(57)【要約】【課題】水処理プラントにおいて凝集剤の注入率を決定する際に、作業者の熟練度などによらずジャーテストでの繰り返し回数を低減する。【解決手段】１回のジャーテストで使用する複数の凝集剤注入率を注入率群として、分析または測定による１以上の項目について得られた値と凝集剤注入率とのデータであって学習工程を経たデータを記録演算装置に蓄積し、いずれか１以上の項目の値と凝集剤注入率との関係を表わす関係式を生成する。入力値に基づいて関係式から注入率群の各凝集剤注入率を決定する。学習工程では、ジャーテストによる新たな結果に基づき、いずれかの関係式について、その関係式での理論注入率に対する、新たな結果に対応する凝集剤注入率との相関係数が、理論注入率に対する、蓄積されたデータでの凝集剤注入率との相関係数の所定倍以上であるときに、新たな結果に対応するデータを記録演算装置に追加して蓄積する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原水に凝集剤を加えて前記原水を処理する水処理プラントにおいて前記原水を試料水とするジャーテストのための凝集剤注入率を決定する制御方法であって、
ジャーテスターによる１回のジャーテストで使用する複数の凝集剤注入率を注入率群として、
前記試料水および前記ジャーテスト後の処理水に対して１以上の項目について分析または測定をして得られた値と前記凝集剤注入率とのデータであって学習工程を経たデータを蓄積する記録演算装置を使用し、
前記記録演算装置において、蓄積されたデータに基づいていずれか１以上の項目の値と凝集剤注入率との関係を表わす関係式を生成し、
前記記録演算装置において、入力値に基づいて前記関係式から前記注入率群を構成する凝集剤注入率を決定し、
前記学習工程は、前記決定された注入率群を用いるジャーテストの結果に基づき、いずれかの関係式について、当該関係式から算出される凝集剤注入率を理論注入率として、前記理論注入率に対する、当該結果に対応する前記注入率群での凝集剤注入率との相関係数が、前記理論注入率に対する、当該関係式の生成に用いた凝集剤注入率との相関係数の所定倍以上であるときに、当該結果に対応するデータを前記記録演算装置に追加して蓄積する工程を有する、制御方法。
【請求項２】
前記所定倍が０．５倍である、請求項１に記載の制御方法。
【請求項３】
前記１以上の項目は、濁度、浮遊物質量、色度、紫外線吸光度、粒子濃度、温度、ｐＨ、全有機炭素、化学的酸素要求量、鉄濃度、マンガン濃度、アルミニウム濃度、ヒ素濃度、およびカドミウム濃度の少なくとも１つを含む、請求項１または２に記載の制御方法。
【請求項４】
初回にジャーテストを行なうときに、目視による濁度または色度に対して予め定められた注入率群を使用する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項５】
端末によって前記試料水を撮影し、
前記記録演算装置において、前記端末から送られてきた撮影結果から得られる項目に関する前記関係式に前記撮影結果から得られる値を適用して前記注入率群を決定し、
決定した注入率群を前記記録演算装置から前記端末に通知する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項６】
前記端末から送られてきたデータに基づき、前記記録演算装置において前記学習工程を実施する、請求項５に記載の制御方法。
【請求項７】
原水に凝集剤を加えて前記原水を処理する水処理プラントにおいて前記原水を試料水とするジャーテストのための凝集剤注入率を決定する制御装置であって、
ジャーテスターによる１回のジャーテストで使用する複数の凝集剤注入率を注入率群として、
前記試料水および前記ジャーテスト後の処理水に対して１以上の項目について分析または測定をして得られた値と前記凝集剤注入率とのデータを蓄積するデータ格納部と、
前記データ格納部に蓄積されたデータに基づいていずれか１以上の項目の値と凝集剤注入率との関係を表わす関係式を生成するとともに、前記データ格納部に蓄積されたデータに対して学習処理を実行するデータ学習部と、
入力値に基づいて前記関係式から前記注入率群を構成する凝集剤注入率を決定する条件決定部と、
を有し、
