(57)【要約】【課題】容易かつ確実に誤放流を防止することができる。【解決手段】主としてダムの制御に用いる制御装置１によれば、制御演算部２により、ダム３の放流量を決定する演算が行われる。送信部４により、放流装置５に演算結果が送信される。制御監視部６により、制御演算部２から出力される演算結果が取得されると、この演算結果の正誤が判断され、演算結果が誤っている場合、演算結果による放流量の調節を停止させる信号が放流装置５に送信される。【選択図】図１
2008095420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主としてダムの制御に用いる制御装置において、
ダムの放流量を決定する演算を行う制御演算部と、
前記制御演算部の演算結果に基づいて前記放流量を調節する放流装置に、前記演算結果を送信する送信部と、
前記制御演算部から出力される前記演算結果を取得して前記演算結果の正誤を判断し、前記演算結果が誤っている場合、前記演算結果による前記放流量の調節を停止させる信号を前記放流装置に送信する制御監視部と、
を有することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記放流装置は、前記放流量を調節するゲートを有し、
前記制御演算部は、与えられた放流目標値と前記放流装置の現在放流量とに基づいて目標放流量を決定し、前記目標放流量に基づいて制御対象の前記放流装置の前記ゲートの目標開度を決定し、
前記制御監視部は、前記制御対象の前記放流装置の前記目標開度を用いて新たに前記制御対象の前記放流装置を用いた制御対象ゲートの目標放流量を算出し、前記制御対象ゲートの目標放流量と前記目標放流量とを比較することにより前記演算結果の正誤を判断することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
前記放流装置は、前記放流量を調節するゲートを有し、
前記制御演算部は、与えられた放流目標値と前記放流装置の現在放流量とに基づいて目標放流量を決定し、前記目標放流量に基づいて制御対象の前記放流装置の前記ゲートの目標開度を決定し、
前記制御監視部は、前記制御対象の前記放流装置の前記目標開度を用いて制御対象の１門毎目標放流量を算出し、前記制御対象の１門毎目標放流量と制御対象の１門毎現在放流量との差分を取り、門数分の差分の和に現在放流量を加えたものと目標放流量を比較することにより、前記演算結果の正誤を判断することを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御監視部は、前記門数分の差分の和に現在放流量を加えたものが前記目標放流量を超える値である場合、前記演算結果が誤っていると判断することを特徴とする請求項３記載の制御装置。
【請求項５】
主としてダムの制御に用いる制御プログラムにおいて、
コンピュータを、
ダムの放流量を決定する演算を行う制御演算手段、
前記制御演算手段の演算結果に基づいて前記放流量を調節する放流装置に、前記演算結果を送信する送信手段、
前記制御演算手段から出力される前記演算結果を取得して前記演算結果の正誤を判断し、前記演算結果が誤っている場合、前記演算結果による前記放流量の調節を停止させる信号を前記放流装置に送信する制御監視手段、
として機能させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は制御装置および制御プログラムに関し、特に、主としてダムの制御に用いる制御装置および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ダムにおいては、下流へ水を補給する利水時や洪水時の洪水調節による放流時においては、ダムの貯水池内に流入する水の流入量や、現在ダムから放流している水の流出量の条件等により、下流へ放流する放流量（理想放流量）の算出を行う。理想放流量を算出した後、この理想放流量になるように、放流設備が備えるゲート（水門）の目標開度を算出する。理想放流量に等しくなるようなゲートの微調整は難しいため、理想放流量にできるだけ近い値で、かつ理想放流量を超えない流量となるように目標開度を算出する。
【０００３】
