本發(fā)明涉及關(guān)于水廠制作與管道系統(tǒng)相關(guān)的信息的工廠系統(tǒng)信息制作裝置，所述水廠包括多個蓄水設(shè)備以及將這些蓄水設(shè)備連接起來的多個管道。

背景技術(shù)：

供水廠包括廣泛地分布配設(shè)的多個設(shè)備。在凈水場中制造出的飲用水儲存于蓄水設(shè)備的貯水箱(也稱作供水池、蓄水池)，并從那里通過給水管網(wǎng)向市區(qū)供給。向遠(yuǎn)處、高處的供水通過經(jīng)由多個供水池的送水來實現(xiàn)，在規(guī)模大的工廠中，為了從離想要供給的市區(qū)等最遠(yuǎn)的供水池對該市區(qū)等供水，有時經(jīng)由10處以上的供水池。

污水廠也和供水廠同樣地，包括廣泛地分布配設(shè)的多個設(shè)備。從市區(qū)排出的排水以及雨水通過排水管網(wǎng)經(jīng)由多個泵設(shè)備被送向污水處理場。在對以上這樣的供排水廠的多個設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視控制的情況下，多采用如下的方法：在中央監(jiān)視控制室中設(shè)置中央監(jiān)視控制盤(中央監(jiān)視控制裝置)，一邊將與監(jiān)視控制操作相關(guān)的信息存儲到數(shù)據(jù)庫，一邊總括地監(jiān)視控制工廠整體的動向。

而且，供排水管道是考慮地勢、地上的人口動態(tài)、作為工廠的安全性等而設(shè)計。因此，由于新的住宅區(qū)的建設(shè)、災(zāi)害對策等經(jīng)營判斷的影響，有時鋪設(shè)新的管道、或者停止現(xiàn)有的管道的使用。特別是在發(fā)生大口徑管道的變更、設(shè)施整合等對供排水廠整體產(chǎn)生影響的大規(guī)模工程的情況下，有時也對供排水管道的運用方法本身產(chǎn)生影響。

當(dāng)這樣在管道中發(fā)生大規(guī)模工程的情況下，為了應(yīng)對于新的管道系統(tǒng)(管道的路徑)，在中央監(jiān)視控制盤、附屬于中央監(jiān)視控制盤的運用支援裝置等各系統(tǒng)中更新各蓄水設(shè)備的內(nèi)部參數(shù)、各種設(shè)定。

其中，在進(jìn)行內(nèi)部參數(shù)等的更新時，需要關(guān)閉運行中的系統(tǒng)或者切換為維護(hù)模式，雖然是暫時性的，但發(fā)生監(jiān)視業(yè)務(wù)中斷的狀況。因此，最好是以盡量短的時間進(jìn)行上述的內(nèi)部參數(shù)等的更新。

但是，中央監(jiān)視控制盤、運用支援裝置中的內(nèi)部參數(shù)等的更新是通過操作員、設(shè)計師一邊根據(jù)自身的知識獨自進(jìn)行研究一邊手動變更值來進(jìn)行的。因此，存在沒有專業(yè)知識的人無法進(jìn)行更新作業(yè)，而且由于更新作業(yè)導(dǎo)致既加重負(fù)擔(dān)又耗費時間這樣的問題。

為了解決該問題，過去一直在研究對內(nèi)部參數(shù)等的更新作業(yè)進(jìn)行支援的方法。例如，在專利文獻(xiàn)1所公開的技術(shù)中，通過計算機自動地進(jìn)行確定內(nèi)部參數(shù)值的作業(yè)，能夠削減用于內(nèi)部參數(shù)等的更新作業(yè)的作業(yè)負(fù)擔(dān)。特別是因為將各裝置的內(nèi)部參數(shù)值的確定所需的計算方法登錄為軟件對象，所以有能夠應(yīng)對于任意的工廠結(jié)構(gòu)這樣的優(yōu)點。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2002-91504號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

上述的內(nèi)部參數(shù)等的更新作業(yè)一般包括以下兩階段的作業(yè)：要更新內(nèi)部參數(shù)的蓄水設(shè)備的選定(以下記作“第1階段的作業(yè)”)；以及對所選定的蓄水設(shè)備確定由系統(tǒng)利用的內(nèi)部參數(shù)值(以下記作“第2階段的作業(yè)”)。

例如，在開發(fā)進(jìn)行供水池的需求量預(yù)測的系統(tǒng)的情況下，對作為監(jiān)視對象的全部供水池進(jìn)行需求量預(yù)測的情況少，而僅對作為供水池運用的基礎(chǔ)的一部分主要的供水池進(jìn)行需求量預(yù)測的情況居多。因此，操作員、設(shè)計師進(jìn)行第1階段的作業(yè)即基于各種信息選定主要的供水池的作業(yè)。但是，在一邊讀解各種設(shè)計圖一邊弄懂主要使用了多個管道中的哪個管道等之后才能夠進(jìn)行該第1階段的作業(yè)。因此，在進(jìn)行內(nèi)部參數(shù)等的更新作業(yè)、設(shè)計作業(yè)時存在第1階段的作業(yè)造成巨大的負(fù)擔(dān)這樣的問題。

