(57)【要約】【課題】システム納入時に行うパラメータフィッティング、及びその後にプラントの経年変化等を考慮して行うパラメータフィッティングを専門の技術者に頼ることなく自動的に行うこと。【解決手段】プラントからの計測データは入出力回路３を介してプラント計測データ記憶手段４に記憶される。更新判別手段５は、記憶された計測データに基づき、プラントシミュレーション手段２のモデルパラメータの値を更新すべきか否かにつき判別する。更新すべきと判別されると、パラメータ調整手段７は、データフィルタリング手段６を通して不適なものが除去されたデータを入力し、最小２乗法Ｍ１又はその他の手法を用いてモデルパラメータの調整を行う。【選択図】  図１
2004310674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントの動作に関するシミュレーションを行う物理的又は数学的モデルによって形成されるプラントシミュレーション手段を備えたプラントシミュレーションシステムにおいて、
前記プラントからの計測データを記憶するプラント計測データ記憶手段と、
前記プラント計測データ記憶手段に記憶された計測データを用い、前記プラントシミュレーション手段が前記シミュレーションで用いるモデルパラメータを予め設定された手法により調整するパラメータ調整手段と、
を備えたことを特徴とするプラント運用方案作成支援装置。
【請求項２】
前記予め設定された調整手法の数は複数であり、前記パラメータ調整手段は、所定の選択基準に基づきこれら複数の調整手法からいずれかひとつの調整手法を選択するものである、
ことを特徴とする請求項１記載のプラント運用方案作成支援装置。
【請求項３】
前記予め設定された調整手法には、少なくとも、最小２乗法、逐次最小２乗法、又は補助変数法のうちのいずれかが含まれる、
ことを特徴とする請求項１又は２記載のプラント運用方案作成支援装置。
【請求項４】
前記プラント計測データ記憶手段に記憶された計測データに基づき、前記モデルパラメータの調整を行ってその値を更新すべきか否かを判別する更新判別手段を備えており、
前記パラメータ調整手段は、前記更新判別手段が更新すべきと判別した場合のみ、前記モデルパラメータを調整するものである、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のプラント運用方案作成支援装置。
【請求項５】
前記パラメータ調整手段が前記モデルパラメータを調整する際に用いる前記計測データについて、所定の基準に基づき不適切なデータを抽出して除去するデータフィルタリング手段を備えており、
前記パラメータ調整手段は、前記データフィルタリング手段が前記除去を行った後の計測データを用いて前記調整を行うものである、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプラント運用方案作成支援装置。
【請求項６】
前記プラントシミュレーション手段が前記シミュレーションで用いるモデルパラメータについて、手動操作に基づく調整を行うパラメータ手動調整手段を備えた、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプラント運用方案作成支援装置。
【請求項７】
前記パラメータ調整手段による調整後の前記モデルパラメータを記憶する調整後パラメータ記憶手段と、
前記調整後パラメータ記憶手段に記憶された前記調整後のモデルパラメータを出力する調整後パラメータ出力手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプラント運用方案作成支援装置。
【請求項８】
遠隔地に在る前記プラント側との間で通信回線を介してデータの授受を行うことが可能な遠隔データ入出力回路を、
備えたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のプラント運用方案作成支援装置。
【請求項９】
前記プラントシミュレーション手段と、それ以外の手段とが分離可能な構成となっている、
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のプラント運用方案作成支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，上下水道プラントをはじめとし、鉄鋼プラントなどの産業プラント、地域冷暖房プラントや各ビルごとの熱源プラント、あるいは発電所プラント等の各種プラントを安全且つ効率的に運用するためのプラント運用方案を作成する際に用いられるプラント運用方案作成支援装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、上水道プラントの場合、河川などから原水を取水ポンプで取水し、着水井を経て凝集・沈澱・ろ過による浄水処理を行うため、混和池で薬品が注入される。すると、徐々に、沈澱するに十分なフロックが形成され（フロック形成池）、汚物が沈澱していく（沈澱池）。そして、上澄み水はろ過池でろ過され、塩素等による殺菌処理が施されたあと、浄水池を経て、更に送水ポンプによって配水池を経て配水区（需要家）へ配水される。
