(57)【要約】【課題】模擬対象または制御対象が変わっても専門的な知識や専用のツールを要することなく、模擬対象の変更に対応する浄水又は下水の運用シミュレーション装置を得る。【解決手段】浄水又は下水に関する設備毎の能力情報の種類である設備能力種類データを保管する設備定義データベースと、模擬対象となる前記設備が選択される設備構成設定手段と、選択された前記設備の前記能力情報が設定される設備能力設定手段と、選択された前記設備間の管路に対応する管路データが設定される管路接続設定手段と、前記設備の前記能力情報の種類、前記能力情報及び前記管路データを用いて浄水又は下水の運用を模擬する演算プログラムを実行する演算プログラム実行手段とを備えた。【選択図】図３
2008025111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浄水又は下水に関する設備毎の能力情報の種類である設備能力種類データを保管する設備定義データベースと、
模擬対象となる前記設備が選択される設備構成設定手段手段と、
選択された前記設備の前記能力情報が設定される設備能力設定手段と、
選択された前記設備間の管路に対応する管路データが設定される管路接続設定手段と、
前記設備の前記能力情報の種類、前記能力情報及び前記管路データを用いて浄水又は下水の運用を模擬する演算プログラムを実行する演算プログラム実行手段とを備えることを特徴とする浄水又は下水の運用シミュレーション装置。
【請求項２】
演算プログラムを複数保管する演算プログラムデータベースと、
前記演算プログラムデータベースから前記演算プログラムが設備の能力情報の種類、能力情報及び管路データに対して設定される演算プログラム設定手段とを備えることを特徴とする請求項１に記載の浄水又は下水の運用シミュレーション装置。
【請求項３】
設備の設備能力種類データには、ポンプの吐出量及び貯水池の容量を含んだことを特徴とする請求項１または２に記載の浄水又は下水の運用シミュレーション装置。
【請求項４】
演算プログラムデータベースの演算プログラムには、時間ごとの貯水量推移を計算する演算プログラムを含んだことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の浄水又は下水の運用シミュレーション装置。
【請求項５】
設備構成設定手段は、画面に設備のアイコンを表示し、前記アイコンが所定の領域に配置されると、前記アイコンに対応する前記設備を選択することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の浄水又は下水の運用シミュレーション装置。
【請求項６】
管路接続設定手段は、前記アイコンから２つの前記アイコンが選択されると、前記２つのアイコンに対応する前記設備の間に管路データを設定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の浄水又は下水の運用シミュレーション装置。
【請求項７】
浄水又は下水に関する設備毎の能力情報の種類である設備能力種類データを保管する設備定義データベースと、
模擬対象となる前記設備が選択される設備構成設定手段手段と、
選択された前記設備の前記能力情報が設定される設備能力設定手段と、
選択された前記設備間の管路に対応する管路データが設定される管路接続設定手段と、
前記設備の前記能力情報の種類、前記能力情報及び前記管路データを用いて浄水又は下水の運用を模擬する演算プログラムを実行する演算プログラム実行手段として計算機を機能させるための浄水又は下水の運用シミュレーション装置用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力施設又は浄化施設を持つ浄水又は下水の送水系統の運用コスト及び水質変化のうち少なくともいずれか一方を模擬する浄水又は下水の運用シミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の浄水又は下水の運用シミュレーション装置においては、過去の水需要データと、水質データを記憶する水需要・水質データ記憶部と、水需要データに基づいて翌日の水需要量を予測する水需要予測部と、水質データに基づいて翌日の原水水質を予測する原水水質予測部と、需要予測部からの水需要量と、原水水質予測部からの原水水質とに基づいて、薬品注入部と送水ポンプの制御を行うプロセス制御部とを備え、平常時および異常時を問わず水質と水量の両方を考慮して水処理プラントの運転を効率よく運用することが開示されている。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