目標開度の算出後の制御は、例えば利水目的での下流への放流等の比較的流量が少ない場合は制御装置による自動制御でも構わないが、例えば洪水時のような大きな流量を伴う放流においては操作員が、算出された目標開度によるゲートの開度変更許可、開度変更後の監視および異常放流の場合の停止指示を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３８７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、制御プログラムの誤り等により、開けるべきではないゲートに開度変更許可が出されることがある。このような場合、放流が発生して初めて異常に気づくこととなる。また、異常に気づくか否かは操作員の技量によるところが大きく、経験が浅い場合は異常を直ちに検出することができず、理想放流量を超える過放流が行われる場合があった。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、容易かつ確実に誤放流を防止することができる制御装置および制御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】
【０００６】
本発明では上記問題を解決するために、図１に示すような制御装置１が提供される。
本発明に係る制御装置は、主としてダムの制御に用いる装置である。
制御装置１は、以下の要素を備えている。
【０００７】
制御演算部２は、ダム３の放流量を決定する演算を行う。
送信部４は、制御演算部２の演算結果に基づいて放流量を調節する放流装置５に、演算結果を送信する。
【０００８】
制御監視部６は、制御演算部２から出力される演算結果を取得してこの演算結果の正誤を判断し、演算結果が誤っている場合、演算結果による放流量の調節を停止させる信号を放流装置５に送信する。
【０００９】
このような制御装置１によれば、制御演算部２により、ダム３の放流量を決定する演算が行われる。送信部４により、放流装置５に演算結果が送信される。制御監視部６により、制御演算部２から出力される演算結果が取得されると、この演算結果の正誤が判断され、演算結果が誤っている場合、演算結果による放流量の調節を停止させる信号が放流装置５に送信される。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、主としてダムの制御に用いる制御プログラムにおいて、コンピュータを、ダムの放流量を決定する演算を行う制御演算手段、前記制御演算手段の演算結果に基づいて前記放流量を調節する放流装置に、前記演算結果を送信する送信手段、前記制御演算手段から出力される前記演算結果を取得して前記演算結果の正誤を判断し、前記演算結果が誤っている場合、前記演算結果による前記放流量の調節を停止させる信号を前記放流装置に送信する制御監視手段、として機能させることを特徴とする制御プログラムが提供される。
【００１１】
このような制御プログラムをコンピュータに実行させれば、上記制御装置と同様の処理が実行される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、演算結果が誤っている場合、演算制御部とは別個のプロセスである制御監視部により放流量の調節を停止させる信号を送信することで、放流装置が誤った演算結果を用いて調節された放流量によって放流を開始する前に、放流を停止させることができる。これにより、誤放流、特に過放流を容易かつ確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の概要について説明し、その後、実施の形態を説明する。
図１は、本発明の概要を示す図である。
【００１４】
図１に示す制御装置１は、制御演算部２と、送信部４と、制御監視部６とを有している。
制御演算部２は、例えばダム３の水位や、現在の放流量等を参照することによりダム３の放流量を決定する演算を行う。
【００１５】
送信部４は、制御演算部２の演算結果に基づいて放流量を調節する放流装置５に、演算結果を送信する。図１では１つの放流装置５が図示されているが、放流装置５が複数設けられていてもよく、この場合、制御演算部２が放流装置５毎の放流量を決定する演算を行い、送信部４は、各放流装置５にそれぞれの演算結果を送信する。
【００１６】
制御監視部６は、制御演算部２から出力される演算結果を取得してこの演算結果の正誤を判断し、演算結果が誤っている場合、演算結果による放流量の調節を停止させる信号を放流装置５に送信する。制御監視部６は、制御演算部２とは別個のプロセスであり、いわゆる第３者としてのチェック機能を備えている。なお、図１では、放流量の調節を停止させる信号を、送信部４を介して放流装置５に送信している。