另外，在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，雖然能夠減輕第2階段的作業(yè)的負(fù)擔(dān)，但卻未以減輕第1階段的作業(yè)為目的。因此，在發(fā)生大口徑管道的追加等對工廠整體的運用產(chǎn)生影響的這樣的工程的情況下，操作員、設(shè)計師等用戶依然必須進(jìn)行第1階段的作業(yè)、即主要的供水池的選定作業(yè)。

因此，本發(fā)明是鑒于上述那樣的問題而完成的，目的在于提供能夠減輕用戶的作業(yè)負(fù)擔(dān)的技術(shù)。

本發(fā)明的工廠系統(tǒng)信息制作裝置，關(guān)于包括多個蓄水設(shè)備和將這些設(shè)備連接起來的多個管道的水廠制作與管道系統(tǒng)相關(guān)的信息，其中，所述工廠系統(tǒng)信息制作裝置具備：監(jiān)視數(shù)據(jù)庫，存儲由所述水廠的傳感器測量得到的各時刻的傳感器測量信息；分析用數(shù)據(jù)提取部，從所述監(jiān)視數(shù)據(jù)庫所存儲的所述傳感器測量信息中提取分析用數(shù)據(jù)，所述分析用數(shù)據(jù)包括所述多個蓄水設(shè)備的所述各時刻的蓄水量和所述多個管道的所述各時刻的流入流出量；以及關(guān)系性分析部，根據(jù)所述分析用數(shù)據(jù)計算所述多個蓄水設(shè)備的各時刻的蓄水量的變化，根據(jù)該蓄水量的變化和所述流入流出量，計算所述蓄水設(shè)備和連接到該蓄水設(shè)備的所述管道的相關(guān)關(guān)系，根據(jù)該相關(guān)關(guān)系推定所述多個管道中的被使用的管道。在所述被使用的管道和連接到該被使用的管道的所述蓄水設(shè)備的組合有多個的情況下，所述關(guān)系性分析部推定為構(gòu)成所述相關(guān)關(guān)系比其它的組合強的組合的所述被使用的管道與所述蓄水設(shè)備一對一連接。

根據(jù)本發(fā)明，依據(jù)監(jiān)視數(shù)據(jù)庫中存儲的傳感器測量信息來推定多個管道中的被使用的管道。因此，能夠減輕用戶的作業(yè)負(fù)擔(dān)。

本發(fā)明的目的、特征、實施方式以及優(yōu)點通過以下的詳細(xì)說明和附圖而進(jìn)一步明確。

附圖說明

圖1是示出實施方式1的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是示意地示出實施方式1的監(jiān)視數(shù)據(jù)的圖。

圖3是示意地示出實施方式1的供排水廠的管道系統(tǒng)的一個例子的圖。

圖4是示意地示出實施方式1的管道系統(tǒng)圖的一個例子的圖。

圖5是示出實施方式2的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖6是示出實施方式3的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖7是示出實施方式4的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖8是示出實施方式5的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

附圖標(biāo)記說明

101：工廠；113：監(jiān)視數(shù)據(jù)庫；121：分析用數(shù)據(jù)提取裝置；122：關(guān)系性分析裝置；123：畫面制作裝置；124：分析用數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置；125：設(shè)備參數(shù)推定裝置；126：輸出評價裝置；127：調(diào)整對象設(shè)備選定裝置；128：運用支援裝置。

具體實施方式

<實施方式1>

圖1是示出本發(fā)明的實施方式1的應(yīng)用了工廠系統(tǒng)信息制作裝置的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖1的工廠系統(tǒng)圖制作裝置具備監(jiān)視控制裝置111、輸入輸出裝置112、監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113、分析用數(shù)據(jù)提取裝置121、關(guān)系性分析裝置122以及畫面制作裝置123。其中，監(jiān)視控制裝置111、輸入輸出裝置112和監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113對應(yīng)于以往利用的面向工廠的監(jiān)視控制裝置。

首先，對工廠系統(tǒng)圖制作裝置的概要進(jìn)行說明。

監(jiān)視控制裝置111與工廠101連接，工廠101是監(jiān)視控制裝置111作為監(jiān)視對象的工廠系統(tǒng)以及裝置。工廠101是包括多個蓄水設(shè)備以及將這些設(shè)備連接起來的多個管道的水廠。

以下，將工廠101設(shè)為作為水廠的一種的供排水廠來說明。但不限于此，工廠101也可以是例如供水廠或者污水廠。此外，在以下的說明中，將工廠101也記作“供排水廠101”。