前記学習処理において、前記決定された注入率群を用いるジャーテストの結果に基づき、いずれかの関係式について、当該関係式から算出される凝集剤注入率を理論注入率として、前記理論注入率に対する当該結果に対応する前記注入率群での凝集剤注入率との相関係数が、前記理論注入率に対する当該関係式の生成に用いた凝集剤注入率との相関係数の所定倍以上であるときに、当該結果に対応するデータを前記データ格納部に追加して蓄積する、制御装置。
【請求項８】
前記所定倍が０．５倍である、請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記１以上の項目は、濁度、浮遊物質量、色度、紫外線吸光度、粒子濃度、温度、ｐＨ、全有機炭素、化学的酸素要求量、鉄濃度、マンガン濃度、アルミニウム濃度、ヒ素濃度、およびカドミウム濃度の少なくとも１つを含む、請求項７または８に記載の制御装置。
【請求項１０】
初回にジャーテストを行なうときに、目視による濁度または色度に対して予め定められた注入率群を使用する、請求項７乃至９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記制御装置に端末が接続し、
前記試料水を撮影した端末から撮影結果が送られてきたときに、前記条件決定部は、前記撮影結果から得られる項目に関する前記関係式に前記撮影結果から得られる値を適用して前記注入率群を決定し、決定した注入率群を前記端末に通知する、請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記データ学習部は、前記端末から送られてきたデータに基づき、前記記録演算装置において前記学習処理を実施する、請求項１１に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凝集剤を投入して不純物を凝集分離する水処理プラントの制御に関し、特に、水処理プラントでの凝集剤の注入量を決定する制御方法および制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
浄水プラントや排水処理プラントなどの水処理プラントでは、原水に含まれる懸濁浮遊物などを沈降除去するために、原水に凝集剤を投入して沈降速度を高め、懸濁浮遊物の除去を促進させている。凝集剤としては、例えば、ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）などが広く使用されている。原水に対する凝集剤の最適添加量は原水の水質によって大きく変動することから、ジャーテストを実施して凝集剤の最適添加量を決定する必要がある。ジャーテストでは、原水について水質分析を行なったのち原水を採取して試料水とし、ビーカーに入れた試料水に凝集剤を添加して撹拌して静置し、静置後の上澄水を採取して濁度や色度を測定し、また、ビーカーに残った試料水をろ過してろ過水の濁度や色度も測定する。実際には、複数のビーカーに対して同時に撹拌と静置を行うことができる例えば３連から１０連のジャーテスターを使用し、試料水を入れたビーカーごとに異なる量の凝集剤を添加して複数のビーカー内の試料水に対して同時並行的にジャーテストを実行する。例えば６連のジャーテスターを使用する場合であれば、６個のビーカーのそれぞれに注がれた試料水に対し、異なる量の凝集剤が添加される。そして、複数のビーカーのうちどれが目標とする水質値を実現しかつ最も良好な結果を示したかに基づき、水処理プラントにおける原水への凝集剤の投入量を決定する。水処理プラントにおいては、ジャーテストは定期的に行なわれるとともに、原水の水質の急激な変化を検知した場合、あるいは原水の供給源を変更した場合などにも行なわれる。
【０００３】
ところで、ジャーテストを実施する前に、ジャーテストの実施条件、特に、各ビーカーの試料水に対する凝集剤の添加量や撹拌時間などを決める必要がある。図１は、ジャーテストの従来の実行手順を示すフローチャートである。まず、ステップ１０１において原水の水質分析を行なう。水質分析の項目としては、例えば、濁度（あるいは浮遊物質量（ＳＳ））、色度、ｐＨ、ＴＯＣ（全有機炭素）、ＣＯＤ（化学的酸素要求量）などがあり、これらの中から適宜に分析項目が選択される。次に、ステップ１０２において、原水の水質分析結果（主に濁度および色度）や文献値、これまでの実績や経験に基づいてジャーテストの実施条件を定める。そしてステップ１０３において、ステップ１０２で設定された条件でジャーテストを実施し、上澄水やろ過水の分析を行なう。そして、ステップ１０４において、ジャーテストの結果、目標とする処理水質となる凝集剤注入率あるいは範囲が得られたかどうかを判定する。ここで目標とする処理水質となる凝集剤注入率あるいは範囲が得られている場合にはジャーテストを終了し、そうでない場合には、ステップ１０２に戻って条件設定を変更し、ジャーテストを繰り返す。
