(57)【要約】      （修正有）【課題】貯水位計の切り換えに拘らず求めるダム流入量に不連続が生じなくする。【解決手段】ダムの貯水位を検出する第１、第２の貯水位計１、２と、前記第１、第２の貯水位計１、２のいずれかが検出した貯水位データを採用するか切り換える切換手段１５と、ダムの貯水量の履歴データと、前記切換手段１５により採用された貯水位計の現貯水位データに対応するダムの現貯水量とに基づきダム流入量を算出する算出手段１４と、前記切換手段１５による切り換えが行われると、切り換え前の現用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量と切り換え前の予備用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量との差分に基づき、前記履歴データを変更した補填貯水量データを前記算出手段が用いる履歴データに代えて採用させる補填手段１６とを具備する。【選択図】図１
2007186937.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダムの貯水位を検出する第１、第２の貯水位計と、
前記第１、第２の貯水位計のいずれかが検出した貯水位データを採用するか切り換える切換手段と、
ダムの貯水量の履歴データと、前記切換手段により採用された貯水位計の現貯水位データに対応するダムの現貯水量とに基づきダム流入量を算出する算出手段と、
前記切換手段による切り換えが行われると、切り換え前の現用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量と切り換え前の予備用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量との差分に基づき、前記履歴データを変更した補填貯水量データを前記算出手段が用いる履歴データに代えて採用させる補填手段とを
具備することを特徴とするダム流入量計算装置。
【請求項２】
補填貯水量データを求めて蓄積しておくことを特徴とする請求項１に記載のダム流入量計算装置。
【請求項３】
前記切換手段による切り換えが行われると、所定検出回前までの履歴データについて補填貯水量データを求めることを特徴とする請求項１に記載のダム流入量計算装置。
【請求項４】
ダムの貯水位を検出する第１、第２の貯水位計を用い、この第１、第２の貯水位計のいずれかが検出した貯水位データを採用するか切り換える切換ステップと、
ダムの貯水量の履歴データと、前記切換ステップにより採用された貯水位計の現貯水位データに対応するダムの現貯水量とに基づきダム流入量を算出する算出ステップと、
前記切換ステップによる切り換えが行われると、切り換え前の現用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量と切り換え前の予備用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量との差分に基づき、前記履歴データを変更した補填貯水量データを前記算出ステップが用いる履歴データに代えて採用させる補填ステップとを
具備することを特徴とするダム流入量計算方法。
【請求項５】
補填貯水量データを求めて蓄積しておくことを特徴とする請求項４に記載のダム流入量計算方法。
【請求項６】
前記切換ステップによる切り換えが行われると、所定検出回前までの履歴データについて補填貯水量データを求めることを特徴とする請求項４に記載のダム流入量計算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ダム流入量計算装置及びその計算方法に関するものであり、特に２つの貯水位計を用い、一方を選択する切り換えを行って貯水位データを検出し、これに対応するダム貯水量からダム流入量を求めるようにしたダム流入量計算装置及びその計算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダム管理には、ダムの貯水位の測定が基本となり、これに基づき貯水量やダム流入量が求められている。このようなシステムとしては、例えば特許文献１に記載のものをあげることができる。貯水位検出のために、ダムの貯水位測定を行う貯水位計が２つ配置され、一方を現用とし他方を予備用とし、現用に異常が発生した場合に予備用に切り換えを行って貯水位データを得ている。
【特許文献１】特開平９−２３５７２０号公報
【０００３】
