配水池水位设定装置、配水池水位设定方法及配水池水位设定系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在为了将由净水厂净水处理后的净水向需求家庭配水而用送水栗向 配水池或受水池（以下都称作配水池）送水的过程中使用的配水池水位设定装置、在该装 置中使用的配水池水位设定方法及配水池水位设定系统。
【背景技术】
[0002] 水需求取决于人的生活方式而时时刻刻变化。配水池主要作用是，通过抑制送水 量的变动而产生以下两个优点。即，稳定地实施净水厂中的净水处理、以及确保一定量的净 水以便在非常时也能够确保可供水的时间。净水厂的操作人员总是监视配水池的水位，使 向配水池送水的栗起动或停止。此外，净水厂的操作人员总是监视配水池的水位，操作向配 水池送水的栗的流量。由此，配水池能够将水位维持在预先设定的运用上的水位上下限范 围中，发挥上述作用。
[0003] 另一方面，通常关于用来将净水向配水池汲起的栗动力没有考虑。因此，如果要将 配水池的水位维持在水位上下限范围中，则有时会在水需求为峰值的早晨及傍晚的时间段 暂时性地发生过剩的栗动力。结果，在净水厂内消耗的电力峰值变高，有时会发生较高的合 同电力。
[0004] 还提出了将栗的送水计划作为最优化问题公式化得到解的方法。但是，在该方法 中，有在系统构建及参数调整所需求的工序数较多的问题。
[0005] 专利文献1 :日本特许第4914111号公报
[0006] 专利文献2 :日本特开2012 - 160170号公报
【发明内容】
[0007] 如以上那样，如果操作人员要将配水池的水位维持在水位上下限范围中，则有时 会暂时性地发生过剩的栗动力。因此，在净水厂内消耗的电力峰值变高，有可能发生较高的 合同电力。
[0008] 所以，本发明的目的是提供一种设定在操作人员将配水池的水位维持在配水池上 下限值内的情况下抑制过剩的栗动力的发生、能够防止合同电力的增大的配水池上下限值 的配水池水位设定装置、在该装置中使用的配水池水位设定方法及配水池水位设定系统。
[0009] 根据技术方案，配水池水位设定装置具备记录部、模拟部、电力峰值评价部及电力 量费用计算部。记录部预先记录包括关于设置在设施中的多个栗及配水池的信息的设施数 据和过去的水需求数据。模拟部基于上述设施数据计算上述多个栗向上述配水池的送水 量，基于该送水量与上述水需求数据的关系计算上述配水池的水位，如果该水位达到配水 池上下限值附近，则将计算上述送水量时的栗数增减。电力峰值评价部基于上述送水量计 算每规定时间的电力量和该电力量中的取最大值的峰值电力。电力量费用计算部基于上述 电力量及上述峰值电力计算电力量费用，使该电力量费用的计算结果显示于显示装置。上 述模拟部将能够抑制上述电力量费用的配水池上下限值作为设定值。
【附图说明】
[0010] 图1是表示应用有关第1实施方式的配水池水位设定装置的送水过程的图。
[0011] 图2是表示有关第1实施方式的配水池水位设定装置的功能结构的图。
[0012] 图3是表示向图2所示的模拟部输入的配水池上下限值的例子的图。
[0013] 图4是表示图2所示的配水池水位设定装置设定配水池水位运用规则时的流程图 的图。
[0014]图5是表示图2所示的配水池水位设定装置的其他结构的块图。
[0015]图6是表示图2所示的配水池水位设定装置的其他结构的块图。
[0016] 图7是表示通过由图2所示的模拟部实施的处理得到的表的例子的图。
[0017] 图8是表示向图2所示的模拟部输入的水池上下限值的例子的图。
[0018] 图9是表示基于图8所示的配水池上下限值得到的表的例子的图。
[0019]图10是表示有关第2实施方式的配水池水位设定装置的功能结构的块图。
[0020] 图11是表示有关第3实施方式的配水池水位设定装置的功能结构的块图。
[0021] 图12是表示图2所示的配水池水位设定装置的功能包含在云服务器中的情况下 的系统图的图。
【具体实施方式】
[0022] 以下，参照附图对实施方式进行说明。
[0023](第1实施方式）
[0024] 在第1实施方式中，对操作人员设定应每天监视的配水池水位的上下限范围的情 况进行说明。
[0025] 图1是示意地表示应用有关第1实施方式的配水池水位设定装置10的送水过程 的图。在图1所示的送水过程中，通过栗30将净水从净水厂（未图示）向配水池20送水。 在送水过程中，操作人员操作送水栗的运转台数y k[台]及送水量Qk[m3/h]，以在满足水需 求qk[m 3/h]的同时，将配水池水位lk[m]保持在规定的范围内。此外，操作人员有时也在水 需求急剧增加的例如6 :00的早晨之前进行运用以将配水池水位维持得较高。在本实施方 式中，将容许配水池水位lk的变动的配水池上下限值等称作配水池水位运用规则。另外，k 表示时刻，k=l，2，…，24(小时单位）。
[0026] 图2是表示有关第1实施方式的配水池水位设定装置10的功能结构的图。图2 所示的配水池水位设定装置10例如包括Central Processing Unit (CPU)、以及Read Only Memory (ROM)及Random Access Memory (RAM)等的用于CPU执行处理的程序或数据的保存 区域等。配水池水位设定装置10通过使CPU执行应用程序，构建模拟部11、电力峰值评价 部12及电力费用计算部13。此外，配水池水位设定装置10具备记录部14及输入部16。在 记录部14中，记录有设施数据库141及水需求数据库142。设施数据库141预先将表示上 水设施的特性的数据作为设施数据记录。向设施数据库141记录的设施数据，例如是管路 阻力r [一]、从送水栗30到配水池20的标高H[m]、配水池面积S[m2]及表示送水栗30的 特性（系数a、b、c)等的数据。关于水需求数据库142,在将过去的水需求数据预先记录的 水需求数据库142中记录的过去的水需求数据例如是四季各自的水需求数据、从星期一到 星期五的水需求数据、星期六的水需求数据、星期日的水需求数据及节日的水需求数据等。
[0027] 模拟部11通过以下的式子运算时刻k的配水池水位lk。
[0028] [数式 1]
[0029]
CD
[0030] 模拟部11从设施数据库141读出表示配水池面积S的数据。此外，模拟部11从 水需求数据库142读出例如过去1年间的过去一定期间的水需求数据，取得表示水需求q k 的数据。模拟部11将送水量Qk根据
[0031] [数式 2]
[0032]
12i
[0033] 求出。模拟部11从设施数据库141读出表示管路阻力r、标高H及栗特性的系数 a、b、c的数据。
[0034] 这里，台数yk通过模拟部11的模拟计算来计算。即，如果通过（1)式计算的配水 池水位^相对于由配水池水位设定装置10的操作人员设定的配水池上限值1 k_达到规定 的值，则模拟部11将栗30的运转台数减少1台。此外，如果由（1)式计算的配水池水位l k 相对于由配水池水位设定装置10的操作人员设定的配水池下限值lk_达到规定的值，则模 拟部11将栗30的运转台数增加1台。例如，如图3所示，如果在时刻"13时"配水池水位 l k达到上限值1 k_附近，则模拟部11使栗30减少1台。然后，如果在时刻"2时"配水池 水位lk达到下限值1 k_附近，则模拟部11使栗增加1台。然后，在时刻"6时"，为了将配 水池水位lk维持得较高，模拟部11再使栗30起动1台。
[0035] 模拟部11将表示k = 1，…，24的送水量Qk的数据作