【０００４】
ジャーテスターを用いたジャーテストでは、異なる凝集剤注入率に対する結果が一度に得られる。最適な凝集剤注入率であるというためには、単に目標とする処理水質を満たしているだけでなく、そのジャーテスターによる１回の試験の中で、その凝集剤注入率よりも大きな注入率に対する結果とその凝集剤注入率よりも小さな注入率に対する結果よりもその注入率に対する結果が優れている必要がある。したがって、最適な凝集剤注入率を求めるためには、ステップ１０４において目標となる処理水質を満たしているかどうかだけではなく、最もよい結果を示した凝集剤注入率が、ジャーテスターによるその１回の試験で用いた凝集剤注入率の最大値でも最小値でもないことを確認する必要がある。
【０００５】
上述した従来の方法では、ジャーテストの条件設定は、多分に作業者の経験に依存して行なわれている。ベテランの技術者あるいは研究者であれば、原水水質から、特に濁度や色度などの視覚的に得られる情報から、最適な凝集剤注入率を含むようにジャーテストの条件設定を行なうことができるが、経験の少ない技術者の場合、ジャーテスターによる１回のジャーテストでは、最適な凝集剤注入率を得ることができないことがある。その場合、最適な注入率が得られるまで、ジャーテストを繰り返すことになる。
【０００６】
凝集剤などの薬品注入量をＡＩ（人工知能）を用いて決定することが試みられている。人間が薬品注入量を決定すると薬品注入量を過剰気味に決定するので、そのような薬品注入量を学習するＡＩも過剰気味に薬品注入量を決定することとなる。そこで特許文献１は、過剰な薬品注入を避けるために、原水の水質情報、薬品情報および処理水の水質情報とを統計的に処理することで統計的注入率を求め、その一方で、薬品による反応をモデル化した水質反応モデルを利用したモデル注入率とを求め、統計的注入率とモデル注入率とに基づいて水処理プラントにおける薬品注入率を制御するための操作条件を生成することを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１７−１４０５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
水処理プラントにおけるＰＡＣなどの凝集剤を注入する際の最適な注入率は、例えば特許文献１に記載されたような技術を用いたとしても現状では水質分析の結果から演算によって一義的に求めることは困難であり、ジャーテスターによるジャーテストを行って最適注入率を求めることが必須である。しかしながら、ジャーテストにおける条件設定は、作業者の経験によるところが大きく、熟練していない作業者の場合には多数回にわたるジャーテストを行なわないと最適な凝集剤注入率を求めることができない。
【０００９】
本発明の目的は、最適な凝集剤注入率を決定する水処理プラントの制御方法および制御装置であって、作業者の熟練度などによらずジャーテストでの繰り返し回数を低減することができる制御方法および制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の制御方法は、原水に凝集剤を加えて原水を処理する水処理プラントにおいて原水を試料水とするジャーテストのための凝集剤注入率を決定する制御方法であって、ジャーテスターによる１回のジャーテストで使用する複数の凝集剤注入率を注入率群として、試料水およびジャーテスト後の処理水に対して１以上の項目について分析または測定をして得られた値と凝集剤注入率とのデータであって学習工程を経たデータを蓄積する記録演算装置を使用し、記録演算装置において、蓄積されたデータに基づいていずれか１以上の項目の値と凝集剤注入率との関係を表わす関係式を生成し、記録演算装置において、入力値に基づいて関係式から注入率群を構成する凝集剤注入率を決定し、学習工程は、決定された注入率群を用いるジャーテストの結果に基づき、いずれかの関係式について、その関係式から算出される凝集剤注入率を理論注入率として、理論注入率に対する、ジャーテストの結果に対応する注入率群での凝集剤注入率との相関係数が、理論注入率に対するその関係式の生成に用いた凝集剤注入率との相関係数の所定倍以上であるときに、その結果に対応するデータを記録演算装置に追加して蓄積する工程を有する。