多くの上下水道系統では、複数のプロセスを経て水を浄化している。例えば、上水道では、凝集剤を注入して水中の汚れを凝集させるプロセス、凝集した汚れを沈殿させるプロセス、更に細かな汚れを除去するためにろ過するプロセス、ろ過した後の水を消毒するために、塩素剤を注入するプロセスなどである。通常、これらプロセスに分けて、複数の貯水施設が整備されており、貯水施設を繋ぐ連絡管に整備されたバルブによって、各貯水施設における送水流量を制御している。
【０００４】
上下水道系統の運用は、塩素剤注入などの水質制御機器の運転と、送水流量制御機器の運転とを組み合わせたものとなっている。このように、複雑な上下水道運用を模擬するものとして、上下水道シミュレーション装置がある。上下水道シミュレーション装置は、運用変更時の影響、例えば、下流の水質にどのような影響を与えるのか、また系全体で見た場合運用コストにどのような影響を与えるのかなどを調査する目的で利用されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２１４４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の浄水又は下水の運用シミュレーション装置では、運用制御システムの一機能として開発され、制御対象である浄水又は下水の系統専用として開発されていた。このため、模擬対象又は制御対象が変わると、浄水又は下水の運用シミュレーション装置を改修する必要があった。例えば、施設の改良工事が発生した場合、送水ポンプをより容量が大きいポンプへ更新した場合、貯水池を拡張した場合など、シミュレーション装置を作成しなおす必要があった。このシミュレーション装置の作成には、機械及びプログラミングに関する高度な知識が必要となるため、専門の技術者でなければ対応できなかった。この結果、システム再開までに要する時間が長く、かつ開発工数を要するという問題があった。
【０００７】
この発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、設備定義データベースから選択した設備能力種類データについて能力値の設定、設備間の管路の設定及び運用の模擬を行う演算プログラムの設定を行う手段を設けることによって、専門的な知識や専用のツールを使わずに、模擬対象の変更に対応する浄水又は下水の運用シミュレーション装置を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る浄水又は下水の運用シミュレーション装置においては、浄水又は下水に関する設備毎の能力情報の種類である設備能力種類データを保管する設備定義データベースと、模擬対象となる前記設備が選択される設備構成設定手段と、選択された前記設備の前記能力情報が設定される設備能力設定手段と、選択された前記設備間の管路に対応する管路データが設定される管路接続設定手段と、前記設備の前記能力情報の種類、前記能力情報及び前記管路データを用いて浄水又は下水の運用を模擬する演算プログラムを実行する演算プログラム実行手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明は、浄水又は下水に関する設備毎の能力情報の種類である設備能力種類データを保管する設備データベースと、模擬対象となる設備が選択される設備選択手段と、選択された設備の能力情報が設定される設備能力設定手段と、選択された設備間の管路に対応する管路データが設定される管路接続設定手段と、設備の能力情報の種類、能力情報及び管路データを用いて浄水又は下水の運用を模擬する演算プログラムを実行する演算処理手段とを備えたので、浄水又は下水の系統を新規に構築するとき、又は変更するときにも機械およびプログラミングに関する専門的な知識を要することなく、又は専門のツールを用いることなくシミュレーションできる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は本実施の形態による浄水又は下水の運用シミュレーション装置（シミュレーション装置）１３０のブロック図である。浄水又は下水の運用シミュレーション装置１３０は、外部から情報が入力される入力装置１１０、表示装置又は印刷装置に情報を出力する出力装置１２０、模擬対象のモデルを設定するシミュレーション設定部１４０、模擬対象のモデルについて演算プログラムを実行して演算結果を出力する演算処理部１５０、演算結果を出力装置１２０に出力する演算結果表示部１６０で構成される。