監(jiān)視控制裝置111從附屬(配設(shè))于工廠101的各設(shè)備的傳感器獲取通過該傳感器測量而得到的各種測量信號等傳感器測量信息，在中央監(jiān)視控制裝置中收集該傳感器測量信息。通常，所收集的傳感器測量信息作為監(jiān)視數(shù)據(jù)被記錄到監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113內(nèi)，被利用在過去事例的檢索、分析作業(yè)等中。

本實施方式1的工廠系統(tǒng)圖制作裝置根據(jù)監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113內(nèi)記錄的監(jiān)視數(shù)據(jù)，在輸入輸出裝置112中對與工廠101整體相關(guān)的信息進(jìn)行總括顯示。由此，用戶能夠掌握工廠101整體的動向。

另外，本實施方式1的工廠系統(tǒng)圖制作裝置根據(jù)監(jiān)視數(shù)據(jù)關(guān)于工廠101制作與管道系統(tǒng)相關(guān)的信息。此處，工廠系統(tǒng)圖制作裝置根據(jù)監(jiān)視數(shù)據(jù)推定多個管道中的被使用的管道，制作示出作為該管道的系統(tǒng)的管道系統(tǒng)的管道系統(tǒng)圖。然后，工廠系統(tǒng)圖制作裝置能夠在輸入輸出裝置112中顯示所制作出的管道系統(tǒng)圖。由此，用戶能夠明確主要使用了哪些管道以及管道系統(tǒng)，所以能夠容易地選定主要的蓄水設(shè)備(供水池)。

接下來，對工廠系統(tǒng)圖制作裝置的各組成部分進(jìn)行詳細(xì)說明。

監(jiān)視控制裝置111從工廠101的傳感器收集傳感器測量信息(測量信號)，將該傳感器測量信息作為監(jiān)視數(shù)據(jù)記錄(存儲)到監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113中。另外，監(jiān)視控制裝置111將用戶輸入到輸入輸出裝置112的控制信息(控制信號)作為監(jiān)視數(shù)據(jù)記錄(存儲)到監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113中。

監(jiān)視控制裝置111使輸入輸出裝置112顯示監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113中記錄(存儲)的監(jiān)視數(shù)據(jù)。進(jìn)而，在獲取了上述的控制信息的情況下，監(jiān)視控制裝置111將該控制信息發(fā)送到設(shè)置于工廠101的控制裝置，從而控制工廠101的設(shè)備。由此，用戶能夠通過操作輸入輸出裝置112來遠(yuǎn)程操作工廠101。

監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113將來自供排水廠101的傳感器測量信息以及用戶輸入的對供排水廠101的控制信息作為監(jiān)視數(shù)據(jù)而存儲。從工廠101收集的各傳感器測量信息(各測量信號的值)按照預(yù)先設(shè)定的單位時間間隔被存儲到監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113內(nèi)。

圖2是示意地示出存儲于本實施方式1的監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113的監(jiān)視數(shù)據(jù)的圖。在圖2的例子中，各傳感器測量信息按照1個小時單位被存儲。時刻信息201表示收集到各傳感器測量信息的時刻，時間標(biāo)簽202表示在監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113內(nèi)存儲時刻信息201的位置。測量值211表示各傳感器測量信息，測量值標(biāo)簽212表示在監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113內(nèi)存儲測量值211的位置。測量值單位213表示與各傳感器測量信息的物理量相關(guān)的單位制。

如以上這樣，監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113關(guān)于供排水廠101存儲各時刻的傳感器測量信息。此外，在圖2中示出了將與泵的流量和蓄水池(蓄水設(shè)備)的水位(蓄水量)相關(guān)的傳感器測量信息存儲到監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113的例子，但在實際的系統(tǒng)中不止這些信息，也存儲與受電、運行操作以及水質(zhì)等相關(guān)的監(jiān)視數(shù)據(jù)。

返回到圖1，接下來，對分析用數(shù)據(jù)提取裝置121(分析用數(shù)據(jù)提取部)、關(guān)系性分析裝置122(關(guān)系性分析部)以及畫面制作裝置123(系統(tǒng)圖制作部)進(jìn)行說明。

分析用數(shù)據(jù)提取裝置121從監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113所存儲的監(jiān)視數(shù)據(jù)中選擇應(yīng)該用于分析的數(shù)據(jù)，并提取為分析用數(shù)據(jù)。此處，分析用數(shù)據(jù)包括多個蓄水設(shè)備的各時刻的蓄水量和多個管道的各時刻的流入流出量。此外，對管道的流入流出量應(yīng)用設(shè)置于管道的泵設(shè)備的送水量、與管道的兩端的高低差或管道的傾斜度對應(yīng)的送水量等。

如以上這樣構(gòu)成的分析用數(shù)據(jù)提取裝置121從監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113所存儲的監(jiān)視數(shù)據(jù)(傳感器測量信息)中提取包括多個蓄水設(shè)備的各時刻的蓄水量和多個管道的各時刻的流入流出量的分析用數(shù)據(jù)。分析用數(shù)據(jù)提取裝置121將所提取到的分析用數(shù)據(jù)發(fā)送到關(guān)系性分析裝置122。