ところで、２つの貯水位計は、同一原因により２つともが故障せぬように、測定の方式が異なるものを用いたり、或いは、設置場所を変更したりする工夫がなされている。そのために、同じ時刻の測定データには差が生じていることがある。ダムの貯水量は、貯水位に基づき決定されるものであり、これに基づきダム流入量が求められる。
【０００４】
しかしながら、現用の貯水位計に異常が発生した場合に予備用の貯水位計へ切り換えを行ったときに、両者の貯水位計により得られている貯水位データに差があると、切り換えの前後に係る貯水量が異なるところとなり、これにより求められるダム流入量に大きな不連続が生じることになる。ダム流入量はダム管理（特に、ゲートの開閉等）の基礎データとなることから不連続が生じることは問題である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明が解決しようとする課題は、現用の貯水位計に異常が発生した場合に予備用の貯水位計に切り換えを行ったときに、両者の貯水位計により得られている貯水位データに差があり、求めるダム流入量が不連続となることであり、本発明ではこの問題点を解決し、貯水位計の切り換えに拘らず求めるダム流入量に不連続が生じないようにするダム流入量計算装置及びその計算方法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】
本発明に係るダム流入量計算装置は、ダムの貯水位を検出する第１、第２の貯水位計と、前記第１、第２の貯水位計のいずれかが検出した貯水位データを採用するか切り換える切換手段と、ダムの貯水量の履歴データと、前記切換手段により採用された貯水位計の現貯水位データに対応するダムの現貯水量とに基づきダム流入量を算出する算出手段と、前記切換手段による切り換えが行われると、切り換え前の現用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量と切り換え前の予備用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量との差分に基づき、前記履歴データを変更した補填貯水量データを前記算出手段が用いる履歴データに代えて採用させる補填手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るダム流入量計算装置では、補填貯水量データを求めて蓄積しておくことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るダム流入量計算装置では、前記切換手段による切り換えが行われると、所定検出回前までの履歴データについて補填貯水量データを求めることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係るダム流入量計算方法は、ダムの貯水位を検出する第１、第２の貯水位計を用い、この第１、第２の貯水位計のいずれかが検出した貯水位データを採用するか切り換える切換ステップと、ダムの貯水量の履歴データと、前記切換ステップにより採用された貯水位計の現貯水位データに対応するダムの現貯水量とに基づきダム流入量を算出する算出ステップと、前記切換ステップによる切り換えが行われると、切り換え前の現用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量と切り換え前の予備用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量との差分に基づき、前記履歴データを変更した補填貯水量データを前記算出ステップが用いる履歴データに代えて採用させる補填ステップとを具備することを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るダム流入量計算方法では、補填貯水量データを求めて蓄積しておくことを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るダム流入量計算方法では、前記切換ステップによる切り換えが行われると、所定検出回前までの履歴データについて補填貯水量データを求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、切り換え前の現用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量と切り換え前の予備用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量との差分に基づき、履歴データを変更した補填貯水量データをダム流入量算出において用いる履歴データに代えて補填してダム流入量を算出するので、補填されたデータは切り