【００１１】
シミュレーション設定部１４０は、シミュレーション対象となる浄水又は下水の運用のモデル（上下水道系統モデル）の構築と、シミュレーションに用いる演算プログラムの選択を行うものである。演算処理部１５０は、シミュレーション設定部１４０で設定した設備能力情報、配管接続情報、運用条件を入力データとし、シミュレーション設定部１４０で選択した演算プログラムを実行する。演算表示部１６０は、演算処理部１５０より得られた演算結果のデータを元に、表、グラフなどによる可視化を行い、出力装置１２０に表示するものである。
【００１２】
図２は、本実施の形態におけるシミュレーション設定部１４０のブロック図を示したものである。シミュレーション設定部１４０は、設備定義データベース３１１、演算プログラムデータベース３１２、シミュレーションモデルデータベース３１３、設備構成設定手段３２１、設備能力設定手段３２２、管路接続設定手段３２３、演算プログラム設定手段３２４、及びシミュレーションモデル保存手段３２５により構成されている。ここでは、設備定義データベース３１１に登録されている定義データを用い、設備構成設定手段３２１、設備能力設定手段３２２、管路接続設定手段３２３により、シミュレーション対象である浄水又は下水の水道系統の設備構成モデルデータ３３１を作成する。
【００１３】
次に、演算プログラムデータベース３１２に登録されている演算プログラムを用い、演算プログラム設定手段３２４により、設備構成モデルデータ３３１を入力条件として、どのようなシミュレーションを行うのかを決定する。ここでは、設備構成モデルデータ３３１と、選択した演算プログラムを併せ、シミュレーションモデルデータ３３２と呼ぶこととする。シミュレーションモデルデータ３３２はシミュレーションモデル保存手段３２５により、シミュレーションモデルデータベース３１３に登録可能である。また、シミュレーションモデルデータベース３１３に登録したデータを読み込み、条件の変更を行って、再度シミュレーションをすることもできる。
【００１４】
図３は、本発明の実施の形態１の浄水又は下水の運用シミュレーション装置１３０のソフトウェアの構成を示すブロック図である。浄水又は下水の運用シミュレーション装置１３０は、浄水又は下水に関する設備毎の能力情報の種類である設備能力種類データを保管する設備定義データベース３１１と、模擬対象となる前記設備が選択される設備構成設定手段３２１と、選択された前記設備の前記能力情報が設定される設備能力設定手段３２２と、選択された前記設備間の管路に対応する管路データ３１５が設定される管路接続設定手段３２３と、前記設備の前記能力情報の種類、前記能力情報を記憶する能力情報付き設備データファイル３１４及び前記管路データを記憶する管路データファイル３１５を用いて浄水又は下水の運用を模擬する演算プログラムを実行する演算プログラム実行手段３１９とが設けられている。
【００１５】
能力情報付き設備データファイル３１４と管路データファイル３１５とは、これらを合わせて設備構成モデルデータ３３１と呼ぶ。また、この設備構成モデルデータ３３１に対して、演算プログラムを複数保管する演算プログラムデータベース３１２から演算プログラムが設定される演算プログラム設定手段３２４を設けても良い。このとき、演算プログラム設定手段３２４で設定された演算プログラムを表すデータと、模擬対象の設備構成モデルデータ３３１とを含むシミュレーションモデルデータ３３２として記憶される。なお、このシミュレーションモデルデータ３３２は、複数のシミュレーションモデルデータ３３２が格納されたシミュレーションモデルデータベース３１３に登録しても良い。
【００１６】
演算プログラム実行手段３１９は、記憶されたシミュレーションモデルデータ３３２、又はシミュレーションモデルデータベース３１３からシミュレーションモデルデータ３３２を読み出して、シミュレーションモデルデータに設定された設備構成モデルデータ３３１に対して、同じく設定された、浄水又は下水の運用を模擬する演算プログラムを実行する。
【００１７】