【００１７】
このような制御装置１によれば、制御演算部２により、ダム３の放流量を決定する演算が行われる。送信部４により、放流装置５に演算結果が送信される。制御監視部６により、制御演算部２から出力される演算結果が取得されると、この演算結果の正誤が判断され、演算結果が誤っている場合、演算結果による放流量の調節を停止させる信号が放流装置５に送信される。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
図２は、本実施の形態の制御装置とダムの周辺設備との概略を示す図である。
制御装置１００には、水位計１１と複数の放流装置１２、１２、・・・とが接続されている。
【００１９】
水位計１１は、貯水池１３の貯水位（ＥＬ．ｍ）を計測し、計測結果を制御装置１００に送る。
貯水池１３に貯水された水は、堰１４によりせき止められている。
【００２０】
各放流装置１２（図２では１つの放流装置１２）は、堰１４の下部にそれぞれ設けられている。
各放流装置１２は、それぞれＣＰＵを有する制御部１２１と、１つのゲート（水門）１２２とを有している。
【００２１】
制御部１２１は、ネットワークを介して制御装置１００に接続されている。この制御部１２１は、ゲート１２２のゲート開度（開閉量）を制御しており、制御装置１００からの目標開度を受信すると、その目標開度に基づいてゲート１２２を所定量だけ開閉する。ゲートの開閉により放流量が変化する。
【００２２】
制御装置１００は、水位計１１の計測結果と各ゲート１２２の現在のゲート開度と、制御装置１００内に用意されたテーブル（後述）とに基づいて各ゲート１２２の各目標開度の算出を行い、得られた各目標開度をそれぞれ各放流装置１２に送信する。
【００２３】
図３は、制御装置のハードウェア構成例を示す図である。
制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１によって装置全体が制御されている。ＣＰＵ１０１には、バス１０７を介してＲＡＭ（Random Access Memory）１０２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ:Hard Disk Drive）１０３、グラフィック処理装置１０４、入力インタフェース１０５、および通信インタフェース１０６が接続されている。
【００２４】
ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、ＲＡＭ１０２には、ＣＰＵ１０１による処理に必要な各種データが格納される。ＨＤＤ１０３には、ＯＳやアプリケーションプログラムが格納される。また、ＨＤＤ１０３内には、プログラムファイルが格納される。
【００２５】
グラフィック処理装置１０４には、モニタ５１が接続されている。グラフィック処理装置１０４は、ＣＰＵ１０１からの命令に従って、画像をモニタ５１の画面に表示させる。入力インタフェース１０５には、キーボード５２とマウス５３とが接続されている。入力インタフェース１０５は、キーボード５２やマウス５３から送られてくる信号を、バス１０７を介してＣＰＵ１０１に送信する。
【００２６】
通信インタフェース１０６は、ネットワーク１０に接続されている。通信インタフェース１０６は、ネットワーク１０を介して、他のコンピュータとの間でデータの送受信を行う。
【００２７】
以上のようなハードウェア構成によって、本実施の形態の処理機能を実現することができる。このようなハードウェア構成のシステムにおいて制御を行うために、制御装置１００内には、以下のような機能が設けられる。
【００２８】
図４は、制御装置の機能を示すブロック図である。
制御装置１００は、データ蓄積部１１０と演算処理部１２０と制御演算部１３０と制御監視部１４０と入出力処理部１５０とを有している。
【００２９】
データ蓄積部１１０は、演算処理に必要な演算定数２０と、制御演算に必要な制御演算定数２１と、貯水位−開度−放流量テーブル３０と、下流放流制限量テーブル４０とを蓄積（格納）している。制御演算定数２１は、例えば操作員等がキーボード５２等を操作することにより入力された値である。
【００３０】
貯水位−開度−放流量テーブル３０には、貯水位とゲート開度と放流量との関係が設定されている。