【０００３】
ここで、上水道プラントの運転管理において、運転員は需要家側の水の需要に対して断水させることなく水を安定的に供給することが絶対命題となる。そのため、運転員は浄水場での浄水処理のための薬品注入量や必要とされる水量に合う原水の取水および供給（送配水）を、各プロセスにおける諸条件（各池の容量や水位，ポンプや管，バルブといった構成機器の特性など）を考慮しながら判断し、プラントを運用・制御・管理している。このような運用・制御・管理は、予め定められた運用方案に基づき行われるが、この運用方案の作成にあたっては、将来にわたる浄水の需要量を想定しながらプロセスの挙動を予め把握しておく必要がある。
【０００４】
そして、将来にわたるプロセスの挙動を予め把握するためには、物理的又は数学的モデルによって形成されるプラントシミュレーションモデルを用いて、プラントに発生し得る種々の挙動を模擬することが行われる。このようなプラントシミュレーションモデルを用いた模擬動作は、従来から種々の手法に基づき行われていた（例えば、特許文献１参照）。また、このようなプラントシミュレーションモデルによるプラントの模擬動作は、プラントの実際の動作特性に沿って行われることが望ましく、そのためには、プラントシミュレーションモデルに対して設定されている各種のパラメータが適正に設定されていなければならない。
【０００５】
ところが、プラントの実際の動作特性は経年変化するため、当初適正に設定されていたパラメータであっても、ある程度の期間が経過すると適正なものではなくなってくる。そして、パラメータの値が不適正なものになると、プラントシミュレーションモデルの模擬動作はプラントの経年変化に追従できなくなり、プラントの実際の挙動とは乖離したものになる。このように、プラントシミュレーションモデルのパラメータ設定又は調整は、プラントの実際の挙動を忠実に模擬するためには重要なものであるため、専門知識を有し経験豊富な技術者によって行われるのが通常であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の専門知識を有し経験豊富な技術者は、通常はプラントシミュレーションシステムを製作するメーカ側の技術者であり、システムをユーザ側に納入する際に、この技術者が現地でモデルパラメータの設定又は調整作業を行い、その後もモデルパラメータの設定又は調整が必要な場合にはその都度メーカ側技術者がユーザ側に出向いてパラメータの設定又は調整作業を行うことになる（このようなパラメータの設定又は調整作業等を「フィッティング」と呼ぶことがある）。
【０００７】
しかし、パラメータの調整作業等が必要になる事態が発生した場合、ユーザ側ではメーカ側技術者が来るまでは適正とはいえないパラメータを用いてプラントシミュレーションモデルに模擬動作をさせるか、あるいはプラントシミュレーションモデルの稼働を停止しなければならず、少なからず不便を強いられる結果となる。また、経年変化等を考慮しながら行うパラメータのフィッティングは、専門知識を有し経験豊富な技術者といえども決して容易な作業ではない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、システム納入時に行うパラメータフィッティング、及びその後にプラントの経年変化等を考慮して行うパラメータフィッティングを専門の技術者に頼ることなく自動的に行うことが可能なプラント運用方案作成支援装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−３２８７０２号公報
