漏水抑制裝置、漏水抑制系統(tǒng)及漏水抑制程序的制作方法
【專利摘要】實(shí)施方式的漏水抑制裝置具有取得部、壓力推定部、提取部、以及控制部。取得部取得與流入包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的供水管路網(wǎng)的水的量相關(guān)的信息和與從所述節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息。壓力推定部基于通過所述取得部取得的信息、及包含所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的連接信息在內(nèi)的模型信息，來推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓。提取部從包含通過所述壓力推定部推定的水壓在內(nèi)的多個(gè)水壓之中提取水壓的最小值。控制部基于通過所述提取部提取的最小值，對(duì)能夠調(diào)整流入所述供水管路網(wǎng)的水的水壓或流量的調(diào)整部進(jìn)行控制。
【專利說明】
漏水抑制裝置、漏水抑制系統(tǒng)及漏水抑制程序
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施方式設(shè)及漏水抑制裝置、漏水抑制系統(tǒng)及漏水抑制程序。
【背景技術(shù)】
[0002] W往，已知有基于供給水的供水管路網(wǎng)的末端的位置處的末端壓力和目標(biāo)值來決 定壓力操作點(diǎn)的壓力的末端壓力控制裝置。在現(xiàn)有技術(shù)中，無法充分地掌握供水管路網(wǎng)的 狀況。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了能夠在各家庭等的需要點(diǎn)處可靠地供給水，需要將注入的 水的水壓設(shè)定得較高，從而存在從供水管路網(wǎng)的漏水增加的情況。
[0003] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004] 專利文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-280597號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明的概要
[0007] 發(fā)明所要解決的課題
[000引本發(fā)明要解決的課題在于提供一種能夠抑制從供水管路網(wǎng)的漏水的漏水抑制裝 置、漏水抑制系統(tǒng)及漏水抑制程序。
[0009] 用于解決課題的方案
[0010] 實(shí)施方式的漏水抑制裝置具有取得部、壓力推定部、提取部、W及控制部。取得部 取得與流入包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的供水管路網(wǎng)的水的量相關(guān)的信息和與從所述節(jié)點(diǎn)流出的 水的量相關(guān)的信息。壓力推定部基于通過所述取得部取得的信息、及包含所述供水管路網(wǎng) 的節(jié)點(diǎn)的連接信息在內(nèi)的模型信息，來推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的 水壓。提取部從包含通過所述壓力推定部推定的水壓在內(nèi)的多個(gè)水壓之中提取水壓的最小 值?？刂撇炕谕ㄟ^所述提取部提取的最小值，對(duì)能夠調(diào)整流入所述供水管路網(wǎng)的水的水 壓或流量的調(diào)整部進(jìn)行控制。
【附圖說明】
[0011] 圖1是表示包含第一實(shí)施方式的漏水抑制裝置30的漏水抑制系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的一例 的圖。
[0012] 圖2是例示了節(jié)點(diǎn)與家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等的關(guān)系的圖。
[0013] 圖3是表示作為供水管路網(wǎng)模型信息38而被存儲(chǔ)的信息的一例的圖。
[0014] 圖4是例示通過現(xiàn)有技術(shù)設(shè)定了壓力設(shè)定值時(shí)的末端的水壓的時(shí)間變化的示意 圖。
[0015] 圖5是例示通過本實(shí)施方式設(shè)定了壓力設(shè)定值時(shí)的水壓最小的地點(diǎn)的水壓的時(shí)間 變化的示意圖。
[0016] 圖6是表示顯示圖像生成部52生成的供水狀況顯示圖像的一例的圖。
[0017] 圖7是例示了累20的噴出壓力與夜間檢測(cè)的最小的流量(夜間最小流量)的關(guān)系的 圖。
[0018] 圖8是表示包含第二實(shí)施方式的漏水抑制裝置30的漏水抑制系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的一例 的圖。
