比較
図９は、図１に示す運用決定因子抽出部１２におけるパルス比較処理の具体例を示すフローチャートであり、図５のＳ５０２の処理を詳細に説明する図である。  
Ｓ９０１においては、信号グループ定義テーブル１４ｂを参照し、運用データ収集部１１において収集対象となったパルス信号の分類を取得する。  
Ｓ９０２においては、運用データテーブル１４ａから一定時間内における同分類のパルス信号の値をピックアップする。
【００３２】
Ｓ９０３においては、同分類内の信号値を解析し、状態変化のあった信号の有無を判定する。ここで、状態変化のあったパルス信号が有りと判定された場合には、Ｓ９０４へ進む。これに対し、状態変化のあったパルス信号は無いと判定された場合には、Ｓ９０５へ進む。  
Ｓ９０４においては、変化のあったパルス信号の組合せを抽出し、検出信号グループテーブル１４ｃへ保存する。例えば、１号ポンプの故障信号と２号ポンプの運転信号が同グループに存在する頻度が高い場合、「１号ポンプの故障信号」と「２号ポンプの運転信号」を、組み合わせて自動で保持しておく。図１０は、雨水ポンプ設備についてのパルス比較を説明する図である。
【００３３】
Ｓ９０５においては、パルス信号についての他の分類の有無を判定する。ここで、他の分類が有ると判定された場合には、Ｓ９０１へ戻り、全ての分類について処理を完了するまでＳ９０１からＳ９０５の処理を繰り返す。これに対し、他の分類は無いと判定された場合には、処理を終了する。
【００３４】
（２）アナログ比較
図１１は、図１に示す運用決定因子抽出部１２におけるアナログ比較処理の具体例を示すフローチャートであり、図５のＳ５０３の処理を詳細に説明する図である。  
Ｓ１１０１においては、信号グループ定義テーブル１４ｂを参照し、運用データ収集部１１において収集対象となったアナログ信号の分類を取得する。  
Ｓ１１０２においては、運用データテーブル１４ａから一定時間内における同分類のアナログ信号の値をピックアップする。
【００３５】
Ｓ１１０３においては、各アナログ信号の最大値を抽出する。  
Ｓ１１０４においては、最大値が閾値より大きい信号をグループ化し、これをグループＡとして検出信号グループテーブル１４ｃに保存する。図１２は、浄水処理施設におけるアナログ比較を説明する図である。ここでは、貯水池の一日の最高水位が高いと、川からの取水量の最高値も高いといった場合には、「貯水池の水位」と「川からの取水量」の２つの信号を、組み合わせて保持しておくことが示されている。
【００３６】
Ｓ１１０５においては、各アナログ信号の最小値を抽出する。  
Ｓ１１０６においては、最小値が閾値より小さい信号をグループ化し、これをグループＢとして検出信号グループテーブル１４ｃに保存する。  
Ｓ１１０７においては、各アナログ信号の移動平均の変化率を算出する。  
Ｓ１１０８においては、変化率が閾値より大きい信号をグループ化し、これをグループＣとして検出信号グループテーブル１４ｃに保存する。
【００３７】
Ｓ１１０９においては、グループＡ、ＢおよびＣを組み合わせて新たなグループを作成し、これをグループＤとして検出信号グループテーブル１４ｃに保存する。  
Ｓ１１１０においては、アナログ信号についての他の分類の有無を判定する。ここで、他の分類が有ると判定された場合には、Ｓ１１０１へ戻り、全ての分類について処理を完了するまでＳ１１０１からＳ１１０９の処理を繰り返す。これに対し、他の分類は無いと判定された場合には、処理を終了する。
【００３８】
（３）パルス−アナログ比較
図１３は、図１に示す運用決定因子抽出部１２におけるパルス−アナログ比較処理の具体例を示すフローチャートであり、図５のＳ５０４の処理を詳細に説明する図である。  
Ｓ１３０１においては、運用データテーブル１４ａから一定時間内で状態変化の無かったパルス信号を取得する。  
Ｓ１３０２においては、検出信号グループテーブル１４ｃからパルス信号と同じ時間についてのアナログ信号のグループを取得する。
【００３９】
Ｓ１３０３においては、状態変化の無いパルス信号とＳ１３０２で取得されたアナログ信号のグループを組合せて新たなグループを作成し、検出信号グループテーブル１４ｃに保存する。図１４は、浄水処理施設におけるパルス−アナログ比較を説明する図である。ここでは、１号ポンプが運転である状態であり、電力量の平均値が高いという傾向がある場合は、「１号ポンプの運転信号」と「電力量」を組み合わせて自動で保持しておくことが示されている。
【００４０】
Ｓ１３０４においては、運用データテーブル１４ａから一定時間内で状態変化のあったパルス信号を取得する。  
Ｓ１３０５においては、運用データテーブル１４ａから同時間におけるアナログ信号を取得すると共に、各アナログ信号についてパルス信号の状態変化の前後における移動平均の変化率を算出する。
【００４１】
Ｓ１３０６においては、パルス信号の状態変化の前後でのアナログ信号の変化率に急激な変化が有ったか否かを判定する。ここで、アナログ信号の変化率に急激な変化が有りと判定された場合には、Ｓ１３０７へ進む。これに対し、アナログ信号の変化率に急激な変化は無いと判定された場合には、処理を終了する。