【００１１】
本発明の制御装置は、原水に凝集剤を加えて原水を処理する水処理プラントにおいて原水を試料水とするジャーテストのための凝集剤注入率を決定する制御装置であって、ジャーテスターによる１回のジャーテストで使用する複数の凝集剤注入率を注入率群として、試料水およびジャーテスト後の処理水に対して１以上の項目について分析または測定をして得られた値と凝集剤注入率とのデータを蓄積するデータ格納部と、データ格納部に蓄積されたデータに基づいていずれか１以上の項目の値と凝集剤注入率との関係を表わす関係式を生成するとともに、データ格納部に蓄積されたデータに対して学習処理を実行するデータ学習部と、入力値に基づいて関係式から注入率群を構成する凝集剤注入率を決定する条件決定部と、を有し、学習処理において、決定された注入率群を用いるジャーテストの結果に基づき、いずれかの関係式について、その関係式から算出される凝集剤注入率を理論注入率として、理論注入率に対する、ジャーテストの結果に対応する注入率群での凝集剤注入率との相関係数が、理論注入率に対するその関係式の生成に用いた凝集剤注入率との相関係数の所定倍以上であるときに、その結果に対応するデータをデータ格納部に追加して蓄積する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、作業者の熟練度などによらずジャーテストでの繰り返し回数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ジャーテストの従来の実行手順を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施の一形態の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ），（ｂ）はＰＡＣ注入率と上澄水濁度との関係を示すグラフである。
【図４】実施の一形態でのジャーテストの実行手順を示すフローチャートである。
【図５】濁度に基づく凝集剤注入率の決定を説明する図である。
【図６】記録演算装置と端末の動作を示すシーケンス図である。
【図７】記録演算装置と端末の動作を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図２は、本発明の実施の一形態の制御装置の構成を示している。
【００１５】
図２に示す制御装置は、浄水プラントや排水処理プラントなどの水処理プラントにおいて凝集剤注入率を決定する際に行われるジャーテストの条件を定めるために用いられるものであり、記録演算装置１０と、記録演算装置１０に接続する入力部２１および出力部２２とを備えている。記録演算装置１０には、ネットワーク３０を介して、例えばスマートフォンなどからなる端末４０が接続してもよい。記録演算装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータやサーバーコンピュータなどのコンピュータによって構成されるものであって、論理的に、データなどを格納するデータ格納部１１と、データ格納部１１に格納されたデータに基づいて後述する関係式を生成するとともにこのデータに対して機械学習を行なうデータ学習部１２と、データ格納部１１に格納された関係式に基づいてジャーテスト条件を決定する条件決定部１３とを備えている。データ格納部１１はコンピュータの記憶装置内にその領域が確保され、データ学習部１２および条件決定部１３は、コンピュータのＣＰＵ（中央処理装置）がソフトウェアプログラムに基づいて動作することによってその機能が実現される。
【００１６】
この制御装置は、種々の入力項目のいずれかについての値、あるいはそれらの値の組み合わせが入力したときに、入力した値に基づき、ジャーテスターによる１回のジャーテストで使用される複数の凝集剤注入率を決定して出力するものである。以下の説明において、ジャーテスターによる１回のジャーテストで使用される複数（すなわちジャーテスターにおけるビーカーの個数に相当する数）の凝集剤注入率のことを注入率群と呼ぶ。このとき制御装置は、