[0019] 圖9是表示漏水抑制裝置30與相當(dāng)于控制部40的控制裝置60分體構(gòu)成時(shí)的系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)的一例的圖。
[0020] 圖10是表示漏水抑制裝置30與相當(dāng)于控制部40的控制裝置60分體構(gòu)成時(shí)的系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)的一例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] W下，參照【附圖說明】漏水抑制裝置、漏水抑制系統(tǒng)及漏水抑制程序的實(shí)施方式。
[0022] (第一實(shí)施方式）
[0023] 圖1是表示包含第一實(shí)施方式的漏水抑制裝置30的漏水抑制系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的一例 的圖。漏水抑制系統(tǒng)1將蓄積于供水池10的水(凈水)通過累20向家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等供給。在 累20安裝有轉(zhuǎn)速傳感器22。轉(zhuǎn)速傳感器22向漏水抑制裝置30輸出累20的轉(zhuǎn)速化V。另外，累 20壓力輸送的水的壓力由噴出壓力傳感器23檢測(cè)。噴出壓力傳感器23向漏水抑制裝置30輸 出噴出壓力POpv。另外，累20流出的水的流量由流量傳感器24檢測(cè)。流量傳感器24向漏水抑 制裝置30輸出水的流量。
[0024] 在從累20向家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等提供水的供水管路網(wǎng)PN設(shè)定節(jié)點(diǎn)ql、q2、…恥(在圖 中n = 9)。在被從各節(jié)點(diǎn)提供水的家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等的至少一部分安裝有能夠檢測(cè)水的使用 量的智能儀表。智能儀表例如Wl分鐘1次或1小時(shí)1次運(yùn)樣的頻率向漏水抑制裝置30發(fā)送水 的使用量。該水的使用量的信息例如在漏水抑制裝置30中被匯總作為各節(jié)點(diǎn)的信息，被當(dāng) 作從節(jié)點(diǎn)流出的水的量來處理。需要說明的是，可W取代具備將水的使用量的信息在漏水 抑制裝置30中匯總作為各節(jié)點(diǎn)的信息的構(gòu)造，而在各節(jié)點(diǎn)具備計(jì)測(cè)或匯總家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所 等的水的使用量的裝置。用于取得與從節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息的結(jié)構(gòu)優(yōu)選至少1天 能夠多次地收集與從節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息并向漏水抑制裝置30提供該信息。另 夕h作為收集與從節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息的構(gòu)造，并不局限于具備計(jì)測(cè)水的使用量 而自動(dòng)地向漏水抑制裝置30發(fā)送的設(shè)備的情況，也可W采用人讀取儀表讀數(shù)的檢測(cè)值并向 設(shè)備輸入，由此從該設(shè)備向漏水抑制裝置30發(fā)送檢測(cè)值的構(gòu)造。
[0025] 圖2是例示了節(jié)點(diǎn)與家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等的關(guān)系的圖。圖中，黑圓圈表示家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng) 所等。另外，在供水管路網(wǎng)PN的所希望的位置優(yōu)選安裝壓力傳感器26。需要說明的是，在本 實(shí)施方式中，壓力傳感器26可W省略。