下流放流制限量テーブル４０は、急激な河川の水位変化を及ぼさないため下流への放流量を制限するために設けられており、現在放流量と、この現在放流量に対応した下流への放流量との関係が設定されている。なお、図示していないが、データ蓄積部１１０には洪水等の緊急時等に備えるため、目的に応じて下流への放流量を規定する複数の（他の）テーブルが設けられていてもよい。
【００３１】
演算処理部１２０は、現在の放流量を演算し、演算結果を例えばモニタ５１等に表示する。
制御演算部１３０は、制御演算定数２１と水位計１１により計測された水位と各放流装置１２から得られる現在の各ゲート開度と下流放流制限量テーブル４０とに基づいて、理想目標放流量を算出する。そして、制御演算部１３０は、理想目標放流量から制御対象の（ゲートの開閉量を変化させる）各放流装置１２の各ゲート１２２の各目標開度をそれぞれ算出する。そして、算出した各目標開度を、入出力処理部１５０を介してそれぞれ制御対象の各放流装置１２に送信する。
【００３２】
制御監視部１４０は、制御演算部１３０が出力した各目標開度を監視し、異常であると判断した場合、入出力処理部１５０を介して制御対象の各放流装置１２に停止指示を送信する。
【００３３】
入出力処理部１５０は、各放流装置１２と制御演算部１３０および制御監視部１４０との間のインタフェースを構成している。
このような制御装置１００によれば、操作員等がキーボード５２等により、制御演算に必要となる制御演算定数等の入力があると、制御演算定数が、データ蓄積部１１０に保存される。そして、操作員がキーボード５２等を用いてダムの放流量を設定する値（例えば毎秒１０ｔ等）を入力すると、制御演算部１３０により、この値と水位計１１と各放流装置１２から入力された現在の各ゲート開度と制御演算定数２１と下限放流制限量テーブル４０とに基づいて、理想目標放流量が算出される。その後、理想目標放流量からゲート１２２毎の目標開度の算出が行われ、モニタ５１に、各放流装置１２への各目標開度の送信確認画面が表示される。操作員がキーボード５２等を用いて送信を許可すると、制御演算部１３０により、入出力処理部１５０を介して制御対象の各放流装置１２に応じた各目標開度がそれぞれ出力される。その後、制御監視部１４０により、制御演算部１３０によって出力された各目標開度が監視され、これらの目標開度が異常であると判断された場合、入出力処理部１５０を介して制御対象の各放流装置１２に停止指示が送信される。これにより、制御対象の各放流装置１２は、それぞれ目標開度によるゲートの開度変更を停止する。
【００３４】
次に、制御演算部１３０が目標開度を算出する算出動作（処理）について説明する。
図５は、目標開度を算出する算出動作を示すフローチャートである。
まず、全ての放流装置１２のそれぞれの現在放流量ＧＱｏｔ、すなわちゲート１２２毎（１ゲート分）の現在放流量ＧＱｏｔをそれぞれ算出する（ステップＳ１）。具体的には水位計１１から得られる貯水位と各放流装置１２の現在のゲート開度とからゲート１２２毎の現在放流量ＧＱｏｔをそれぞれ算出する。
【００３５】
次に、ステップＳ１にて算出したゲート１２２毎の放流量ＧＱｏｔを全て加算して現在放流量Ｑｏｔを算出する（ステップＳ２）。
次に、放流目的（貯水位維持や水位低下や放流量維持等）に応じて現在放流量Ｑｏｔを増加または減少させる理想目標放流量ＭＱｏｂを算出する（ステップＳ３）。
【００３６】
次に、理想目標放流量ＭＱｏｂを確保するために、放流量の増加または減少を行うための制御対象の各放流装置１２における各ゲート１２２の目標開度Ｇをそれぞれ算出する（ステップＳ４）。どのゲート１２２を開閉するかは、予め定められた優先順位によって決定する。
【００３７】
以上で算出動作を終了する。
次に、算出動作の各ステップの動作についてさらに詳しく説明する。
＜１＞ステップＳ１の現在放流量ＧＱｏｔの算出について
本実施の形態では、貯水位−開度−放流量テーブル３０を用いて内挿近似法により算出する。
【００３８】
図６は、貯水位−開度−放流量テーブルを示す図（表）である。
図６に示す貯水位−開度−放流量テーブル３０中、開度Ｇ(k)（ｋ＝１〜Ｘ）は、ゲート開度（単位：（ｃｍ／ｍ））を示し、貯水位Ｈ(m)（ｍ＝１〜Ｙ）は、貯水位（単位：（ＥＬ．ｍ））を示し、放流量Ｑ(k,m)は、開度Ｇ(k)および貯水位Ｈ(m)に応じた放流量を示す。以下、現在のゲート開度Ｇａｉが開度Ｇ(5)と開度Ｇ(6)との間にある場合を例にとって説明する。
【００３９】
現在放流量ＧＱｏｔは、下式（１）で表される。
【００４０】
【数１】
2008095420.tif 000003