關(guān)系性分析裝置122根據(jù)通過分析用數(shù)據(jù)提取裝置121提取的分析用數(shù)據(jù)，在進(jìn)行預(yù)先規(guī)定的運算之后，推定(計算)多個管道中的被使用的管道。此處，在對關(guān)系性分析裝置122進(jìn)行詳細(xì)說明之前，對供排水廠的管道系統(tǒng)進(jìn)行說明。

圖3是示意地示出本實施方式1的供排水廠的管道系統(tǒng)的一個例子的圖。在圖3中示出以圓的符號表示的泵設(shè)備301A、泵設(shè)備301B和以四邊形的符號表示的蓄水設(shè)備302A、蓄水設(shè)備302B。附在這些符號之間的箭頭表示管道和流向(在管道內(nèi)水流動的朝向)。在圖3的例子中示出泵設(shè)備301A將水送到蓄水設(shè)備302A，泵設(shè)備301B將水從蓄水設(shè)備302A送到蓄水設(shè)備302B。

此處，假定在管道途中水量不增不減。在該情況下，在泵設(shè)備301A的流量增加時，蓄水設(shè)備302A的水位上升率變大，在泵設(shè)備301B的流量增加時，蓄水設(shè)備302A的水位下降率以及蓄水設(shè)備302B的水位上升率變大。

圖1的關(guān)系性分析裝置122將這樣的蓄水量的變化和上述流入流出量的相關(guān)關(guān)系定量化為數(shù)值。以下，對該情況進(jìn)行詳細(xì)說明。

首先，關(guān)系性分析裝置122根據(jù)分析用數(shù)據(jù)中的蓄水設(shè)備的各時刻的蓄水量，計算蓄水設(shè)備的各時刻的蓄水量的變化。例如，關(guān)系性分析裝置122關(guān)于蓄水設(shè)備j(供水池j)，根據(jù)時刻t的蓄水量P_j,t和時刻(t-1)的蓄水量P_j,t-1計算時刻t的蓄水量的變化(P_j,t-P_j,t-1)。此外，設(shè)定t＝1，2，…，T。

接下來，關(guān)系性分析裝置122根據(jù)蓄水設(shè)備j的各時刻的蓄水量的變化(P_j,t-P_j,t-1)和蓄水設(shè)備j的各時刻的流入流出量，規(guī)定下述的式(1)。此外，在下述的式(1)中，對蓄水設(shè)備j的各時刻的流入流出量使用與蓄水設(shè)備j連接的管道的泵i(i＝1，2，…，N)的時刻t的流量Q_i,t。C_i,j在該時刻是未知數(shù)。

[數(shù)1]

接下來，關(guān)系性分析裝置122對式(1)應(yīng)用最小二乘法。也就是說，關(guān)系性分析裝置122計算下述的式(2)的值為最小的C_i,j的值。

[數(shù)2]

計算出的C_i,j表示蓄水設(shè)備j和與該蓄水設(shè)備j連接的管道(泵i)的相關(guān)關(guān)系，具體表示蓄水設(shè)備j的蓄水量的變化和與該蓄水設(shè)備j連接的管道(泵i)的流入流出量的相關(guān)關(guān)系。例如，如果C_i,j是1或者接近1的值，則蓄水設(shè)備j的蓄水量的變化和管道(泵i)的流入量的相關(guān)關(guān)系強。如果C_i,j是-1或者接近-1的值，則蓄水設(shè)備j的蓄水量的變化和管道(泵i)的流出量的相關(guān)關(guān)系強。如果C_i,j是0或者接近0的值，則蓄水設(shè)備j的蓄水量的變化和管道(泵i)的流入流出量的相關(guān)關(guān)系弱。

因此，預(yù)先適當(dāng)設(shè)定閾值a(>0)，在-a≥C_i,j≥-1或者1≥C_i,j≥a的情況下，泵i的管道被使用于蓄水設(shè)備j的流出流入的可能性變高。閾值a既可以由用戶根據(jù)經(jīng)驗、實際成績設(shè)定，也可以通過使關(guān)系性分析裝置122學(xué)習(xí)而自動設(shè)定。

關(guān)系性分析裝置122將-a≥C_i,j≥-1或者1≥C_i,j≥a的管道、即上述的相關(guān)關(guān)系強的管道(上述的相關(guān)關(guān)系為預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)以上的管道)推定為被使用于蓄水設(shè)備j中的流出流入的管道。另一方面，關(guān)系性分析裝置122將-a<C_i,j<a的管道、即上述的相關(guān)關(guān)系弱的管道(上述的相關(guān)關(guān)系比預(yù)先規(guī)定的基準(zhǔn)低的管道)推定為未被使用于蓄水設(shè)備j中的流出流入的管道。對供排水廠101內(nèi)的全部蓄水設(shè)備j(j＝1，2，…)進(jìn)行以上那樣的推定。