また、演算プログラム実行手段３１９が演算した結果は、演算プログラム実行結果ファイル３２１に記憶され、この記憶された演算結果を演算結果表示部１６０が表示装置に出力するようにしても良い。
【００１８】
図４は、本実施の形態の浄水又は下水の運用シミュレーション装置１３０のハードウェアを示す図である。キーボード、マウスなどの入力装置１１０から情報が入力される入力部１１と、中央演算処理装置により演算する演算部１２と、情報を主記憶装置（メモリ）、一次記憶装置に記憶する記憶部１３と、情報を表示する表示部１４とから構成される。演算部１２は、入力部１１から入力された情報を記憶部１３に記憶させ、この記憶部１３に記憶された情報に基づき演算した結果を記憶部１３に記憶させ、演算結果に基づき表示部１４に表示させる。
【００１９】
次に、図３のブロック図に示した各構成が、図４のハードウェアを示す図のどの構成で実行されるかについて説明する。設備定義データベース３１１、設備構成モデルデータ３１３、演算プログラムデータベース３１２、シミュレーションモデルデータ３１３及び演算プログラム実行結果３２１は、記憶部１３にて記憶される。また、設備構成設定手段３２１、設備能力設定手段３２２、管路接続設定手段３２３及び演算プログラム設定手段３２４は、入力部１１により情報が入力され、情報を演算部１２で処理した後、記憶部１３に記憶する。また、演算プログラム実行手段３１９は、記憶部１３からシミュレーションモデルデータ３１３を読み出し、演算部１２で演算処理を行った後、記憶部１３に演算プログラム実行結果を記憶させる。また、演算結果表示部１６０は、記憶部１３から演算プログラム実行結果を読み出し、演算部１２で表示情報を作成し、表示部１４で表示する。
【００２０】
次に、本実施の形態の浄水又は下水の運用シミュレーション装置１３０の作用について説明する。設備構成設定手段３２１は、設備定義データベース３１１から模擬対象となる設備が選択され、能力情報付き設備データファイル３１４に記憶される。ただし、設備構成設定手段３２１で選択されたときには、設備にはデフォルトの能力情報が設定されているが、実際の能力情報は設定されていない。設備能力設定手段３２２は、能力情報付き設備データファイル３１４中の設備に設備毎の能力情報が設定され、この能力情報を対応する設備の能力情報として能力情報付き設備データファイル３１４に記憶する。管路接続設定手３２３は、能力情報付き設備データファイル中の設備間の管路に対応する管路データが設定され、管路データを管路データファイル３１５に記憶する。
【００２１】
上記で記憶される能力情報付き設備データファイル３１４と、管路データファイル３１５とから設備構成データ３１５が構成される。演算プログラム設定手段３２４は、設備構成データ３１５に対して、浄水又は下水の運用の模擬をする演算プログラムを複数保管する演算プログラムデータベース３１２から選択された１の演算プログラムが設定され、設備構成データ３１５に演算プログラムが設定されたシミュレーションモデルデータ３３２として記憶する。演算プログラム実行手段３１９は、シミュレーションモデルデータ３３２から演算プログラムが設定された設備構成データ３１５を読み出し、この演算プログラムを使って設備構成データ３１５についての浄水又は下水の運用の模擬の演算を実行する。
【００２２】
上記演算プログラム実行手段３１９は、演算結果を演算プログラム実行結果３２１に記憶する。演算結果表示部１６０は、演算プログラム実行結果３２１の内容をグラフ、表にして、表示部にて表示する。
【００２３】
次に、各データベース、データファイルについて説明する。図５は、設備定義データベース３１１に保管される設備毎の能力情報の種類を示す設備能力種類データの例である。図５（ａ）は、設備の種類がポンプ、図５（ｂ）は、設備の種類が貯水池である設備能力データの例である。図５（ａ）のポンプの例では、設備能力データとして、「吐出量」と「出力値」を有する。また、この設備定義データベース３１１に保管される設備毎の情報の種類として、設備能力データの他、例えば、名称及び識別子の情報を持たせても良い。それぞれの情報の種類は、設備毎にその設備が選択されたときに各情報の種類の値として、最初に入力されるデフォルトを設定しても良い。また、図５（ｂ）の貯水池の例では、設備能力データとして、「貯水容量」と「面積」を有し、設備能力データの他、情報の種類として、名称及び識別子の情報を持つ。