【００４１】
ゲート開度ＧａｉがＧ(5)とＧ(6)の間にあるため、式（１）では、貯水位ＨａであるときのＧ(5)とＧ(6)の放流量Ｑ１とＱ２を式（２）、式（３）で求めて演算する。
ただし、各放流装置１２の各ゲート１２２が全て閉鎖されているとき（閉鎖信号を制御装置１００が受信しているとき）は、演算結果にかかわらずＧＱｏｔ＝０とする。
【００４２】
なお、貯水池１３の貯水位Ｈａは、Ｈ(5)とＨ(6)の間にあるとする。
【００４３】
【数２】
2008095420.tif 000004
【００４４】
貯水位Ｈａは、Ｈ(5)とＨ(6)の間にあるため、式（２）では、Ｈ(5)とＧ(5)であるときのＱ(5,5)とＨ(6)とＧ(5)であるときのＱ(5,6)とを用いることによりＧ(5)の放流量を算出する。
【００４５】
【数３】
2008095420.tif 000005
【００４６】
貯水位Ｈａは、Ｈ(5)とＨ(6)の間にあるため、式（３）では、Ｈ(5)とＧ(6)であるときのＱ(6,5)とＨ(6)とＧ(6)であるときのＱ(6,6)とを用いることによりＧ(6)の放流量を算出する。
【００４７】
＜２＞ステップＳ２の現在放流量Ｑｏｔの算出について
各放流装置１２のゲート数をｎとすると現在放流量Ｑｏｔは、下式（４）で表される。
【００４８】
【数４】
2008095420.tif 000006
【００４９】
＜３＞ステップＳ３の理想目標放流量ＭＱｏｂの算出について
操作員によってダムの放流量を設定する値が入力された場合、急激な河川の水位変化を及ぼさないように下流放流制限量テーブル４０に基づいて現在放流量Ｑｏｔに増加減し、理想目標放流量ＭＱｏｂを算出する。
【００５０】
図７は、下流放流制限量テーブルを示す図（表）である。
下限放流制限量テーブル４０には、現在放流量（単位：（ｍ3／ｓ））の欄と放流量増加可能量（単位：（ｍ3／ｓ））の欄が設けられており、各欄の横方向に並べられた情報同士が互いに関連づけられている。
【００５１】
現在放流量の欄には現在放流量Ｑｏｔを一定の値毎に区切る値が設定されている。
放流量増加可能量の欄には、現在放流量の欄に設定された値に基づいた１０分毎での放流量増加可能量が設定されている。例えば現在放流量Ｑｏｔが「０．００〜５．００未満」の場合、１０分間で放流量を「１．００」しか増やすことができないが、現在放流量Ｑｏｔが「１０．０１〜」の場合は、１０分間で放流量を「５．００」増やすことができる。
【００５２】
＜４＞ステップＳ４の制御対象ゲート開度Ｇの算出について
算出した理想目標放流量ＭＱｏｂを放流するために、優先して開閉するゲートにて放流量の増加または減少を行い、その流量に近い流量の開度を、前述した貯水位−開度−放流量テーブル３０より算出し、ゲート毎の目標開度Ｇを求める。具体的には貯水位Ｈａに対応する貯水位Ｈ(m)と＜３＞にて求めた理想目標放流量ＭＱｏｂに対応する放流量Ｑ(k,m)とにより、理想目標放流量ＭＱｏｂにできるだけ近い値で、かつ理想目標放流量ＭＱｏｂを超えない流量となる目標開度Ｇをゲート毎に一義的に定める。
【００５３】
次に、制御監視部１４０が行う目標開度監視動作について説明する。この動作は、例えば制御演算部１３０が目標開度Ｇを定めたときや、制御演算部１３０が制御対象の各放流装置１２に目標開度Ｇをそれぞれ出力した後１分毎に行われる。
【００５４】
図８は、目標開度監視動作を示すフローチャートである。
まず、演算処理部１２０が算出した１門毎現在放流量ＧＱｏｔ、現在放流量Ｑｏｔを読み込み、さらに制御演算部１３０が算出した理想目標放流量ＭＱｏｂ、各目標開度Ｇを読み込む（ステップＳ１１）。
【００５５】
次に、各目標開度Ｇと、現在貯水位Ｈａ、貯水位−開度−放流量テーブル３０、式（１）、式（２）、式（３）を用いて、制御対象の各放流装置１２に各目標開度Ｇを適用した場合の制御対象ゲート目標総放流量ΣＧＱｏｂを算出する。そして、算出した制御対象ゲート目標総放流量ΣＧＱｏｂと制御対象ゲート現在総放流量ΣＧＱｏｔとの差分ΔＱを求める（ステップＳ１２）。この差分ΔＱは、現在放流量を増加させる場合は正の値となり、現在放流量を減少させる場合は負の値となる。
【００５６】
次に、現在放流量Ｑｏｔより理想目標放流量ＭＱｏｂが大きいか否かを判断する（ステップＳ１３）。