如以上這樣構(gòu)成的關(guān)系性分析裝置122根據(jù)分析用數(shù)據(jù)計算多個蓄水設(shè)備的各時刻的蓄水量的變化，根據(jù)該蓄水量的變化和流入流出量的相關(guān)關(guān)系推定多個管道中的被使用的管道。此外，在以上的說明中，使用最小二乘法來將相關(guān)關(guān)系定量化了，但不限于此。另外，在以上的說明中，關(guān)于應(yīng)用于泵的流量的情況進(jìn)行了說明，但也同樣地能夠應(yīng)用于與管道的兩端的高低差等對應(yīng)的流量。

此外，根據(jù)上述的推定結(jié)果，有時被使用的管道和連接到該被使用的管道的蓄水設(shè)備的組合有多個。例如，如式(1)所示，對每個蓄水設(shè)備計算各管道和蓄水設(shè)備的相關(guān)關(guān)系，所以有可能對于一個管道(泵i)判斷為多個蓄水設(shè)備的相關(guān)關(guān)系強。另外，在閾值a小的情況下等，對于一個蓄水設(shè)備j，有可能判斷為多個管道的相關(guān)關(guān)系強。在這樣的情況下，關(guān)系性分析裝置122如以下那樣進(jìn)行連接關(guān)系的提煉，以使得管道和蓄水設(shè)備的對應(yīng)成為一對一。

首先，在對于某蓄水設(shè)備判斷為在正的范圍內(nèi)相關(guān)關(guān)系強的管道被限定為一個的情況下，或者在判斷為在負(fù)的范圍內(nèi)相關(guān)關(guān)系強的管道被限定為一個的情況下，關(guān)系性分析裝置122判斷為蓄水設(shè)備與被限定為一個的管道連接。然后，關(guān)系性分析裝置122將被判斷為一對一連接的蓄水設(shè)備以及管道從相關(guān)關(guān)系的判斷對象中去除后，進(jìn)行相關(guān)系數(shù)的再運算和修正。重復(fù)進(jìn)行以上的處理。

在即使重復(fù)進(jìn)行以上的處理，管道和蓄水設(shè)備的對應(yīng)也不為一對一的情況下，關(guān)系性分析裝置122判斷(推定)為構(gòu)成管道和蓄水設(shè)備的多個組合中的、相關(guān)關(guān)系比其它組合強的組合(例如相關(guān)關(guān)系的絕對值最大的組合)的管道和蓄水設(shè)備一對一連接。通過以上的判斷，逐次提煉管道和蓄水量的對應(yīng)，從而最終能夠匯集成一對一的對應(yīng)關(guān)系。

畫面制作裝置123制作示出作為通過關(guān)系性分析裝置122推定出的管道的系統(tǒng)的管道系統(tǒng)的管道系統(tǒng)圖。在本實施方式1中，畫面制作裝置123制作示出管道系統(tǒng)圖和與工廠101整體相關(guān)的信息(例如傳感器測量信息)的監(jiān)視畫面。此外，管道系統(tǒng)圖所示的管道既可以是被判斷為與蓄水設(shè)備一對一連接的管道，也可以是被判斷為與蓄水設(shè)備連接的管道，而不管是否與蓄水設(shè)備一對一連接。通過畫面制作裝置123制作出的監(jiān)視畫面被發(fā)送到監(jiān)視控制裝置111，并被顯示于輸入輸出裝置112中。

圖4是示意地示出通過輸入輸出裝置112顯示的監(jiān)視畫面的管道系統(tǒng)圖的一個例子的圖。在圖4中，與圖3同樣地，圓的符號對應(yīng)于泵設(shè)備，四邊形的符號對應(yīng)于蓄水設(shè)備，箭頭對應(yīng)于管道和流向。對于取水水源適用例如河流、湖水或池塘等，對于需求方適用例如市區(qū)、商業(yè)區(qū)等。在圖4中，以實線示出被推定為所使用的管道等，以虛線示出被推定為未被使用的管道等。

根據(jù)如以上這樣的本實施方式1的工廠系統(tǒng)圖制作裝置，根據(jù)監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113中存儲的傳感器測量信息(監(jiān)視數(shù)據(jù))，推定多個管道中的被使用的管道。因此，在例如發(fā)生管道系統(tǒng)的變更等情況下，用戶可以不調(diào)查主要使用了多個管道中的哪個管道等，所以能夠減輕用戶的作業(yè)負(fù)擔(dān)。另外，能夠?qū)崿F(xiàn)能夠靈活地應(yīng)對于管道系統(tǒng)的變更的監(jiān)視控制系統(tǒng)。

另外，根據(jù)本實施方式1，制作示出被推定出的管道的系統(tǒng)的管道系統(tǒng)圖。由此，用戶能夠通過管道系統(tǒng)圖的顯示等容易地掌握管道系統(tǒng)的狀態(tài)。