[00%] 漏水抑制裝置30具備例如CPU(Central Processing化it,中央處理單元）等處理 器、R0M(Read Only Memory,只讀存儲(chǔ)器）、RAM(Random Access Memory,隨機(jī)存儲(chǔ)器）、閃 存、HDD化ard Disk化ive，硬盤)等存儲(chǔ)裝置、各種通信裝置（網(wǎng)卡等）。漏水抑制裝置30具 備水使用量取得部32、節(jié)點(diǎn)壓力推定部34、最小壓力提取部36、控制部40。節(jié)點(diǎn)壓力推定部 34具備方程式自動(dòng)構(gòu)建部34A?？刂撇?0還具備最小壓力控制部42、噴出壓力控制部44、促 動(dòng)器控制部46。另外，漏水抑制裝置30可W具備LCD (Liquid Crystal Display，液晶顯示 器)或有機(jī)化化Iectroluminescence，有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光）顯示裝置等顯示部50、顯示圖像生成 部52。運(yùn)些功能部(除了顯示部50之外)是例如通過CPU執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置的程序而發(fā)揮 功能的軟件功能部。程序可W預(yù)先存儲(chǔ)于漏水抑制裝置30的存儲(chǔ)裝置(非暫時(shí)性的存儲(chǔ)介 質(zhì)），也可W經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)而從其他的計(jì)算機(jī)取得，還可W通過將存儲(chǔ)有程序的移動(dòng)式 存儲(chǔ)介質(zhì)（非暫時(shí)性的存儲(chǔ)介質(zhì))裝配于漏水抑制裝置30的驅(qū)動(dòng)裝置而安裝于漏水抑制裝 置30。另外，運(yùn)些功能部中的一部分或全部可W是LSKLarge Scale Integration,大規(guī)模 集成電路)或ASIC(A卵Iication Specific Integrated Cir州it,專用集成電路）等硬件功 能部。另外，漏水抑制裝置30將供水管路網(wǎng)模型信息38存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置。
[0027] 圖3是表示作為供水管路網(wǎng)模型信息38而被存儲(chǔ)的信息的一例的圖。如圖所示，在 供水管路網(wǎng)模型信息38中，除了節(jié)點(diǎn)數(shù)、管路數(shù)之外，還與節(jié)點(diǎn)編號(hào)建立對(duì)應(yīng)地記述有各節(jié) 點(diǎn)的有效水位差[m]、類別、設(shè)置標(biāo)高[m]等信息。在此，類別"r表示從累20被注入水的節(jié) 點(diǎn)，類別"-r表示安裝有壓力傳感器26的末端節(jié)點(diǎn)。另外，在供水管路網(wǎng)模型信息38中，與 管路編號(hào)建立對(duì)應(yīng)地記述有各管路的起點(diǎn)及終點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)編號(hào)、管長(zhǎng)(長(zhǎng)度）、管路摩擦系數(shù) 等f目息。
[0028] 如前所述，水使用量取得部32將從安裝于家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等的智能儀表接收到的 水的使用量進(jìn)行匯總，取得各節(jié)點(diǎn)的水的使用量(即從節(jié)點(diǎn)流出的水的量）。
[0029] 節(jié)點(diǎn)壓力推定部34基于從流量傳感器24輸入的流量、各節(jié)點(diǎn)的水的使用量、從壓 力傳感器26輸入的壓力、及供水管路網(wǎng)模型信息38,來推定各節(jié)點(diǎn)處的壓力（水壓）。W下， 根據(jù)需要而將水的壓力稱為水壓。節(jié)點(diǎn)壓力推定部34通過求解常微分方程式（1)和質(zhì)量平 衡式(物質(zhì)収支。式）（2)，來推定各節(jié)點(diǎn)處的壓力pl、p2、一pn。在式（1)中，i、j是節(jié)點(diǎn)的編 號(hào)，VU是管路U(將節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)謠結(jié)的管路）中的水的流速，Li視管路U的長(zhǎng)度[m]，P是 水密度[kg/m3]，Hi是節(jié)點(diǎn)i的標(biāo)高，Di j是管路i j的口徑[m]，M j是管路i j的管路摩擦阻力。 另外，在式(2)中，A是式(3)所示的關(guān)聯(lián)矩陣（incidence ma化ix)，S是表示式(4)所示的管 路面積矩陣，V是將流速Vij按照管路編號(hào)順序排列的向量的轉(zhuǎn)置向量[Vi j]T，f是式(5)所 示的流入量向量，Q是將各節(jié)點(diǎn)的水的使用量進(jìn)行了向量化的值。在關(guān)聯(lián)矩陣A中，矩陣要素 的"r表示該管路編號(hào)所示的管路的兩端的節(jié)點(diǎn)中的水流上游側(cè)的節(jié)點(diǎn)，"-r表示水流下 游側(cè)的節(jié)點(diǎn)。另外，管路面積矩陣中的Sij是通過橫向位置表示的管路的管路ij的面積（(V 4) ? Dij2)。另外，流入量向量f中的值a是從流量傳感器24輸入的流量。