現在放流量Ｑｏｔより理想目標放流量ＭＱｏｂが大きい（現在放流量を増加させる）場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、現在放流量Ｑｏｔに差分ΔＱを加算したものが現在放流量Ｑｏｔより小さいか否か、および現在放流量Ｑｏｔに差分ΔＱを加算したものが理想目標放流量ＭＱｏｂより大きいか否かをそれぞれ比較する（ステップＳ１４）。
【００５７】
ステップＳ１４の条件を満たさない場合（ステップＳ１４のＮｏ）、正常な目標開度であると判断し、目標開度監視動作を終了する。
一方ステップＳ１４の条件を満たす場合、すなわち差分ΔＱを加算したにもかかわらず現在放流量Ｑｏｔが小さくなった場合、または現在放流量Ｑｏｔに差分ΔＱを加算して理想目標放流量ＭＱｏｂを超えてしまった場合（ステップＳ１４のＹｅｓ）、目標開度が異常であると判断し制御停止指示を制御対象の各放流装置１２に送信する（ステップＳ１５）。
【００５８】
また、ステップＳ１３において、理想目標放流量ＭＱｏｂより現在放流量Ｑｏｔが大きいまたは等しい場合（ステップＳ１３のＮｏ）、現在放流量Ｑｏｔが理想目標放流量ＭＱｏｂより大きいか否かを判断する（ステップＳ１６）。
【００５９】
現在放流量Ｑｏｔより理想目標放流量ＭＱｏｂが小さい（現在放流量を減少させる）場合（ステップＳ１６のＹｅｓ）、現在放流量Ｑｏｔに差分ΔＱを加算したものが現在放流量Ｑｏｔより大きいか否か、および現在放流量Ｑｏｔに差分ΔＱを加算したものが理想目標放流量ＭＱｏｂより小さいか否かをそれぞれ比較する（ステップＳ１７）。
【００６０】
ステップＳ１７の条件を満たさない場合（ステップＳ１７のＮｏ）、正常な目標開度であると判断し、目標開度監視動作を終了する。
一方、ステップＳ１７の条件を満たす場合、すなわち差分ΔＱを加算したにもかかわらず現在放流量Ｑｏｔが小さくなった場合、または現在放流量Ｑｏｔに差分ΔＱを加算して理想目標放流量ＭＱｏｂを超えてしまった場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、目標開度が異常であると判断し制御停止指示を制御対象の各放流装置１２に送信する（ステップＳ１５）。
【００６１】
他方、現在放流量Ｑｏｔと理想目標放流量ＭＱｏｂとが等しい場合（ステップＳ１７のＮｏ）、式（１）および貯水位−開度−放流量テーブル３０とを用いて増加分ΔＱ+と、減少分ΔＱ-とを算出する（ステップＳ１８）。増加分ΔＱ+と減少分ΔＱ-とは、それぞれ式（５）、式（６）で表される。
ΔＱ+：ΣＧＱｏｂ+−ΣＧＱｏｔ・・・（５）
ΔＱ-：ΣＧＱｏｂ-−ΣＧＱｏｔ・・・（６）
ここで、ΣＧＱｏｂ+は制御対象の各放流装置１２の現在のゲート開度＋１（１ｃｍまたは１％）の放流量を示し、ΣＧＱｏｂ-は、各放流装置１２の現在のゲート開度−１（−１ｃｍまたは−１％）の放流量を示す。
【００６２】
次に、現在放流量Ｑｏｔに増加分ΔＱ+を加算した放流量が理想目標放流量ＭＱｏｂより小さいか否か、および現在放流量Ｑｏｔに減少分ΔＱ-を加算した放流量が理想目標放流量ＭＱｏｂより大きいか否かをそれぞれ比較する（ステップＳ１９）。
【００６３】
ステップＳ１９の条件を満たさない場合（ステップＳ１９のＮｏ）、正常な目標開度であると判断し、目標開度監視動作を終了する。
一方、ステップＳ１９の条件を満たす場合、すなわち現在放流量Ｑｏｔに増加分ΔＱ+を加算した放流量が、理想目標放流量ＭＱｏｂより小さくなった場合、または現在放流量Ｑｏｔに減少分ΔＱ-を加算した放流量が、理想目標放流量ＭＱｏｂより大きくなった場合（ステップＳ１９のＹｅｓ）、目標開度が異常であると判断し、制御停止指示を放流装置に送信する（ステップＳ１５）。
【００６４】
以上で目標開度監視動作を終了する。
ところで、ステップＳ１２において、プログラムの誤りにより制御演算部１３０が例えば制御対象ではない放流装置１２に目標開度Ｇを送信する等、誤った指示が各放流装置１２に送信される場合がある。この場合、一般的に制御対象ゲート目標総放流量ΣＧＱｏｂが理想現在放流量ＭＱｏｂから剥離した値になる。この段階で制御監視部１４０が停止指示を送信するようにしてもよいが、さらにステップＳ１３〜Ｓ１９を行い、結果的に理想目標放流量ＭＱｏｂにできるだけ近い値で、かつ理想目標放流量ＭＱｏｂを超えない流量が確保できていれば停止指示を送信しないことで、結果的に過放流を防止することができる。
【００６５】