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明は、プラントの動作に関するシミュレーションを行う物理的又は数学的モデルによって形成されるプラントシミュレーション手段を備えたプラントシミュレーションシステムにおいて、前記プラントからの計測データを記憶するプラント計測データ記憶手段と、前記プラント計測データ記憶手段に記憶された計測データを用い、前記プラントシミュレーション手段が前記シミュレーションで用いるモデルパラメータを予め設定された手法により調整するパラメータ調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記予め設定された調整手法の数は複数であり、前記パラメータ調整手段は、所定の選択基準に基づきこれら複数の調整手法からいずれかひとつの調整手法を選択するものである、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記予め設定された調整手法には、少なくとも、最小２乗法、逐次最小２乗法、又は補助変数法のうちのいずれかが含まれる、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の発明において、前記プラント計測データ記憶手段に記憶された計測データに基づき、前記モデルパラメータの調整を行ってその値を更新すべきか否かを判別する更新判別手段を備えており、前記パラメータ調整手段は、前記更新判別手段が更新すべきと判別した場合のみ、前記モデルパラメータを調整するものである、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の発明において、前記パラメータ調整手段が前記モデルパラメータを調整する際に用いる前記計測データについて、所定の基準に基づき不適切なデータを抽出して除去するデータフィルタリング手段を備えており、前記パラメータ調整手段は、前記データフィルタリング手段が前記除去を行った後の計測データを用いて前記調整を行うものである、ことを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載の発明において、前記プラントシミュレーション手段が前記シミュレーションで用いるモデルパラメータについて、手動操作に基づく調整を行うパラメータ手動調整手段を備えた、ことを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の発明において、前記パラメータ調整手段による調整後の前記モデルパラメータを記憶する調整後パラメータ記憶手段と、前記調整後パラメータ記憶手段に記憶された前記調整後のモデルパラメータを出力する調整後パラメータ出力手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の発明において、遠隔地に在る前記プラント側との間で通信回線を介してデータの授受を行うことが可能な遠隔データ入出力回路を、備えたことを特徴とする。
【００１８】
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の発明において、前記プラントシミュレーション手段と、それ以外の手段とが分離可能な構成となっている、ことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を上水道プラントの送水プロセスを例に取り説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るプラントシミュレーションシステムの構成図であり、このシステムはプラント運用方案作成支援装置１を有している。
【００２０】
プラント運用方案作成支援装置１は、物理的又は数学的モデルにより形成されているプラントシミュレーション手段２と、プラントからの各種計測データを入力したり、作成した運用方案を表示手段や他の機器（図示せず）に出力したりする入出力回路３と、入出力回路３を介して入力するプラント計測データを記憶するプラント計測データ記憶手段４と、プラント計測データ記憶手段４に記憶された計測データに基づきプラントシミュレーション手段２のモデルパラメータの値を更新すべきか否かにつき判別する更新判別手段５と、プラント計測データ記憶手段４に記憶された計測データのうちノイズ分や異常データなどパラメータ調整の基礎とするには不適なデータを除去するデータフィルタリング手段６と、更新判別手段５が更新すべきと判別した場合に、データフィルタリング手段６を介して入力した計測データに基づき、最小２乗法Ｍ１、逐次最小２乗法Ｍ２、補助変数法Ｍ３のうちのいずれかの手法あるいはその他の手法を用いてプラントシミュレーション手段２に用いられているモデルパラメータの設定又は調整を行うパラメータ調整手段７と、オペレータからの操作信号の入力に基づき、プラントシミュレーション手段２に用いられているモデルパラメータの設定又は調整を行うパラメータ手動調整手段８と、を備えている。
【００２１】