【００４２】
Ｓ１３０７においては、一定時間内で状態変化のあったパルス信号とその状態変化の前後で移動平均の変化率に顕著な差がある各アナログ信号をそれぞれ組み合わせて新たな検出信号グループとして検出信号グループテーブル１４ｃへ保存し、処理を終了する。図１５は、浄水処理施設におけるパルス−アナログ比較を説明する図である。ここでは、１号ポンプの運転信号が「停止」から「運転」へ状態変化した際、それ以前の配水池水位の変化率が急激に増大傾向であった場合は、「１号ポンプの運転信号」と「配水池の水位」を紐付けることが示されている。すなわち、ある一定時間内のパルス信号の状態変化と、状態変化以前のアナログ信号の変化率を比較し、アナログ信号の変化率に突出したものがある場合は、運用と運用決定因子として自動で紐付ける。
【００４３】
このように、運用とそれを決定づける因子（事象）の紐付けを統計分析によって自動で行うことにより、一般的に周知されている因子以外にも、地域特性や施設独自の運用規定を網羅することができ、これまでオペレータ自身も気づかなかった因子を発見できる効果を奏する。例えば、下水処理施設の場合、流入渠の水位が上昇している際は、一般的には送水ポンプの運転台数を増やすが、ある特定の施設においては、送水ポンプの運転を停止して流入ゲートを閉じるという運用がある場合に有効である。
【００４４】
＜評価基準設定＞
図１６は、図１に示す評価基準設定部１３における処理の具体例を示すフローチャートである。  
Ｓ１６０１においては、少なくとも評価基準名、点数指標および評価点を含む評価基準を設定する評価基準設定画面（図示省略する）を表示する。  
Ｓ１６０２においては、評価基準設定画面において入力された評価基準を取得する。
【００４５】
Ｓ１６０３においては、評価基準名をキーとして評価基準テーブル１４ｅを参照し、同じ評価基準名の評価基準の有無を判定する。ここで、同じ評価基準名の評価基準が有ると判定された場合には、Ｓ１６０４へ進む。これに対し、同じ評価基準名の評価基準は無いと判定された場合には、Ｓ１６０５へ進む。  
Ｓ１６０４においては、画面において入力された評価基準で評価基準テーブル１４ｅを更新し、処理を終了する。  
Ｓ１６０５においては、画面において入力された評価基準情報を評価基準テーブル１４ｅに新規登録、処理を終了する。
【００４６】
図１７は、浄水処理施設における評価基準の設定例を示す図である。浄水にかかるコストは、水利権費、プラントの燃料費、使用電力量、注入薬品量から合計される。浄水コストを低くするためには、料金の安い夜間電力を使用することや、当日の水需要量に見合った量を浄水することが考えられる。したがって、浄水処理施設の場合、浄水にかかるコストが低いほど高評価となるように評価基準を設定している。
【００４７】
図１８は、下水処理施設における評価基準の設定例を示す図である。合流式下水道の場合、降雨時に未処理の下水を放流する可能性があるが、その量が少ないほど、環境への負荷が小さくなる。未処理の下水の放流量を少なくするためには、施設への流入量を見極め、下水処理施設の貯留可能量を上限まで使用することが考えられる。したがって、下水処理施設の場合、川へ放流される処理水の環境負荷が小さいほど、高評価となるように評価基準を設定している。図１９は、評価基準の具体例を示す図である。
【００４８】
＜運用評価＞
図２０は、図１に示す運用評価部１５における処理の具体例を示すフローチャートである。  
Ｓ２００１においては、運用データテーブル１４ａより一定時間毎に運用データを取得する。  
Ｓ２００２においては、運用データが評価対象か否かを判定する。ここで、評価対象であると判定された場合には、Ｓ２００３へ進む。これに対し、評価対象ではないと判定された場合には、処理を終了する。
【００４９】
Ｓ２００３においては、評価基準テーブル１４ｅから評価基準を取得する。  
Ｓ２００４においては、取得された評価基準に基づいて運用データを評価し、その評価基準に対する評価点を算出する。  
Ｓ２００５においては、評価基準テーブル１４ｅを参照し、運用データの評価に使用していない他の評価基準の有無を判定する。ここで、他の評価基準有りと判定された場合には、Ｓ２００３へ戻る。これに対し、他の評価基準は無いと判定された場合には、Ｓ２００６へ進む。
【００５０】
Ｓ２００６においては、評価済みの運用データの運用パターンをキーとして運用決定因子テーブル１４ｄを検索する。  
Ｓ２００７においては、検索の結果、運用パターンが一致するデータが存在するか否かを判定する。ここで、一致するデータが存在すると判定された場合には、Ｓ２００８へ進む。これに対し、一致するデータは存在しないと判定された場合には、処理を終了する。
【００５１】
Ｓ２００８においては、Ｓ２００４における評価結果に運用パターンが一致した運用決定因子を紐付けて最終的な評価結果を求め、この評価結果を評価結果テーブル１４ｆへ保存し、処理を終了する。図２１は、浄水処理施設における評価結果の具体例を示す図である。
【００５２】