【００２４】
図６は、能力情報付き設備データファイル３１４に記憶される１レコードの例を示す図である。図６（ａ）は、ポンプの例、図６（ｂ）は貯水池の例である。能力情報付き設備データファイル３１４は、まず、設備構成設定手段３２１によって、設備定義データベース３１１から設備能力データが選択され、この設備能力データに定義されている情報の種類を能力情報付き設備データとして定義する。
【００２５】
設備がポンプの場合は、図６（ａ）に示すように、図５（ａ）の設備定義データベース３１１に格納されている設備毎の情報の種類である、ポンプ名称、識別子、吐出量及び出力値が定義され、これら４つの情報の種類に対応するデータ領域が確保される。このとき、ポンプ名称、識別子は、設備構成設定手段３２１が、自動的に「Ｐ１０１」、「１００１」と命名するようにしても良い。また、吐出量、出力値は、設備定義データベース３１１で設定されているデフォルトを設定しても良い。
【００２６】
設備が貯水池の場合は、図６（ｂ）に示すように、図５（ｂ）の設備定義データベース３１１に格納されている設備毎の情報の種類である、貯水池名称、識別子、貯水容量及び面積が定義され、これら４つの情報の種類に対応するデータ領域が確保される。このとき、貯水池名称、識別子は、設備構成設定手段３２１が、自動的に「貯２０１号」、「１００２」と命名するようにしても良い。また、貯水容量及び面積は、設備定義データベース３１１で設定されているデフォルトを設定しても良い。
【００２７】
設備能力設定手段３２２は、上記のように設備構成設定手段３２１で設定された能力情報付き設備データファイル３１４の能力情報に対して、個別に能力情報の値を設定する。図６（ａ）では、吐出量は「２０」、出力値は「５０」と設定されている。
【００２８】
図７は、管路データファイル３１５の１レコードを示す図である。管路データファイル３１５は、管路接続設定手段３２３により選択された２つの接続設備の識別子を接続設備１、接続設備２のフィールドに記憶する。図７の例では、接続設備１の識別子として、２つの接続設備の一方の識別子「１００１」が記憶され、接続設備２の識別子として、他方の識別子「１００２」が記憶される。
【００２９】
また、管路接続設定手段３２３は、１つの管路を設定すると、入力された当該管路の管路名称及びシステムが自動的に命名した管路識別子を管路データファイル３１５のレコードのフィールドに記憶する。図７の例では、管路名称として、管路接続設定手段３２３で入力された「貯２０１号-Ｐ１０１間管路」が記憶され、管路識別子として、自動的に命名された「２００１」が記憶される。
【００３０】
本実施の形態によれば、設備定義データベース３１１を設けたことにより、設備定義データベース３１１上にない、新たな設備が導入された場合は、新たな定義ファイルを設備定義データベース３１１に設備能力種類データを追加するだけで対応が可能となる。従来シミュレーションでは、新たな機器の追加の際、シミュレータ自体を再開発していたため、莫大な時間とコストが掛かっていた。本発明によるシミュレーション装置１３０では、作業内容は新たな設備の定義ファイルの作成のみのため、開発時間とコストを大幅に縮小することができる。
【００３１】
また、演算プログラムデータベース３１２を設けたことにより、新たな種類のシミュレーションを行う場合、演算プログラムデータベース３１２に新たに作成した演算プログラムを追加するだけで対応が可能となる。
【００３２】
実施の形態２．
本実施の形態は、特にグラフィカルユーザインタフェース上で構築された設備構成データを作成及び編集することにより、プログラミングに関する専門知識を要することなく浄水又は下水の運用の模擬が可能な装置について説明する。
【００３３】
本実施の形態の浄水又は下水の運用シミュレーション装置１３０のブロック構成、及びハードウエア構成は、実施の形態１と同様である。また、データベース、データファイル、各手段も実施の形態１と同様のものである。以下、実施の形態１と異なるシミュレーション設定部１４０について説明する。
【００３４】
本実施の形態は、図１に示すように、入力装置１１０、出力装置１２０、演算処理部１５０、演算結果表示部１６０に加え、従来の上下水シミュレーション装置１３０における入力値設定手段を拡張し、設備構成、設定の変更をグラフィカルユーザインタフェース上で実現したシミュレーション設定部１４０を有する。
【００３５】