<實施方式2>

在到此為止說明的工廠系統(tǒng)圖制作裝置中，監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113中存儲的傳感器測量信息是實際測量值，所以作為受到儀表故障、工程等影響的結(jié)果，有時缺失一部分值。另外，如圖2的與蓄水池A的水位以及蓄水池B的水位相關(guān)的測量值單位213所示，一部分測量值的單位制有時與其它相同種類的單位制不同。進(jìn)而，由于設(shè)備結(jié)構(gòu)上的原因，有時對一個蓄水設(shè)備重復(fù)收集有多個測量值。例如，有時一個蓄水池的設(shè)備的內(nèi)部是雙層結(jié)構(gòu)，如No.1水槽、No.2水槽這樣測量各自的水位。

當(dāng)在分析用數(shù)據(jù)提取裝置121提取出的分析用數(shù)據(jù)中包括上述這樣的現(xiàn)象的情況下，有可能在關(guān)系性分析裝置122中發(fā)生運算處理的錯誤，從而關(guān)系性分析裝置122的推定精度顯著降低。一般而言，監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113中存儲的傳感器測量信息的數(shù)量龐大，所以用戶通過人工作業(yè)難以發(fā)現(xiàn)、修正上述這樣的現(xiàn)象、即引起運算處理的錯誤的項目。因此，在本發(fā)明的實施方式2的工廠系統(tǒng)圖制作裝置中，如以下說明那樣能夠解決該問題。

圖5是示出本實施方式2的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。此外，在實施方式2以后的工廠系統(tǒng)圖制作裝置中，對與在實施方式1中說明的組成部分相同或者類似的部分賦予相同的參照符號，主要對不同的部分進(jìn)行說明。圖5的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)是對實施方式1的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)(圖1)追加分析用數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置124(分析用數(shù)據(jù)預(yù)處理部)而成的。

分析用數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置124判斷在通過分析用數(shù)據(jù)提取裝置121提取出的分析用數(shù)據(jù)中是否包括數(shù)據(jù)的缺失、數(shù)據(jù)上的單位制的差異以及對一個蓄水設(shè)備的多個數(shù)據(jù)的重復(fù)中的任意的現(xiàn)象(引起運算處理錯誤的項目)。然后，在分析用數(shù)據(jù)中包括任意的現(xiàn)象的情況下，分析用數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置124實施用于進(jìn)行通過該現(xiàn)象的去除或者加工等的修正的運算處理。

例如，分析用數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置124在分析用數(shù)據(jù)中存在數(shù)據(jù)的缺失的情況下，刪除存在缺失的時段的數(shù)據(jù)。另外，分析用數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置124在分析用數(shù)據(jù)中存在數(shù)據(jù)上的單位制的差異的情況下，變換其它單位制的測量值以使得統(tǒng)一為利用頻率最高的單位制。另外，分析用數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置124在分析用數(shù)據(jù)中存在對一個蓄水設(shè)備的多個測量值(數(shù)據(jù))重復(fù)的情況下，計算那些測量值的平均值、或者選擇那些測量值的任意一個作為分析用數(shù)據(jù)。

關(guān)系性分析裝置122將通過分析用數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置124修正后的分析用數(shù)據(jù)用于上述的計算以及上述的推定。

根據(jù)如以上這樣的本實施方式2的工廠系統(tǒng)圖制作裝置，在分析用數(shù)據(jù)中包括上述的現(xiàn)象的情況下，修正該現(xiàn)象。由此，能夠抑制在關(guān)系性分析裝置122中發(fā)生運算處理的錯誤，能夠提高關(guān)系性分析裝置122的推定精度。

<實施方式3>

在到此為止說明的工廠系統(tǒng)圖制作裝置中，優(yōu)選對通過畫面制作裝置123制作的管道系統(tǒng)圖不僅附加管道系統(tǒng)這樣的比較靜態(tài)的信息，還附加蓄水池的上下限水位、泵的送水量分布等的與運用相關(guān)的信息(比較動態(tài)的信息)。因此，在本發(fā)明的實施方式3的工廠系統(tǒng)圖制作裝置中，如以下說明的那樣，對管道系統(tǒng)圖附加與運用相關(guān)的信息(以下記作“運用關(guān)聯(lián)信息”)。

圖6是示出本實施方式3的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖6的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)是對實施方式2的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)(圖5)追加設(shè)備參數(shù)推定裝置125(參數(shù)推定部)而成的。

設(shè)備參數(shù)推定裝置125對于屬于通過關(guān)系性分析裝置122推定出的管道的系統(tǒng)的各蓄水設(shè)備，取出監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113中存儲的監(jiān)視數(shù)據(jù)(傳感器測量信息)。然后，設(shè)備參數(shù)推定裝置125根據(jù)取出的監(jiān)視數(shù)據(jù)推定(計算)各蓄水設(shè)備的運用關(guān)聯(lián)信息。