換え後の貯水位計による履歴貯水位データとなり、貯水位計の切り換えに拘らずダム流入量に不連続が生じることはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明では、切り換え前の現用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量と切り換え前の予備用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量との差分に基づき、履歴データを変更した補填貯水量データをダム流入量算出において用いる履歴データに代えて補填してダム流入量を算出するという構成により、貯水位計の切り換えに拘らずダム流入量に不連続を生じさせないという目的を達成したものである。
【実施例１】
【００１４】
以下添付図面を参照して、本発明に係るダム流入量計算装置及びその方法について実施例を説明する。図１は、本発明に係るダム流入量計算装置の実施例を示すブロック図である。ダム流入量計算装置においては、第１の貯水位計１と第２の貯水位計２とが用いられる。第１の貯水位計１と第２の貯水位計２とは、例えば設置場所や検出方式が異なるものとする。検出方式としては、水晶式、超音波式、圧力式、フロート式などがある。第１の貯水位計１により検出された貯水位信号はＡ／Ｄ変換器３を介してディジタル化され本体装置１０へ送られ、第２の貯水位計２により検出された貯水位信号はＡ／Ｄ変換器４を介してディジタル化され本体装置１０へ送られる。
【００１５】
本体装置１０は、コンピュータにより構成されるものであり、データ蓄積手段１１、貯水量テーブル１２、サンプリング・貯水量取得手段１３、算出手段１４、切換手段１５、補填手段１６を備えるものである。データ蓄積手段１１は、検出された貯水位や貯水量などの各種データが例えば図４に示すように蓄積されるメモリである。貯水量テーブル１２は、検出された貯水位に対応するダム貯水量を求めるためのテーブルであり、図２に示される如く、貯水位とこれに対応するダム貯水量とが対応付けられて記憶されたものである。
【００１６】
サンプリング・貯水量取得手段１３は、サンプリング時にＡ／Ｄ変換器３、４から貯水位のディジタルデータを得て、この貯水位に基づき貯水量テーブル１２を検索して対応する貯水量を取得するものであり、取得された貯水量はデータ蓄積手段１１へ蓄積されることになる。切換手段１５は、第１の貯水位計１または第２の貯水位計２のいずれかが検出した貯水位データを採用するかを切り換えるものである。切換手段１５は、当初においては、例えば第１の貯水位計１のデータを現用として採用し、第２の貯水位計２のデータを予備用としており、第１の貯水位計１のデータが得られない場合や、Ａ／Ｄ変換器３から送られるＢＣＤデータのパリティにより異常が検出された場合などの異常時に、第２の貯水位計２のデータを現用として採用する。この後には、修理等された第１の貯水位計１を予備用とし、第２の貯水位計２を現用として動作し、第２の貯水位計２が異常となった場合に、第１の貯水位計１を現用とする切り換えが行われる。以降、現用の貯水位計の異常時に交互に切り換えがなされる。
【００１７】
算出手段１４は、ダムの貯水量の履歴データと、切換手段１５により採用された貯水位計の現貯水位データに対応するダムの現貯水量とに基づきダム流入量を算出するものである。具体例を示すと、ダムの流入量（ｍ3／Ｓ）をＱit(t)、現流入量算出時の総貯水量（ｍ3）をＶ［Ｈ（ｔ）］、所定サンプリング前（Ｔ回（Ｔ分）前）における流入量算出時の総貯水量（ｍ3）をＶ［Ｈ（ｔ−Ｔ）］、現流入量算出時からｉ分前の全放流量正分値（ｍ3／Ｓ）をＱot(t-i)、流入量算出時間間隔（分）をＴとするとき、ダムの流入量Ｑit(t)（ｍ3／Ｓ）は、次の式１により求めることができる。
【００１８】
【数１】
2007186937.tif 000003
【００１９】
更に、補填手段１６は、切換手段１５による切り換えが行われると、切り換え前の現用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量と切り換え前の予備用貯水位計の貯水位データを用いて得たダムの貯水量との差分に基づき、履歴データを変更した補填貯水量データを上記算出手段１４が用いる履歴データに代えて採用させるものである。具体的には、貯水位データについての所定サンプリング(検出)回前までの貯水量履歴データについて補填貯水量データを求め、データ蓄積手段１１において該当補填貯水量データを上書きする。
【００２０】