なお、通常、制御演算部１３０にて算出した理想目標放流量ＭＱｏｂと現在放流量Ｑｏｔとが等しい場合、各放流装置１２を動作させる必要はない。しかし、一般的にダムにおいては動作させるゲートの優先順位や、故障等により動作しない放流装置等を考慮して、動作させる放流装置のゲートの目標開度を算出する。そのため、指示する目標開度の値や制御対象とする放流装置が変わることになる。よって通常は理想目標放流量ＭＱｏｂと現在放流量Ｑｏｔとが等しい場合、目標開度監視動作を終了するようにし、ステップＳ１６のＮｏ以下の動作については、例えば動作させるゲートの優先順位が異なっており、正しいゲートの優先順位での放流を行わせたい場合にのみ行うようにしてもよい。これにより、放流ルールに則った運用を行わせる場合にゲート開度や制御対象とする放流装置を変更する場合においても過放流を防止することができる。
【００６６】
図９〜図１１は、それぞれ図８に示す目標開度監視動作の例を示す図である。
図９に示すように、現在放流量Ｑｏｔより理想目標放流量ＭＱｏｂが大きい場合において、現在放流量Ｑｏｔ＝１０ｍ3／ｓ、理想目標放流量ＭＱｏｂ＝２０ｍ3／ｓとすると、現在放流量Ｑｏｔと差分ΔＱとの和が１０ｍ3／ｓ〜２０ｍ3／ｓの範囲でない場合は、目標開度が異常であると判断する。
【００６７】
図１０に示すように、現在放流量Ｑｏｔより理想目標放流量ＭＱｏｂが小さい場合において、現在放流量Ｑｏｔ＝１０ｍ3／ｓ、理想目標放流量ＭＱｏｂ＝５ｍ3／ｓとすると、現在放流量Ｑｏｔと差分ΔＱとの和が５ｍ3／ｓ〜１０ｍ3／ｓの範囲でない場合は、目標開度が異常であると判断する。
【００６８】
図１１に示すように、現在放流量Ｑｏｔ＝理想目標放流量ＭＱｏｂ＝１０ｍ3／ｓであるとき、１０（ｍ3／ｓ）＋増加分ΔＱ+＜１０（ｍ3／ｓ）または１０（ｍ3／ｓ）＋減少分ΔＱ-＞１０（ｍ3／ｓ）の場合は、目標開度が異常であると判断する。
【００６９】
以上述べたように、制御装置１００によれば、下流へ補給する利水流量や洪水時の洪水調節による放流において、理想目標放流量から各放流装置１２の各目標開度Ｇを算出した後、制御監視部１４０が、別プロセスにより各目標開度Ｇの正誤を監視し、誤りが発見された場合停止指示を送信することで、放流装置１２が与えられた目標開度によって放流を開始する前に放流を停止させることができるため、誤放流、特に過放流の防止を行うことができる。
【００７０】
また、例えば一度放流させなければ目標開度が誤りか否かを判断することができないフィードバック制御を行う制御装置等に比べ、より確実に過放流を防止することができる。
また、本実施の形態では１つの放流装置１２は、１つのゲート１２２を有するものとしたが、１つの放流装置１２が複数のゲート１２２を有していてもよい。
【００７１】
以上、本発明の制御装置および制御プログラムを、図示の実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物や工程が付加されていてもよい。
【００７２】
また、本発明は、前述した実施の形態のうちの、任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって（コンピュータに所定の制御プログラムを実行させることにより）実現することができる。その場合、制御装置１００が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等が挙げられる。磁気記録装置としては、例えば、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープ等が挙げられる。光ディスクとしては、例えば、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）等が挙げられる。光磁気記録媒体としては、例えば、ＭＯ（Magneto-Optical disk）等が挙げられる。
【００７３】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００７４】
制御プログラムを実行するコンピュータは、例えば、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送される毎に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【００７５】
（付記１）  主としてダムの制御に用いる制御装置において、
ダムの放流量を決定する演算を行う制御演算部と、
前記制御演算部の演算結果に基づいて前記放流量を調節する放流装置に、前記演算結果を送信する送信部と、