（１）注入率群の中に、目標とする処理水質を達成する凝集剤注入率が含まれている、
（２）最もよい結果を示した凝集剤注入率は、その注入率群に含まれる凝集剤注入率のうちの最大のものでも最小のものでもない、
の２条件を満たすように、注入率群を決定する。
【００１７】
図３（ａ），（ｂ）は、ある試料水に対して凝集剤としてＰＡＣを添加してジャーテストを行なったときのＰＡＣ注入率と得られた上澄水の濁度との関係を示している。ここでは６連のジャーテスターを使用しており、したがって、１回のジャーテストでの注入率群は６個のＰＡＣ注入率から構成される。目標とする上澄水濁度は１度以下であるものとする。図３（ａ）は、注入率群を構成するＰＡＣ注入率として４０，６０，８０，１００，１２０，１４０ｍｇ／Ｌを用いた場合を示している。ＰＡＣ注入率が１２０ｍｇ／Ｌ以下では上澄水濁度が１度を超えているが、ＰＡＣ注入率が１４０ｍｇ／Ｌであれば上澄水濁度は０．８度であり、条件（１）を満たしている。しかしながら、図３（ａ）に示す結果からは、ＰＡＣ注入率１４０ｍｇ／Ｌが最適であるかは不明であり、より高い注入率においてよりよい結果が得られる可能性を否定できない。最もよい結果を示したＰＡＣ注入率１４０ｍｇ／Ｌは、その注入率群に含まれるＰＡＣ注入率のうちの最大のものであり、条件（２）を満たしていない。したがって、ジャーテストで用いる注入率群としては、図３（ａ）に示すものは適切ではない。一方、図３（ｂ）は、注入率群を構成するＰＡＣ注入率として１００，１２０，１４０，１６０，１８０，２００ｍｇ／Ｌを用いた場合を黒塗りの四角形で示している。なお図３（ｂ）において白抜きの四角形は、図３（ａ）に示した結果をそのまま示している。図３（ｂ）において黒塗りで示した結果は、上記条件（１），（２）のいずれをも満たしており、ＰＡＣ注入率１６０ｍｇ／Ｌが適切であることを示している。すなわち、制御装置は、図３（ｂ）において黒塗りの四角形で示す注入率群を決定すべきことになる。
【００１８】
実際には、制御装置に入力した値から（１），（２）の２条件を満たす注入率群を決定するような関係式を事前に知ることは困難であるから、本実施形態では制御装置において機械学習を行なって、徐々によりよい関係式を生成し、よりよい結果を得るようにしている。したがって、データ格納部１１には、データとして、入力項目の値あるいはそれらの組み合わせと、それに対応する注入率群との関係を示すデータが格納される。データに対する評価値は、処理水質ということになる。また水処理プラントでは凝集剤注入率が少ないほどコスト的に有利であるから、凝集剤注入率自体を評価値に含めてもよい。学習に使用されたデータは、データ格納部１１に蓄積される。
【００１９】
したがって本実施形態の制御装置を使用してジャーテストを行うときは、図４に示すように、まず、ステップ１１１において原水の水質分析を行なう。水質分析の項目としては、例えば、濁度、ＳＳ、色度、紫外線吸光度、粒子濃度、温度、ｐＨ、ＴＯＣ、ＣＯＤ、鉄濃度、マンガン濃度、アルミニウム濃度、ヒ素濃度、カドミウム濃度などがあり、これらの中から１以上の分析項目が選択される。次に、ステップ１１２において、分析によって得られた値に基づいて記録演算装置１０内の関係式を参照し、ステップ１１３において、参照された関係式に基づいてジャーテストの条件を設定する。具体的にはジャーテストで用いる注入率群を決定する。ステップ１１１において利用可能な分析項目は多数あるが、これらの分析項目の全てにわたって分析がなされるわけではなく、一般的には濁度あるいは色度の計測が行われることが多いから、ジャーテストで用いる注入率群は、主に、濁度あるいは色度によって決定されることになる。
【００２０】
続いて、ステップ１１４において、決定された注入率群を用いてジャーテスターにより試料水のジャーテストを実行し、上澄水とろ過水の分析を行なう。上澄水やろ過水に対する分析項目は、ステップ１１１において説明したものと同様であるが、特に、濁度と色度の少なくとも一方を計測することが好ましい。そして、ステップ１１５において、ジャーテストの結果、使用した注入率群の中に目標とする処理水質を達成する凝集剤注入率あるいは範囲が存在するか否かを判定する。すなわちステップ１１５においては、上記条件（１）を満たしているか否かを判定する。もちろん、同時に条件（２）を満たしているか否かを判定することが特に好ましい。目標とする処理水質を達成する凝集剤注入率がある場合には、ステップ１１６に進み、ステップ１１１，１１６での分析結果と使用した凝集剤注入率に基づいて記録演算装置１０内のデータの学習を行い、ジャーテストの処理を終了する。学習については後述する。一方、ステップ１１５において注入率群の中に目標とする処理水質を達成する凝集剤注入率が存在しなかった場合には、ステップ１１７において、ステップ１１６と同様に学習を行なった上で、条件設定を変更するためにステップ１１２に戻り、ジャーテストを繰り返す。