以上の各手段を備える本体装置１０は、算出したダム流入量データを例えばダム制御装置２０へ送り、ダム制御装置２０は、ダム流入量データやその他のデータに基づきダムの制御を行う。
【００２１】
上記の本体装置１０における各手段は、図３に示されるフローチャートに対応するプログラムを本体装置１０のＣＰＵが実行することにより実現されるので、このフローチャートに基づきダム流入量算出の動作を説明する。ＣＰＵはサンプリング・貯水量取得手段１３として、貯水位データのサンプリング時刻の到来を監視している（Ｓ１１）。ここでは、サンプリング間隔を１分とする。サンプリング時刻が到来すると、貯水位データを取り込み、データ蓄積手段１１へ蓄積する。このとき、第１の貯水位計１及び第２の貯水位計２が正常であり、それぞれに接続されたＡ／Ｄ変換器３、４から貯水位データを得て、図４に示すデータ蓄積手段１１の「主」と「副」における「貯水位」の欄に記憶する（Ｓ１２）。ここで、「主」は第１の貯水位計１に対応し、「副」は第２の貯水位計２に対応している。データ蓄積手段１１の「時間」欄は、上部が過去となっており、図４においては「ｔ−２３」から「ｔ−４９」までの部分を抜き出して記載されているが、実際には「ｔ−４９」より古いデータも蓄積されている。
【００２２】
ステップＳ１２に次いで、上記サンプリングした貯水位データを用いて貯水量テーブル１２を検索し対応する貯水量データを取得し、「主」と「副」における貯水位と貯水量の差分を算出して、データ蓄積手段１１の「主・副の差」欄に蓄積する（Ｓ１３）。なお、貯留量は、式１の第１項により計算される値であり、実際には求められるためデータ蓄積手段１１に記載している。
【００２３】
ステップＳ１３に次いで、現用貯水位計（採用されている貯水位計であり、ここでは「主」）の貯水位データを用いて求めた貯水量をデータ蓄積手段１１の「流入量計算」欄における今回の「貯水量」及び「補填貯水量」に蓄積する（Ｓ１４）。ステップＳ１４に次いでＣＰＵは、現用貯水位計の切り換えがなされたかを検出する（Ｓ１５）。既に説明した通り、現用貯水位計からデータが到来しないなどの異常が検出されると、現用貯水位計の切り換えが行われるが、「時間」が「ｔ−４９」では、異常が検出されず、ステップＳ１５においてＮＯへ分岐し、今回の「貯水量」とＴサンプリング回（Ｔ＝１０分）前の履歴「補填貯水量」を用いて、式１により流入量を求める（Ｓ１７）。なお、データ蓄積手段１１の「流入量計算」欄における全放流量平均は図示せぬ装置から入力されるものとし、ここでは常に１．００ｍ3／Ｓとする。また、貯留量は、式１の第１項により計算される値であり、実際には求められるためデータ蓄積手段１１「流入量計算」欄にも記載している。
【００２４】
現用貯水位計の切り換えが行われない限りにおいては上記処理が続けられる。この図４の例では、「時間」が「ｔ−４９」から「ｔ−３８」までは、現用貯水位計が正常であり、その切り換えが行われることなく処理が進んだことを示している。データ蓄積手段１１における「時間」が「ｔ−３７」となったときに現用貯水位計（「主」の貯水位計）に異常が生じ、予備用貯水位計である「副」の貯水位計による貯水位データを選択するように切り換えがなされる。データ蓄積手段１１の「主」欄における「異常」、「欠測」は現用貯水位計（「主」の貯水位計）に異常が生じたことを示し、ステップＳ１２〜Ｓ１３にて書き込まれる。
【００２５】
ステップＳ１３に次いで、現用貯水位計（この段階では、採用されている貯水位計は「副」）の貯水位データを用いて求めた貯水量を「流入量計算」欄における「時間」欄が「ｔ−３７」の行に対して、今回の「貯水量」欄及び「補填貯水量」欄に蓄積する（Ｓ１４）。ステップＳ１４に次いでＣＰＵは、現用貯水位計の切り換えがなされたかを検出する（Ｓ１５）。前述の通り、切り換えが行われているのでＹＥＳへ分岐する。そして、Ｔサンプリング回（Ｔ＝１０分）前までの履歴貯水量データ（「時間」欄が「ｔ−４７」〜「ｔ−３８」のそれぞれ）の差分基づき、採用された履歴貯水量データ（「時間」欄が「ｔ−４７」〜「ｔ−３８」）を補填し、これを対応の「補填貯水量」に上書きする（Ｓ１６）。
【００２６】
具体的には、「時間」欄が「ｔ−４７」〜「ｔ−３８」の履歴貯水量データにあっては「主」と「副」の差がそれぞれ「５００」であり、この「５００」を採用された履歴貯水量データ「５０５００」から減算して「５００００」をもとめ、この求めた「５００００」を補填し(新たに採用された貯水位計による貯水位データを用いて得た貯水量を補填データとする)、これを対応の「補填貯水量」に上書きする（Ｓ１６）。このようにして補填されたデータ蓄積手段１１の例を図５に示す。そして、ＣＰＵは今回の「貯水量」とＴサンプリング回（Ｔ＝１０分）前の履歴「補填貯水量」を用いて、式１により流入量を求める（Ｓ１７）。上記ステップＳ１６を行わない図４の例では、貯水位計が切り換えられることにより、ステップＳ１７による流入量の計算では、「時間」欄が「ｔ−３７」において明らかな通り流入量が大きく変動するが、本実施例によれば、図５に示す通り流入量に変化は見られない。