前記制御演算部から出力される前記演算結果を取得して前記演算結果の正誤を判断し、前記演算結果が誤っている場合、前記演算結果による前記放流量の調節を停止させる信号を前記放流装置に送信する制御監視部と、
を有することを特徴とする制御装置。
【００７６】
（付記２）  前記放流装置は、前記放流量を調節するゲートを有し、
前記制御演算部は、与えられた放流目標値と前記放流装置の現在放流量とに基づいて目標放流量を決定し、前記目標放流量に基づいて制御対象の前記放流装置の前記ゲートの目標開度を決定し、
前記制御監視部は、前記制御対象の前記放流装置の前記目標開度を用いて新たに前記制御対象の前記放流装置を用いた制御対象ゲートの目標放流量を算出し、前記制御対象ゲートの目標放流量と前記目標放流量とを比較することにより前記演算結果の正誤を判断することを特徴とする付記１記載の制御装置。
【００７７】
（付記３）  前記制御監視部は、前記ダムの貯水位と前記目標開度と前記制御対象ゲートの目標放流量とが関連づけられたテーブルに基づいて前記制御対象ゲートの目標放流量を設定することを特徴とする付記２記載の制御装置。
【００７８】
（付記４）  前記放流装置は、前記放流量を調節するゲートを有し、
前記制御演算部は、与えられた放流目標値と前記放流装置の現在放流量とに基づいて目標放流量を決定し、前記目標放流量に基づいて制御対象の前記放流装置の前記ゲートの目標開度を決定し、
前記制御監視部は、前記制御対象の前記放流装置の前記目標開度を用いて制御対象の１門毎目標放流量を算出し、前記制御対象の１門毎目標放流量と制御対象の１門毎現在放流量との差分を取り、門数分の差分の和に現在放流量を加えたものと目標放流量を比較することにより、前記演算結果の正誤を判断することを特徴とする付記１記載の制御装置。
【００７９】
（付記５）  前記制御監視部は、前記門数分の差分の和に現在放流量を加えたものが前記目標放流量を超える値である場合、前記演算結果が誤っていると判断することを特徴とする付記４記載の制御装置。
【００８０】
（付記６）  前記制御監視部は、前記ダムの貯水位と前記目標開度と前記制御対象ゲートの目標放流量とが関連づけられたテーブルに基づいて前記制御対象ゲートの目標放流量を設定することを特徴とする付記４記載の制御装置。
【００８１】
（付記７）  主としてダムの制御に用いる制御プログラムにおいて、
コンピュータを、
ダムの放流量を決定する演算を行う制御演算手段、
前記制御演算手段の演算結果に基づいて前記放流量を調節する放流装置に、前記演算結果を送信する送信手段、
前記制御演算手段から出力される前記演算結果を取得して前記演算結果の正誤を判断し、前記演算結果が誤っている場合、前記演算結果による前記放流量の調節を停止させる信号を前記放流装置に送信する制御監視手段、
として機能させることを特徴とする制御プログラム。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の概要を示す図である。
【図２】本実施の形態の制御装置とダムの周辺設備との概略を示す図である。
【図３】制御装置のハードウェア構成例を示す図である。
【図４】制御装置の機能を示すブロック図である。
【図５】目標開度を算出する算出動作を示すフローチャートである。
【図６】貯水位−開度−放流量テーブルを示す図（表）である。
【図７】下流放流制限量テーブルを示す図（表）である。
【図８】目標開度監視動作を示すフローチャートである。
【図９】図８に示す目標開度監視動作の例を示す図である。
【図１０】図８に示す目標開度監視動作の例を示す図である。
【図１１】図８に示す目標開度監視動作の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８３】
１、１００  制御装置
２、１３０  制御演算部
３  ダム
４  送信部
５、１２  放流装置
６、１４０  制御監視部
１０  ネットワーク
１１  水位計
１３  貯水池
１４  堰
３０  貯水位−開度−放流量テーブル
４０  下限放流制限量テーブル
１１０  データ蓄積部
１２０  演算処理部
１２１  制御部
１２２  ゲート
１３０  制御演算部
１４０  制御監視部
１５０  入出力処理部
【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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