この実施形態における上水道プラントは、浄水場からの水を貯溜する配水池９と、配水池９の水を送水する送水ポンプ１０と、電磁弁１１及び流量計１２を介して送水ポンプ１０により送られてくる水を貯溜する配水池１３とを備えている。配水池９，１３には、それぞれの水位計１４，１５が配設されており、水位ｈ１，ｈ２の計測信号が入出力回路３に送出されるようになっている。また、電磁弁１１からは弁開度量ｕの計測信号が、流量計１２からは送水ポンプ１０の吐出量Ｑの計測信号がそれぞれ入出力回路３に送出されるようになっている。なお、図１では、電磁弁１１、流量計１２、及び水位計１４，１５からの各信号が直接入出力回路３に送出されるようになっているが、これは概念的に図示したものであり、実際にはこれらの信号は例えばプラント制御回路から入出力回路３に対して送出されることになる。
【００２２】
次に、プラント運用方案作成支援装置１において最も重要な構成要素であるパラメータ調整手段７の調整の仕方につき説明する。パラメータ調整手段７は、プラント計測データ記憶手段４に記憶されている計測データからプラント挙動を模擬する物理的又は数学的モデルのモデルパラメータを現実の挙動に合うように調整するが、それにはさまざまな方法が考えられる。
【００２３】
例えば、プラント挙動を模擬する物理的又は数学的モデルの１つとなり得る一般化線形モデルを考えてみる。いま、調整したいパラメータ（ベクトル）をθ１，θ２，…θｉ（ｉ＝１，…，Ｎ）、計測データをｘ１ｉ，ｘ２ｉ，…，ｘｄｉ、誤差ベクトルをｅｉとすると、予測しようとする出力値ｙｉ（ベクトル）は（１）式で表される。
2004310674.tif 000003
そして、Φを（２）式で定義する。なお、Ｎは計測データセットの数である。
【数１】
2004310674.tif 000004
【００２４】
また、θ＝（θ１，・・・，θｄ）Ｔ，ｙ＝（ｙ１，・・・，ｙＮ）Ｔ，ｅ（ｅ１，・・・，ｅＮ）Ｔとすると（Ｔは転置を示す）、一般化線形モデルは（３）式で表される。
ｙ＝Φθ＋ｅ                          ……    （３）
（３）式の誤差ｅが最小となるようなθを求める方法の１つとして最小２乗法が知られている。
【００２５】
図１に示した上水道プラントに適用するための、上記の一般化線形モデルの（３）式又は（１）式に相当する式は次のようにして求めることができる。
【００２６】
まず、ｋ１，ｋ２，ｋ３を調整すべきパラメータとすると、送水ポンプ１０の吐出圧Ｈと吐出量Ｑとの間には（４）式の関係がある。ここで、吐出圧Ｈは、配水池１３，９の各水頭値ｈ２，ｈ１の差（ｈ２−ｈ１）で表される。
Ｈ＝ｈ２−ｈ１＝ｋ１Ｑ２＋ｋ２Ｑ＋ｋ３              ……    （４）
但し、（４）式には管路における圧力損失ＰＬ１、及び電磁弁１１での圧力損失ＰＬ２が考慮されていないので、結局、これらを考慮すると（４）式は（５）式のように表すことができる。
ｈ２＝ｈ１＋ｋ１Ｑ２＋ｋ２Ｑ＋ｋ３−ＰＬ１−ＰＬ２      ……    （５）
【００２７】
そして、管路における圧力損失ＰＬ１は、管路の前後の水頭値をｈ１０，ｈ２０とすると、ヘーゼンウィリアムスの式より（６）式で表される。
ＰＬ１＝ｈ２０−ｈ１０＝ｆｌ・Ｑ１．８５                  ……    （６）
上記の（６）式におけるｆ１は、管路の口径をＤ、管路長をＬ、調整すべきパラメータをＣとすると、（７）式で表される。
ｆｌ＝１０．６６６×Ｃ−１．８５×Ｄ−４．８７×Ｌ                      ……  （７）
【００２８】
したがって、（６）式は（８）式となる。
ＰＬ１＝（１０．６６６×Ｃ−１．８５×Ｄ−４．８７×Ｌ）×Ｑ１．８５ ……    （８）
【００２９】
また、圧力損失ＰＬ２は、電磁弁１１の前後の水頭値をｈ１１，ｈ２１とすると、（９）式で表される。（９）式中、ｕは電磁弁１１の弁開度、Ｑは送水ポンプ１０の吐出量である。
ＰＬ２＝ｈ２１−ｈ１１＝ｆｖ（ｕ）・Ｑ２            ……    （９）
【００３０】
（９）式中のｆｖ（ｕ）は（１０）式で表される。（１０）式中、ｇは重力加速度、Ａは電磁弁１１の断面積、ｎは調整すべきパラメータである。
ｆｖ（ｕ）＝１／（２ｇＡ２）＊（１／ｕ−１）ｎ      ……    （１０）
【００３１】
（１０）式を（９）式に代入して（１１）式を得ることができる。
ＰＬ２＝１／（２ｇＡ２）＊（１／ｕ−１）ｎ・Ｑ２      ……    （１１）
【００３２】
（８）式及び（１１）式を（５）式に代入することにより、結局、（５）式は（１２）式により表される。
2004310674.tif 000005
【００３３】
但し、（１２）式では、説明を容易にするため、管路の圧力損失については特性を１つに集約している。しかし、実際には、管の途中で材質や口径が違ったり、バルブの１次側と２次側とでも異なったりするので、管が異なる場合にはその都度（８）式において適切なパラメータを設定し調整する必要がある。