シミュレーション設定部１４０は、ポンプ定義データ、貯水池定義データを有する設備定義データベース３１１、時間ごとの貯水量推移の計算を含む演算プログラムデータベース３１２、グラフィカルユーザインタフェース上で設備構成を設定する設備構成設定手段３２１及び作成したシミュレーションモデルを保存するシミュレーションモデルデータベース３１３を設けたものである。
【００３６】
ここで、ポンプ定義データとは、ポンプ能力データのフォーマットを指定するものであり、少なくともポンプの吐出量データと出力値データを含むものとする。また、貯水池定義データとは、貯水池能力データのフォーマットを指定するものであり、少なくとも池の容量データ、面積データを含むものとする。
【００３７】
本実施の形態は、シミュレーション対象となる上下水道系統モデルの作成や編集をグラフィカルユーザインタフェース画面上で実施する。図８は、シミュレーション設定部１４０のグラフィカルユーザインタフェース画面を示したものである。このグラフィカルユーザインタフェース画面は、設備定義リスト画面２２０、設備能力設定画面２３０、演算処理設定画面２４０、並びに作業者に配置された上下水道系統モデルを表すアイコン２１１〜２１５及び作業者に接続された送水管路を表す管路アイコン２１８Ａ〜２１８Ｅを含む設備構成モデル画面で構成されている。ここで、設備定義リスト画面２２０とは、設備定義データベース３１１に登録されている設備定義データリストを表示した画面である。なお、設備定義リスト画面２２０の一つの実施の形態として、ここでは、設備定義データごとにアイコンを用意し、アイコンリストを表示する場合を示したが、設備定義名を文字で表示しても良い。なお、図８中の矢印はマウスポインタ２１７を表す。
【００３８】
また、設備定義データベース３１１に登録されている設備定義データを同じ画面上で一覧表示した例を示したが、設備グループに分けて表示しても良い。設備能力設定画面２３０とは、設備定義データベース３１１に登録されているポンプ能力データのフォーマットに従い、具体的な能力値を設定するための画面である。また、設備能力設定画面２３０では、設備定義データベース３１１に登録されている複数の運用制御方式から、作業者が任意の制御方式を選択、設定できるものとする。演算処理設定画面２４０では、演算プログラムデータベース３１２に登録されているシミュレーション演算処理のうち、どの演算を実行するかの選択を行う。また、演算におけるプロパティ（演算の条件）、例え演算における単位時間などの設定を行うものである。
【００３９】
次に、シミュレーション対象である上下水系統のモデルをグラフィカルユーザインタフェース上で作成する手順を述べる。ここでは、一つの実施の形態として、上水道において一つの水源から取水を行い、一つの浄水場にて浄水したのちに、一つの配水池に送水し、一つの配水地区へ配水する場合を考える。なお、ここでは、水源から浄水場へ水を送る際はポンプを利用し、浄水場から配水池への送水はバルブによって流量を制御しているものとする。
【００４０】
初期状態において、シミュレーション設定部用の表示画面であるシミュレーション設定画面２１０には、設備定義リスト画面２２０と演算処理設定画面２４０が表示されている。作業者は、設備定義リスト画面２２０に表示されたアイコンを選択する事で、画面上の任意の場所に、選択した設備アイコンを配置する事ができる。また、一度配置されたアイコンを選択することで、アイコンをシミュレーション設定画面２１０上の任意の場所へ移動することができる。ここでは、画面左より水源アイコン２１１、ポンプアイコン２１２、貯水池アイコン２１３Ａ、バルブアイコン２１４、貯水池アイコン２１３Ｂ、配水区アイコン２１５を配置する。
【００４１】
設備構成設定手段３２１は、設備定義リスト画面２２０に表示されたアイコンの１つが選択され、このアイコンが配置されると、設備構成にアイコンに対応する設備が選択され、模擬対象とするため、設備定義データベース３１１の設備能力種類データを模擬対象モデルデータに追加する。
【００４２】