【００２１】
本実施形態は機械学習を前提とするものであるから初期データが必要であるが、初期データとしては、実験などに基づいて入力項目の値とそれに対応する評価値との関係をクラスタ解析などにより求め、それをデータ格納部１１に格納しておくことが可能である。あるいは、初めてジャーテストを行なう場合には、目視による濁度あるいは目視による色度と凝集剤注入量との関係から利用者が任意に決定した値を注入率群として使用してもよい。濁度を用いる場合には、図５に示すように、試料水を所定の透明容器５０に注いで目視により濁度を決定する。目視による濁度の決定では、それぞれが濁度に対応する複数の色見本（色票）すなわち濁度見本を用意し、濁度見本と対比することによって濁度を決定すればよい。図５に示すように、目視濁度を＃１〜＃５の５段階に分類する場合、表１に示すように注入率群を定めることができる。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
目視による色度によって初回の注入率群を定める場合も、ここで述べた濁度の場合と同様の手順を踏めばよい。
【００２４】
次に、ステップ１１６，１１７における学習について説明する。本実施形態では、データ学習部１２は、正例に対応するデータだけをデータ格納部１１に蓄積し、このようにして蓄積されたデータに基づいて、１以上の入力項目の値と凝集剤注入率との関係を示す関係式を生成し、生成した関係式もデータ格納部１１に格納する。複数の入力項目による関係式を生成する場合は、入力項目の間に重み付けを設定してもよい。正例かどうかは、ジャーテストの結果に基づき新たなデータが発生したときに、そのデータに対応する関係式について、既にデータ格納部１１に蓄積されているデータにおける相関係数ＲAと、新たなデータについての相関係数ＲBとを比較した結果に基づいて判断する。本実施形態の場合、関係式は１次式であるとは言えないから、単純に相関係数を求めることはできない。そこで、対象としている関係式が関数ｆ(ｘ)で表されるとして、すなわち項目の値がｘであるときに凝集剤注入率ｙがｙ＝ｆ(ｘ)で表されるとすると、関数ｆ(ｘ)によって定まる凝集剤注入率を理論注入率とよぶことにする。このとき、その関係式に関してデータ格納部１１に既に格納されているデータｙ’は、ｙ＝ｆ(ｘ)の関係からはばらついている。そこで、ｘとｙ’との間の相関係数を求めるのではなく、ｙ’とｙとの間の相関係数を求めてＲAとする。新たなデータは、ジャーテストの結果に基づくものであるので、６連のジャーテスターを使用しているのであれば、６通りの凝集剤注入率（すなわち注入率群）に対応するものである。そこで、相関係数ＲAのときと同様に、理論注入率に対する、その注入率群を構成する複数（例えば６個）の凝集剤注入率を対象とする相関係数を求める。これを相関係数ＲBとする。そして、ＲB／ＲAが所定値以上であれば、例えば０．５以上であれば、新たなデータは正例であるとしてデータ格納部１１に蓄積される。データ学習部１２は、新たに蓄積されたデータも含めて、データ格納部１１内に蓄積されたデータに基づいて、いずれか１以上の項目の値と凝集剤注入率との関係を表わす関係式を再生成する。
【００２５】
上述のような処理を経ることにより、記録演算装置１０のデータ格納部１１には、学習済みのデータと関係式が蓄積されることになる。この蓄積された関係式は、記録演算装置１０の外部からも使用することが可能であり、それにより、外部に対して最適なジャーテストを示すことが可能になる。本実施形態の場合、ネットワーク３０を介して記録演算装置１０に接続する端末４０でも、関係式に基づいて決定されたジャーテスト条件を得ることができる。以下、端末４０を利用する形態について説明する。図６は、端末４０を利用するときの記録演算装置１０と端末４０での処理を示している。
【００２６】