【００２７】
上記の図４、図５の例にあっては、現状にて採用している「主」の貯水位計に異常が生じ「副」の貯水位計へ切り換えを行った場合を示したが、現状にて採用している「副」の貯水位計に異常が生じ「主」の貯水位計へ切り換えを行う場合も、上記と同様の処理がなされる。図６は、上記のような切り換えが行われた場合におけるデータ蓄積手段１１の蓄積内容を示す例である。図６においては「ｔ−２３」から「ｔ−０」までの部分を抜き出して記載されているが、実際には「ｔ−２３」より古いデータも蓄積されている。
【００２８】
図６に示す例では、「時間」欄が「ｔ−２３」から「ｔ−１１」までは「副」の貯水位計が正常であり、図２のフローチャートにおけるステップＳ１５においてＮＯへ分岐する処理が行われていたのに対し、「時間」欄が「ｔ−１０」のときに「副」の貯水位計に異常が生じて「主」の貯水位計へ切り換えが行われたものである。そこで、ステップＳ１５において切り換えが行われたことが検出され、ＹＥＳへ分岐する。そしてＣＰＵは、Ｔサンプリング回（Ｔ＝１０分）前までの履歴貯水量データ（「時間」欄が「ｔ−１１」〜「ｔ−２０」それぞれ）の差分基づき、採用された履歴貯水量データ（「時間」欄が「ｔ−１１」〜「ｔ−２０」）を補填し、これを対応の「補填貯水量」に上書きする（Ｓ１６）。
【００２９】
具体的には、「時間」欄が「ｔ−１１」〜「ｔ−２０」の履歴貯水量データにあっては「主」と「副」の差が「５００」であり、この差「５００」を採用された履歴貯水量データ「５００００」へ加算して、「５０５００」を補填し(新たに採用された貯水位計による貯水位データを用いて得た貯水量を補填データとする)、これを対応の「補填貯水量」に上書きする（Ｓ１６）。このようにして補填されたデータ蓄積手段１１の例が図６に示されたものである。本実施例によれば、図６に示す通り流入量に変化は見られない。
【００３０】
なお、上記の実施例においては、切換検出の際に、現用と予備用(切換前の現用)貯水位計により得られていた貯水量の差分に基づき得られる補填貯水量を全て求めて上書きするものであるが、これに限られない。例えば、現用貯水位計の異常を検出して切り換えを行ったときに、Ｔ回分の履歴貯水量データにフラグをセットし、流入量計算の際に、それぞれＴ回前の貯水量の差分に基づき得られる補填貯水量を全て求めて、これを用いて流入量の計算を行うようにしても良い。即ち、一度に補填貯水量をＴ個求めるのではなく、流入量計算の都度に、該当する補填貯水量を求めるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のダム流入量算出装置に係る実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明のダム流入量算出装置に係る実施例において用いられる貯水量テーブルの一例を示す図。
【図３】本発明のダム流入量算出装置の動作を説明するフローチャート。
【図４】本発明のダム流入量算出装置に係る実施例において用いられるデータ蓄積手段の記憶内容の一例を示す図であり、本発明による補填がなされない場合を示す図。
【図５】本発明のダム流入量算出装置に係る実施例において用いられるデータ蓄積手段の記憶内容の一例を示す図であり、本発明による補填がなされた場合を示す図。
【図６】本発明のダム流入量算出装置に係る実施例において用いられるデータ蓄積手段の記憶内容の一例を示す図であり、図5とは別の部分を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１  第１の貯水位計
２  第２の貯水位計
３  Ａ／Ｄ変換器
４  Ａ／Ｄ変換器
１０  本体装置
１１  データ蓄積手段
１２  貯水量テーブル
１３  サンプリング・貯水量取得手段
１４  算出手段
１５  切換手段
１６  補填手段
２０  ダム制御装置
【図１】
2007186937.tif 000004
【図２】
2007186937.tif 000005
【図３】
2007186937.tif 000006
【図４】
2007186937.tif 000007
【図５】
2007186937.tif 000008
【図６】
2007186937.tif 000009