次に、管路接続設定手段３２３は、設備間の配管、又は管路の設定を行う。配置されたアイコンのうち、任意の２つのアイコンを選択することで、選択された設備間に送水管路を設定する。送水管路を設定すると２つのアイコン間に線が表示される。送水管路の表示は、前記アイコンの移動に伴って、常時２つのアイコン間を繋ぐように書き換えられる。ここでは、水源アイコン２１１とポンプアイコン２１２、ポンプアイコン２１２と貯水池アイコン２１３Ａ、貯水池アイコン２１３Ａとバルブアイコン２１４、バルブアイコン２１４と貯水池アイコン２１３Ｂ、貯水池アイコン２１３Ｂ、配水区アイコン２１５をそれぞれ選択することで、送水管路アイコン２１８Ａ〜２１８Ｅに対応する送水管路を設定する。また、画面上の任意の場所に文字列を表示するメッセージラベル２１６を配置する事ができるものとする。
【００４３】
次に、各設備の能力値設定を行う。一度配置されたアイコンを選択する事で、設備能力設定画面２３０を表示する事ができるものとする。設備能力設定画面２３０上では、設備定義データベース３１１に登録されているフォーマットに従い、各設備の能力値を設定する事ができる。ここで、ポンプ設備の能力値例としては、ポンプ送水量可能範囲、計画単位時間ごとの運用目標出力範囲、ポンプ送水原単位、ポンプ起動電力量、最大送水量、最小送水量、計画単位時間当たりの変更可能流量などが挙げられる。また、貯水池の能力値としては、貯水池運用上限水位、貯水池運用下限水位、貯水池物理上限水位、貯水池物理下限水位、計画単位時間ごとの運用目標水位範囲、貯水池面積、浄水場における流出遅れ時間、浄水場における立米あたりの浄水コストなどが挙げられる。
【００４４】
次に、シミュレーションで用いる演算プログラムの設定を行う。演算処理設定画面２４０において、演算プログラムデータベース３１２に登録されているシミュレーション演算処理のうち、どの演算を実行するかの選択を行う。また同時に、演算におけるプロパティ、例えば、演算における単位時間などを設定する。
【００４５】
設備構成の変更を、シミュレーション設定画面２１０上でアイコンを用いて行う事により、例えば、シミュレーション対象である上下水道系統に、ポンプ設備が1台追加された場合、設備定義リスト画面２２０よりポンプアイコン２１２を選択、画面上に配置し、管路の接続を設定し、設備能力設定画面２３０より新たに配置したポンプの能力値を入力するだけでよい。これにより、シミュレーションモデルを変更する場合、作業者は機械やプログラミングの変更を行うことなく作業を実施することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、設備定義データベースに登録されているデータとして、水源、ポンプ、バルブ、配水区、貯水池としたが、他の貯水設備、水処理設備、汚泥処理設備、エネルギー供給設備も同様に扱って良い。
【００４７】
新たな上下水道系統を構築する場合は、次の３つのステップを実行して模擬演算のための準備を行うことができる。第一に、設備定義データベース３１１に登録された設備をグラフィカルユーザインタフェース上に配置する。第二に、設備定義データベース３１１に登録されたフォーマットに従い、グラフィカルユーザインタフェース上で配置した設備の能力値を入力する。第三に、グラフィカルユーザインタフェース上で設備間の管路接続を設定する。
【００４８】
また、既存の設備定義データベース３１１に存在しない新たな設備を導入する場合は、設備定義データベース３１１に対象の設備能力種類データを登録することで利用可能となる。シミュレーションに使う演算は、演算プログラムデータベース３１２で管理されており、グラフィカルユーザインタフェース上で構築された設備構成モデルデータ３３１を入力データとして演算プログラムが実行される。
【００４９】
新たな種類の模擬演算を実施する場合は、新たな演算プログラムのみを作成し、演算プログラムデータベース３１２に登録し、演算プログラム設定手段３２４で当該演算プログラムを選択する点が異なるだけであり、後は同じ処理で既存の設備構成モデルデータ３３１に対して新たな種類の演算プログラムを実行できる。
【００５０】
また、新たな種類の模擬演算を行う上で、既存の設備定義データベース３１１の設備能力種類データに定義された設備毎の能力の種類と異なる能力の種類が必要になる場合が有りえる。演算プログラムにおいて必須となる設備毎の能力の種類を定義する演算プログラム要求能力種類データを用意し、このデータで定義される能力種類と、設備構成モデルデータ３１１の各設備に設定される能力の種類とを比較して、設備構成モデルデータ３１１に不足する能力の種類は、設備能力設定手段３２１で能力の種類を追加した上、当該能力値を入力させる設備能力比較手段を設けることができる。この設備能力比較手段によって、運用シミュレーション装置１３０を改修することなく模擬演算の種類を増加させることができる。