【００３４】
次いで、（１２）式は非線形方程式となっているので、Ｑ１．８５をある初期流量
Ｑ＝ｑ０でテイラー展開（３次項以降は無視）して線形化を行うと（１３）式を得ることができる。
【数２】
2004310674.tif 000006
【００３５】
上記の（１３）式を（１２）式に代入すれば（１４）式を得ることができる。この（１４）式が図１に示した上水道プラントに適用するための一般化線形モデルの（１）式に相当する式となる。
【数３】
2004310674.tif 000007
【００３６】
つまり、（１）式と（１４）式とを対比した場合、（１）式の第１項のθ１（調整すべきパラメータ）に対応するのが（１４）式の第１項のＱ２にかかるカッコ内の式全体であり、ｘ１ｉに対応するのがＱ２である。同様にして、（１）式の第２項のθ２に対応するのが（１４）式の第２項のＱにかかるカッコ内の式全体すなわち
（ｋ２−（１０．６６６×Ｃ−１．８５×Ｄ−４．８７×Ｌ）×０．２７７５×ｑ００．８５）であり、ｘ２ｉに対応するのがＱである。また、（１）式の第３項のθ３に対応するのが（１４）式の第３項以降の式全体すなわち
ｈ１＋（１０．６６６×Ｃ−１．８５×Ｄ−４．８７×Ｌ）×０．０６３７５×ｑ０１．８５＋ｋ３であり、ｘ３ｉに対応するのが１となる。
【００３７】
そして、パラメータ調整手段７は、最小２乗法Ｍ１を適用して（１４）式中のパラメータの調整を行ない、プラントシミュレーション手段２はこの調整されたパラメータに基づきプラントシミュレーションを行う。なお、（１４）式に対する最小２乗法の適用の仕方は当該分野の技術者にとっては周知事項であるため説明を省略する。
【００３８】
上記の例では、パラメータ調整手段７がパラメータ調整手法として最小２乗法Ｍ１を選択した場合につき説明したが、パラメータ調整手段７は逐次最小２乗法（カルマンフィルタの特殊なケースとして知られる手法）Ｍ２又は補助変数法Ｍ３を選択することができる。また、パラメータ調整手法はこれらのみに限定されるわけではなく、その他の手法を選択して用いることができる。例えば、ニューラルネットワークを用いた手法や、最小化という観点では最急降下法をはじめとする数学的手法、あるいは遺伝的アルゴリズム、シミュレーテッドアニーリング、タブサーチ、アントアルゴリズムといったヒューリスティック最適化法と呼ばれる手法を用いることができる。
【００３９】
パラメータ調整手段７は、上記のように複数用意した調整手法のうちからいずれか一の手法を選択するが、その選択の仕方は種々であり特に限定されるわけではない。但し、一定の条件下では特定の手法を用いるのが好ましくないような場合もある。
【００４０】
例えば、上述した最小２乗法では逆行列の計算を必要とする場合もあるが逆行列を計算できないときはＱＲ分解法などの他の手法を用いなければならない。この逆行列が計算できるか否かは，つぎのような条件数という指標により，簡単に判定できることが知られている。
【００４１】
すなわち、Ａ＝ΦＴΦとし、ｃ（Ａ）＝ｍａｘ  σ（Ａ）／ｍｉｎ  σ（Ａ）を定義する（ｃは所謂コンディションを意味する記号）。このとき、σは行列Ａの特異値とする。すると、１０ｋ≦ｃ（Ａ）ならば、逆行列が存在しない。なお、ｋは推定値の有効桁数とする。よって、パラメータ調整手段７は最小２乗法ではなく、ＱＲ分解法や正則化法、あるいは特異値分解法などの逆行列計算を必要としない他の調整手法を選択することになる。
【００４２】
また、図１の構成では図示を省略しているが、ユーザが希望する技術情報を予め記憶させる手段を設けておき、この記憶された情報に基づきパラメータ調整手段７がいずれかの調整手法を選択する構成とすることもできる。例えば、最小２乗法はオフラインによるバッチ処理であるので，過去に調整したパラメータに対し、最新のデータのみを反映させたい場合には逐次最小２乗法などを利用するのが好ましい。このように、ユーザがどのように更新させたいかという情報を予め登録できるようにしておき、この登録に基づきパラメータ調整手段７に選択を行わせるようにすることもできる。
【００４３】
パラメータ調整手段７が上記のようなパラメータ調整を行うのは、更新判別手段５がモデルパラメータの調整を行ってその値を更新すべきと判別した場合である。この場合の判別方法も種々考えられるが、一例として次のような方法がある。
【００４４】
すなわち、プラントシミュレーション手段２でプロセスの挙動を模擬した結果Ｘ（ｉ）とその実績値ｘ（ｉ）との誤差｜  Ｘ（ｉ）−ｘ（ｉ）｜が所定の閾値εに対し（１５）式の関係が成立するか否かを判別し、予め設定した時間Ｔ以上継続して成立している場合に、パラメータ調整が必要と判定するといった方法が極めて簡単である。