端末４０としてはスマートフォンを想定する。スマートフォンであれば、通信機能のほかにカメラが備えられているのが一般的である。そこで、端末４０は、記録演算装置１０の設置場所から離れた水処理プラントにおいて、利用者によって操作されるものとする。
ステップ１２１において、所定の容器に注入された試料水を端末４０により撮影する。容器を規定するのは、濁度や色度などを正確に決定できるようにするためである。撮影光源や周囲光によっても撮影結果が異なる可能性があるので、標準色などで印刷されたテストチャートとともに容器を撮影し、撮影結果におけるテストチャートの色調や明度に基づいて撮影結果を補正することが好ましい。光源や周囲光に基づく補正方法は周知である。撮影結果からは、例えば、濁度、色度、粒子濃度さらには透明感などの情報を抽出して数値化することができる。ステップ１２２において、試料水についての温度、ｐＨ、ＴＯＣ、各種の金属濃度などの補助データがあれば、端末４０の補助データも入力する。補助データを使用することにより、より好ましい注入率群を得ることができる。そしてステップ１２３では、撮影結果（あるいはそれに基づくデータ）や補助データが端末４０からネットワーク３０を介して記録演算装置１０に送られる。光源や周囲光に基づく補正や、撮影結果からの情報の抽出と数値化は、端末４０側で行なってもよいし、記録演算装置１０側で行なってもよい。
【００２７】
端末４０からデータを受け取った記録演算装置１０は、ステップ１２４において、受け取ったデータの値に基づき上述と同様にデータ格納部１１内の関係式を用いてジャーテスト条件を生成し、ステップ１２５でジャーテスト条件を端末４０に送信する。ジャーテスト条件を受け取った端末４０は、ステップ１２６において、そのジャーテスト条件を端末４０の画面に表示する。画面に表示されたジャーテスト条件、特に抽出率群を確認した利用者は、そのジャーテスト条件にしたがって試料水のジャーテストを行うことができる。
【００２８】
端末４０を用いる場合であっても、データ格納部１１に格納されたデータの学習を行なうことができる。その場合、図７に示すように、端末４０では、ステップ１３１において、ジャーテスト結果を入力する。ジャーテスターとスマートフォンしか存在しないような環境も考えられるので、ジャーテスト結果は、例えば、ジャーテスターでの撹拌終了直後の試料水の撮影画像と１０分間の静置を行なった後の撮影画像との組み合わせであってもよく、これらの撮影画像から濁度や色度を導出するようにしてもよい。ステップ１３２において、ジャーテスト結果のデータが端末４０から記録演算装置１０に送信される。ジャーテスト結果を受け取った記録演算装置１０は、ステップ１３３において、上述のようにデータの学習を行なう。
【００２９】
以上説明した本実施形態によれば、機械学習の利用により、経験の少ない作業者であっても効率的にジャーテストを実施できるようになり、作業時間の短縮を達成することができる。また、スマートフォンなどで撮影した画像データから凝集剤注入率を決定できるので、水質分析などを省略することが可能になる。
【００３０】
本発明が対象とする水処理プラントは、例えば浄水プラントあるいは排水処理プラントである。浄水プラントの場合、原水がどの河川の水かあるいはどの地域の地下水であるかなどによって、分析あるいは測定によって得られた値と好ましい凝集剤注入率との関係が示す挙動が異なることが知られている。同様に、排水処理プラントであれば排水源が何であるかによって挙動が異なる。そこで、浄水プラントの場合であればＡ川水系かＢ川水系かといった水系別に、排水処理プラントの場合であればどのような工程からの排水であるかの別に、データ格納部１１においてデータや関係式を管理し、学習も水系別、工程別に行なうことが好ましい。このように水系や工程を区別して本発明に基づく制御方法を実施することにより、より適切な凝集剤注入率を短期の学習で得られるようになる。
【符号の説明】
【００３１】
１０    記録演算装置
１１    データ格納部
１２    データ学習部
１３    条件決定部
３０    ネットワーク
４０    端末
【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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