＜運用情報提供＞
図２２は、図１に示す運用支援情報提供部１６における処理の具体例を示すフローチャートである。  
Ｓ２２０１においては、評価対象となる運用データの期間、運用データの評価基準、評価点および評価結果処理方法（ランキング処理／平均化処理）などを入力して運用支援情報の検索を行う運用支援情報検索画面（図示省略する）を表示する。  
Ｓ２２０２においては、運用支援情報検索画面における入力情報を取得する。
【００５３】
Ｓ２２０３においては、運用支援情報検索画面において指定された評価結果処理方法がランキング処理か否かを判定する。ここで、ランキング処理が指定されていると判定された場合には、Ｓ２２０４へ進む。これに対し、平均化処理が指定されていると判定された場合には、Ｓ２２０５へ進む。  
Ｓ２２０４においては、評価基準をキーとして評価結果テーブル１４ｆから評価点の高い評価結果データを抽出する。  
Ｓ２２０５においては、評価基準をキーとして評価点が上位の評価結果データを抽出すると共に、運用決定因子毎に評価点および運用データの平均値を算出する。
【００５４】
Ｓ２２０６においては、評価点の高い順に評価結果をソートし、運用情報提供画面に表示する。図２３は、ランキング処理による運用情報の提供例を示す図である。浄水処理施設の場合、浄水コストを基準に評価した結果を、コストの低い順に並べ、そのときの運用決定因子（例えば、取水ポンプと送水ポンプの運転状況、薬注量など）と共に提供する例が示されている。また、画面内で運用決定因子（運転状況や薬注量）がそれぞれ選択されると、その運用決定因子にそれぞれ紐付けされている運用データが表示されている。図２４は、平均化処理による運用情報の提供例を示す図である。下水処理施設において、環境負荷を基準に評価された結果は環境負荷の低いものから順に数件選択し、そのときの最近６０分間の積算雨量とポンプの運転台数の平均を、今後の運用方法として提供する例が示されている。
【００５５】
Ｓ２２０７においては、運用情報提供画面において評価点に対応する運用データの表示要求の有無を判定する。例えば、図２３に示す運用情報提供画面では運用決定因子をマウスでクリックすることで詳細情報提供画面が表示される。ここで、運用データの表示要求有りと判定された場合には、Ｓ２２０８へ進む。これに対し、表示要求無しと判定された場合には、処理を終了する。
【００５６】
Ｓ２２０８においては、運用情報提供画面上で選択された運用決定因子および評価点の組合せに関連する運用データを時系列で詳細情報提供画面として表示し、処理を終了する。
【００５７】
上述したように、本実施形態に係る上下水道施設運用支援装置１によれば、因果関係のある複数の事象（プラントの運用）を、自動で検知することによって、一般的に周知されている因子以外に、地域特性や施設独自の運用規定を網羅することができ、これまでオペレータ自身も気づかなかった因子についても発見できる効果を奏する。
【００５８】
また、運用評価の結果は、オペレータの教育に用いることができる。例えば、突発的な豪雨時の下水処理施設の運用について学習したい場合、過去の評価結果から評価の高いもの・低いものを検索でき、事例として参照できる。更に、運用評価の結果は、上下水道施設３の運用予算の立案にも有効である。例えば、評価結果の高い運用をした場合の、費用シミュレーションを行うことができる。
【００５９】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。以下、本発明の変形例について説明する。
【００６０】
＜変形例＞
図２５は、本発明の他の実施形態に係る上下水道施設運用支援装置１の全体構成例を示すブロック図である。図１に示す上下水道施設運用支援装置１に運用データ編集部を更に設けた構成であり、一度評価された運用データ（実績値）を仮想値に修正し、運用評価部１５において再評価することができるようにしたものである。再評価された結果は、実績値の評価と同様に評価結果として保存される。この結果、より良い運用をシミュレーションして再評価・保存することによって、提供される今後の運用方法情報の最適化も図ることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１…上下水道施設運用支援装置
２…ネットワーク
３…上下水道施設
１１…運用データ収集部
１２…運用決定因子抽出部
１３…評価基準設定部
１４…データベース部
１４ａ…運用データテーブル
１４ｂ…信号グループ定義テーブル
１４ｃ…検出信号グループテーブル
１４ｄ…運用決定因子テーブル
１４ｅ…評価基準テーブル
１４ｆ…評価結果テーブル
１５…運用評価部
１６…運用支援情報提供部
４１…ＣＰＵ
４２…ＲＯＭ
４３…ＲＡＭ
４４…入出力インターフェース
４５…システムバス
４６…入力装置
４７…表示装置
４８…補助記憶装置
４９…通信装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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