【００５１】
また、上記設備能力比較手段は、上記演算プログラム要求能力種類データと設備定義データベース３１１に保管された設備能力種類データとを比較し、設備能力種類データの不足する能力情報の種類を追加するように構成しても良い。このような構成とすることで新たに設備構成モデルデータ３３１を作成する場合に、設備能力設定手段３２２で新たな演算プログラムに必須の設備能力値を入力するようにできる。
【００５２】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に模擬対象である浄水又は下水の系統の構成、および設備能力値を任意に設定することができる。
【００５３】
本実施の形態によれば、新たな上下水系統の構築をすべてグラフィカルユーザインタフェース上で行うため、機械およびプログラミングに関する専門的な知識や、専門のツールを使うことなくシミュレーションモデルを作成することができる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、新たな種類の模擬演算を行う場合も、新たな演算プログラムを作成するだけで、設備構成モデルを新たに作成する必要がなく、従来のソフトウェアの再開発に要した時間とコストを削減することができるという顕著な効果を奏するものである。
【００５５】
また、本実施の形態によれば、新たな設備能力の種類が必要となる種類の演算プログラムを追加する場合も、演算プログラム要求能力種類データと設備能力比較手段とによって、設備構成モデルデータに不足する設備能力値が入力されるので、運用シミュレーション装置を改修することなく演算プログラムを追加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の実施の形態１の浄水又は下水の運用シミュレーション装置を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１のシミュレーション設定部の処理内容を示すフロー図である。
【図３】この発明の実施の形態１の浄水又は下水の運用シミュレーション装置のソフトウエア構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１の浄水又は下水の運用シミュレーション装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１の設備能力種類データの説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１の能力情報付き設備構成データの説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１の管路データの説明図である。
【図８】この発明の実施の形態２の浄水又は下水のシミュレーション装置における画面表示内容を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１１０  入力装置、１２０  出力装置、１３０  シミュレーション装置、１４０  シミュレーション設定部、１５０  演算処理部、１６０  演算結果表示部、２１０  シミュレーション設定画面（設備構成設定画面）、２１１  水源アイコン、２１２  ポンプアイコン、２１３Ａ〜２１３Ｂ  貯水池アイコン、２１４  バルブアイコン、２１５  配水区アイコン、２１６  メッセージラベル、２１７  マウスポインタ、２１８Ａ〜２１８Ｅ  送水管路アイコン、２２０  設備定義リスト画面、２３０  設備能力設定画面、２４０  演算処理設定画面、３１１  設備定義データベース、３１２  演算プログラムデータベース、３１３  シミュレーションモデルデータベース、３１９  演算プログラム実行手段、３２１  設備構成設定手段、３２２  設備能力設定手段、３２３  管路接続設定手段、３２４  演算プログラム設定手段、３２５  シミュレーションモデル保存手段、３３１  設備構成モデルデータ、３３２  シミュレーションモデルデータ。
【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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