此外，在運用關(guān)聯(lián)信息中，例如如蓄水池的上下限水位、設(shè)備輸出值等那樣，根據(jù)工廠101內(nèi)的設(shè)備的種類被變更。將用于計算運用關(guān)聯(lián)信息的運算式預(yù)先登錄到設(shè)備參數(shù)推定裝置125中。設(shè)備參數(shù)推定裝置125將取出的監(jiān)視數(shù)據(jù)代入到各運算式，利用由此得到的值來推定運用關(guān)聯(lián)信息。

畫面制作裝置123將通過設(shè)備參數(shù)推定裝置125推定出的運用關(guān)聯(lián)信息附加到管道系統(tǒng)圖上。由此，通過輸入輸出裝置112顯示附加有運用關(guān)聯(lián)信息的管道系統(tǒng)圖。

根據(jù)如以上這樣的本實施方式3的工廠系統(tǒng)圖制作裝置，將運用關(guān)聯(lián)信息附加到管道系統(tǒng)圖而顯示。由此，用戶能夠參照運用關(guān)聯(lián)信息，所以能夠立即判斷當(dāng)前的設(shè)備的狀態(tài)是正常還是異常。

<實施方式4>

一般而言，考慮地勢、地上的人口動態(tài)、作為工廠的安全性等來設(shè)計供排水管道。因此，由于新的住宅區(qū)的建設(shè)、災(zāi)害對策等經(jīng)營判斷的影響，有時鋪設(shè)新的管道、或者停止現(xiàn)有的管道的使用。從各工程內(nèi)容來看，如只要變更大口徑管道就追加末端管道這樣，某管道的變更等對供排水廠整體是否產(chǎn)生影響的判斷取決于當(dāng)時的情況。

因此，每當(dāng)實施管道的追加工程或者變更工程時，操作員以及設(shè)計師考察對工廠運用或者中央監(jiān)視控制裝置產(chǎn)生的影響，在其影響大的情況下，必須進(jìn)行在各種系統(tǒng)中利用的內(nèi)部參數(shù)等的更新作業(yè)。因此，在本發(fā)明的實施方式4的工廠系統(tǒng)圖制作裝置中，如以下說明那樣能夠解決該問題。

圖7是示出本實施方式4的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖7的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)是對實施方式3的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)(圖6)追加輸出評價裝置126(輸出評價部)而成的。

此處，本實施方式4的關(guān)系性分析裝置122按照預(yù)先規(guī)定的周期(時間間隔)，進(jìn)行上述的計算以及上述的推定。

在通過關(guān)系性分析裝置122推定出的管道的系統(tǒng)發(fā)生變化的情況下，輸出評價裝置126使畫面制作裝置123制作管道系統(tǒng)圖。此處，作為通過關(guān)系性分析裝置122推定出的管道的系統(tǒng)發(fā)生變化的情況，應(yīng)用通過關(guān)系性分析裝置122推定出的管道的系統(tǒng)與監(jiān)視控制裝置111中所使用的管道的系統(tǒng)不同的情況、或者通過關(guān)系性分析裝置122此次推定出的管道的系統(tǒng)與上次推定出的管道的系統(tǒng)不同的情況等。

根據(jù)如以上這樣的本實施方式4的工廠系統(tǒng)圖制作裝置，在通過關(guān)系性分析裝置122推定出的管道的系統(tǒng)發(fā)生變化的情況下，由畫面制作裝置123制作管道系統(tǒng)圖。由此，對每個持續(xù)變更工廠101的管道系統(tǒng)的工程，用戶可以不進(jìn)行管道系統(tǒng)的更新指示，所以能夠抑制用戶的作業(yè)負(fù)擔(dān)。另外，即使在用戶忘記了該更新指示的情況下，也自動更新管道系統(tǒng)，所以能夠盡量抑制實際的工廠的管道系統(tǒng)和監(jiān)視畫面的管道系統(tǒng)的差異。

<實施方式5>

中央監(jiān)視控制裝置在構(gòu)成為具有需求量預(yù)測、供水池水位仿真等運用支援功能的情況下，有時不對作為監(jiān)視對象的全部蓄水設(shè)備進(jìn)行預(yù)測、仿真，而僅對作為供水池運用的基礎(chǔ)的主要的蓄水設(shè)備進(jìn)行預(yù)測等。在該情況下，用戶根據(jù)各種信息進(jìn)行主要的蓄水設(shè)備的選定，但在該選定中存在既加重負(fù)擔(dān)又耗費時間這樣的問題。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施方式5的工廠系統(tǒng)圖制作裝置，如以下說明那樣，即使用戶不選定主要的蓄水設(shè)備，也能夠選定主要的蓄水設(shè)備。

圖8是示出本實施方式5的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖8的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)是對實施方式3的工廠系統(tǒng)圖制作裝置的結(jié)構(gòu)(圖6)追加調(diào)整對象設(shè)備選定裝置127(重要度計算部)和運用支援裝置128(運用支援部)而成的。