ε≦｜Ｘ（ｉ）−ｘ（ｉ）｜            ……    （１５）
【００４５】
但し、プロセス値が変動しやすい特性を持ち、それまで（１５）式を満たしておきながら，あるとき偶然誤差範囲内に収まってしまいＴ時間以上継続して成立しなかったために調整が必要と判定されなかった場合もあり得る。そのような場合には、この判別方法に統計的な条件を加えることで対処することができる。
【００４６】
すなわち，模擬した時間帯の値Ｘ（ｉ）と実績値ｘ（ｉ）との誤差ｅ（ｉ）すなわち｜  Ｘ（ｉ）−ｘ（ｉ）｜に関して、全体のｅ（ｉ）のうち何点が（１５）式を満たすかによってパラメータ調整を判別するようにする。例えば、全体で１０００点のｅ（ｉ）に対して、（１５）式を満たす点が８０％すなわち，８００点に達した場合にパラメータ調整が必要と判定する。
【００４７】
また、パラメータ調整手段７は、プラント計測データ記憶手段４に記憶された計測データに基づきパラメータ調整を行うが、このときデータフィルタリング手段６は不適切なデータを抽出してこれを除去する。そして、パラメータ調整手段７は、この除去後の計測データを用いてパラメータ調整を行うようになっている。
【００４８】
つまり、プロセスデータの中には何らかの原因によってノイズ成分を含んでいたり、システム上の理由などで欠測が生じデータがない場合には、計算機での扱い上、マイナス値やとてつもなく大きい値などにしたりする場合がある。このようなデータはそのプロセスモデルの特性パラメータを調整するために利用するには不都合であるため除去する必要がある。データフィルタリング手段６はこのようなデータの除去を行う。このデータの除去方法についても特に限定されることはないが、一例を示すと次のようである。
【００４９】
例えば、データフィルタリング手段６はプラント計測データ記憶手段４に記憶されている計測データｘ（ｉ）の平均ｘＡ及び分散ｘσを計算し、各計測データｘ（ｉ）と所定の閾値δとの間に（１６）式の関係が成立するときにはそのデータｘ（ｉ）を除去することにする。
δ≦｜ｘ（ｉ）−（ｘＡ±ｘσ）｜          ……    （１６）
【００５０】
また、プロセスによっては、明らかにある値は取らないと分かっている場合もある。例えば、水位は必ず正であり負の値になることはないので負の値は除去することになる。更に、本実施形態ではユーザは自らの判断によって不要なデータを除去できるようになっている。
【００５１】
パラメータ調整手段７は、上記のようにして、プラントシミュレーション手段２が用いているモデルパラメータの調整を行うが、本実施形態では、パラメータ調整手段７の調整結果にかかわらず、ユーザが自らの判断又は自らの経験則に基づきモデルパラメータを手動で調整できるようになっている。パラメータ手動調整手段８は、このような場合に用いられるものであり、ユーザ側オペレータの手動操作信号の入力に基づきモデルパラメータの値を強制的に変更するようになっている。このときのオペレータの手動操作の仕方も特に限定されるものではない。例えば、ＧＵＩ上の画面からの調整でもよいし、テキストファイル等のファイルで調整してもよい。
【００５２】
図２は、本発明の第２の実施形態に係るプラントシミュレーションシステムの構成図であり、このシステムはプラント運用方案作成支援装置１Ａを有している。このプラント運用方案作成支援装置１Ａは、図１におけるプラント運用方案作成支援装置１に対して調整後パラメータ記憶手段１６及び調整後パラメータ出力手段１７を付加したものである。
【００５３】
すなわち、パラメータ調整手段７は、プラントシミュレーション手段２が用いているモデルパラメータの調整を行うが、このとき調整後のモデルパラメータのデータを調整後パラメータ記憶手段１６に記憶させる。そして、調整後パラメータ出力手段１７は、この記憶された調整後のモデルパラメータを出力する。この出力の対象としては、表示器やプリンタ等の他に、他の記憶媒体、他のプラントシミュレーションシステムなどが考えられる。
【００５４】
本実施形態によれば、あるプラントシミュレーションシステムでのモデルパラメータ調整結果を、同様の構成を有する他のシステムに対して流用することが可能となる。したがって、他のシステムについてプラント運用方案を作成する場合等は、プラント計測データの収集に費やす時間を省略することができ、効率的な運用方案作成作業を行うことができる。
【００５５】