此處，以工廠101是供排水廠為前提，設(shè)工廠101還包括凈水場以及污水處理場。其中，在工廠101是供水廠的情況下，設(shè)工廠101還僅包括凈水場，在工廠101是污水廠的情況下，設(shè)工廠101還僅包括污水處理場。

調(diào)整對象設(shè)備選定裝置127關(guān)于屬于通過關(guān)系性分析裝置122推定出的管道系統(tǒng)的各蓄水設(shè)備，從監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113中存儲的監(jiān)視數(shù)據(jù)(傳感器測量信息)中獲取對凈水場以及污水處理場的蓄水設(shè)備的接近度以及蓄水設(shè)備的流入流出量。

在本實施方式5中，對不經(jīng)由其它蓄水設(shè)備而通過管道與凈水場或者污水處理場連接的蓄水設(shè)備，設(shè)定“1”這樣的接近度。對經(jīng)由m個蓄水設(shè)備通過管道與凈水場或者污水處理場連接的蓄水設(shè)備，設(shè)定“m+1”這樣的接近度。其中，接近度的設(shè)定不限于此。

調(diào)整對象設(shè)備選定裝置127根據(jù)所獲取的接近度以及流入流出量，計算屬于上述的管道系統(tǒng)的各蓄水設(shè)備的重要度。此處，設(shè)接近度的值越大(離凈水場等越遠(yuǎn))，重要度越小。而且，設(shè)流入流出量越大，重要度越大。

調(diào)整對象設(shè)備選定裝置127將重要度在預(yù)先規(guī)定的閾值以上的蓄水設(shè)備判斷為設(shè)備參數(shù)推定裝置125中的內(nèi)部參數(shù)的計算對象。另一方面，調(diào)整對象設(shè)備選定裝置127將重要度比預(yù)先規(guī)定的閾值小的蓄水設(shè)備判斷為在設(shè)備參數(shù)推定裝置125中的內(nèi)部參數(shù)的計算對象之外。

設(shè)備參數(shù)推定裝置125僅關(guān)于重要度在預(yù)先規(guī)定的閾值以上的蓄水設(shè)備，根據(jù)監(jiān)視數(shù)據(jù)庫113中存儲的傳感器測量信息，計算在運用支援裝置128中利用的內(nèi)部參數(shù)值。

運用支援裝置128利用通過設(shè)備參數(shù)推定裝置125計算的蓄水設(shè)備的內(nèi)部參數(shù)值，進(jìn)行用于提示關(guān)于工廠101預(yù)先規(guī)定的信息的運算。此處，對關(guān)于工廠101預(yù)先規(guī)定的信息應(yīng)用例如與工廠101相關(guān)的預(yù)測信息、仿真信息以及引導(dǎo)信息中的至少1個。

根據(jù)如以上這樣的本實施方式5的工廠系統(tǒng)圖制作裝置，在例如發(fā)生管道系統(tǒng)的變更等的情況下，用戶可以不選定主要的蓄水設(shè)備，所以能夠減輕用戶的作業(yè)負(fù)擔(dān)。

<變形例>

在以上的說明中，關(guān)系性分析裝置122規(guī)定上述的式(1)并對該式(1)應(yīng)用最小二乘法。但是，在分析用數(shù)據(jù)包括蓄水設(shè)備j(供水池j)的時刻t的供水量D_j,t的情況下，關(guān)系性分析裝置122也可以規(guī)定下述的式(3)并對式(3)應(yīng)用最小二乘法，來代替式(1)。

[數(shù)3]

另外，在以上的說明中，關(guān)系性分析裝置122計算蓄水量的變化和流入流出量的相關(guān)關(guān)系。但是不限于此，也可以不用蓄水量的變化，而利用例如蓄水量增減率等與蓄水量的變化類似的物理量。此處，蓄水量增減率＝(時刻t的蓄水量-時刻(t-1)的蓄水量)/最大蓄水量。另外，也可以對相關(guān)關(guān)系使用流入流出量增減率。此處，流入流出量增減率＝(時刻t的送水量-時刻(t-1)的送水量)/最大送水量。

另外，也可以不是分析用數(shù)據(jù)提取裝置121、關(guān)系性分析裝置122、畫面制作裝置123、分析用數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置124、設(shè)備參數(shù)推定裝置125、輸出評價裝置126、調(diào)整對象設(shè)備選定裝置127以及運用支援裝置128等裝置。例如，也可以通過未圖示的CPU(Central Processing Unit：中央處理器)等執(zhí)行存儲于半導(dǎo)體存儲器等存儲裝置的程序，作為該CPU的功能而實現(xiàn)上述裝置的功能。

此外，本發(fā)明能夠在該發(fā)明的范圍內(nèi)，對各實施方式以及各變形例進(jìn)行自由組合，或者對各實施方式以及各變形例進(jìn)行適當(dāng)變形、省略。

對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但上述的說明在全部實施方式中是例示，本發(fā)明并不限定于此。可以理解為不脫離本發(fā)明的范圍而能夠設(shè)想未例示的無數(shù)變形例。