図３は、本発明の第３の実施形態に係るプラントシミュレーションシステムの構成図であり、このシステムはプラント運用方案作成支援装置１Ｂを有している。このプラント運用方案作成支援装置１Ｂは、図１におけるプラント運用方案作成支援装置１に対して遠隔データ入出力回路１８を付加したものである。また、このシステムのプラント側は遠隔データ入出力回路１９を備えている。そして、通信回線２０を介して遠隔データ入出力回路１８，１９間でデータの授受が可能になっている。
【００５６】
本実施形態によれば、プラントから遠く離れた遠隔地においてもプラント運用方案の作成及びモデルパラメータの調整を行うことが可能になる。また、通信回線２０には複数のプラントシステム及び複数のプラント運用方案作成支援装置を接続できるので、各支援装置間でデータを共有することもできる。
【００５７】
図４は、本発明の第４の実施形態に係るプラントシミュレーションシステムの構成図であり、このシステムはプラント運用方案作成支援装置１Ｃを有している。このプラント運用方案作成支援装置１Ｃは、図１におけるプラント運用方案作成支援装置１において、プラントシミュレーション手段２と他の構成要素とを分離可能な構成としたものである。
【００５８】
既存のプラントシミュレーションシステムの多くは、単にプラントシミュレーション手段２のみを備えただけのものにすぎないが、本実施形態ではこのような既存のシステムに対してモデルパラメータの調整機能を付加することができる。
【００５９】
そして、本実施形態においても、図３に示した遠隔データ入出力回路をプラント運用方案作成支援装置１Ｃ、プラントシミュレーション手段２、及びプラント側のそれぞれに付加する構成を採用することができる。したがって、プラントシミュレーション手段２とプラント運用方案作成支援装置１Ｃとの間が遠距離である場合、あるいはプラント運用方案作成支援装置１Ｃとプラント側との間が遠距離である場合にも直ちにモデルパラメータの調整を行うことが可能になる。
【００６０】
この場合、プラント運用方案作成支援装置１Ｃをシステムメーカなど専門知識を有する技術者を抱えた企業側に設置することとすれば、ユーザ側では、わざわざモデルパラメータの調整を行う装置を新たに購入する必要はなく、通信回線を介して調整後のパラメータデータのみの提供を受けることで信頼性の高いプラントシミュレーションを実施することができる。
【００６１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、プラント計測データ記憶手段にプラントからの計測データを記憶させ、パラメータ調整手段が、プラント計測データ記憶手段に記憶された計測データを用い、プラントシミュレーション手段が用いるモデルパラメータを予め設定された手法により調整する構成としたので、システム納入時に行うパラメータフィッティング、及びその後にプラントの経年変化等を考慮して行うパラメータフィッティングを専門の技術者に頼ることなく自動的に行うことが可能なプラント運用方案作成支援装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプラントシミュレーションシステム及びプラント運用方案作成支援装置１の構成図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るプラントシミュレーションシステム及びプラント運用方案作成支援装置１Ａの構成図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るプラントシミュレーションシステム及びプラント運用方案作成支援装置１Ｂの構成図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係るプラントシミュレーションシステム及びプラント運用方案作成支援装置１Ｃの構成図。
【符号の説明】
１  プラント運用方案作成支援装置
１Ａ  プラント運用方案作成支援装置
１Ｂ  プラント運用方案作成支援装置
１Ｃ  プラント運用方案作成支援装置
２  プラントシミュレーション手段
３  入出力回路
４  プラント計測データ記憶手段
５  更新判別手段
６  データフィルタリング手段
７  パラメータ調整手段
８  パラメータ手動調整手段
９  配水池
１０  送水ポンプ
１１  電磁弁
１２  流量計
１３  配水池
１４  水位計
１５  水位計
１６  調整後パラメータ記憶手段
１７  調整後パラメータ出力手段
１８  遠隔データ入出力回路
１９  遠隔データ入出力回路
２０  通信回線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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