[0030] [數(shù)學(xué)式1]
[0031]
[0032] ASV-f-Q = 0---(2)
[0033] [數(shù)學(xué)式2]
[0034]
[0035]
[0036]
[0037]
[00；3 引
[0039]當(dāng)將新的供水管路網(wǎng)模型信息38存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置或者更新供水管路網(wǎng)模型信息 3別寸，節(jié)點(diǎn)壓力推定部34的方程式自動(dòng)構(gòu)建部34A生成包含反映了供水管路網(wǎng)模型信息38 的連接關(guān)系、管路個(gè)數(shù)等的次數(shù)的常微分方程式（1)和質(zhì)量平衡式(2)在內(nèi)的軟件。運(yùn)種情 況下，節(jié)點(diǎn)壓力推定部34將從流量傳感器24輸入的流量、各節(jié)點(diǎn)的水的使用量、從壓力傳感 器26輸入的壓力作為參數(shù)并向通過方程式自動(dòng)構(gòu)建部34A生成的軟件輸入，由此執(zhí)行求解 式（1)和式(2)的處理而推定各節(jié)點(diǎn)處的壓力（水壓）。需要說明的是，通過方程式自動(dòng)構(gòu)建 部34A，對(duì)于某供水管路網(wǎng)生成了包含式（I)和式(2)在內(nèi)的軟件之后，僅通過上述參數(shù)的輸 入就能夠推定各節(jié)點(diǎn)處的壓力（水壓）。另外，在漏水抑制裝置30是定制于特定的供水管路 網(wǎng)的結(jié)構(gòu)的情況下，可W從最初開始準(zhǔn)備與供水管路網(wǎng)對(duì)應(yīng)的包含式(1)和式(2)在內(nèi)的軟 件，省略方程式自動(dòng)構(gòu)建部34A對(duì)軟件的生成。另外，也可W省略方程式自動(dòng)構(gòu)建部34A自 身。
[0040]最小壓力提取部36從通過節(jié)點(diǎn)壓力推定部34推定的壓力PiQ = I~n)提取最小值 min(pi)，并向控制部40輸出。在此，最小壓力提取部36嚴(yán)格來說不是提取最小值，而是可W 進(jìn)行將異常值排除在外的處理等而提取實(shí)質(zhì)性的最小值。
[0041 ] 控制部40的最小壓力控制部42基于從最小壓力提取部36輸入的最小值min(pi)和 預(yù)先設(shè)定的壓力設(shè)定值Psv,來運(yùn)算累20的適當(dāng)?shù)膰姵鰤毫δ繕?biāo)值POsv。例如，將用于使水 從家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等的水龍頭W充分的勢(shì)頭噴出的極限水壓(例如200k化)加上通過圖2例 示的構(gòu)造而在從節(jié)點(diǎn)至家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等之間減少的壓力預(yù)估值，由此來預(yù)先求出該壓力 設(shè)定值Psv。壓力設(shè)定值Psv例如W有效水位差計(jì)而設(shè)定為15m左右。通過將全部的節(jié)點(diǎn)處的 水的壓力Pi控制成為壓力設(shè)定值PsvW上，能夠向利用供水管路網(wǎng)PN的家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等充 分地提供水。需要說明的是，最小壓力控制部42可W控制流入供水管路網(wǎng)PN的水的流量來 取代控制流入供水管路網(wǎng)PN的水的水壓，由此進(jìn)行控制，W避免最小值min(pi)低于預(yù)先設(shè) 定的壓力設(shè)定值Psv。
[0042] 噴出壓力控制部44基于通過最小壓力控制部42設(shè)定的噴出壓力目標(biāo)值POsv和從 噴出壓力傳感器23輸入的噴出壓力POpv,進(jìn)行PID等的反饋運(yùn)算，由此來決定累20的目標(biāo)轉(zhuǎn) 速化V。需要說明的是，通過最小壓力控制部42運(yùn)算的噴出壓力目標(biāo)值POsv可W不是自動(dòng)地 向噴出壓力控制部44輸出，而是顯示于顯示部50等，由人按照顯示的內(nèi)容而輸入對(duì)于噴出 壓力控制部44的噴出壓力目標(biāo)值POsv。運(yùn)種情況下，噴出壓力目標(biāo)值POsv可W不是連續(xù)值 而是離散值或離散數(shù)據(jù)(例如，高-中-低或A-B-C運(yùn)樣的值）。另外，噴出壓力目標(biāo)值POsv的 運(yùn)算時(shí)機(jī)不需要與信息的取得周期或累20的控制周期一致，可W每隔一定時(shí)間（例如每隔1 小時(shí)）來運(yùn)算噴出壓力目標(biāo)值POsv。促動(dòng)器控制部46 W使從轉(zhuǎn)速傳感器22輸入的累20的轉(zhuǎn) 速化V與目標(biāo)轉(zhuǎn)速Nsv-致的方式進(jìn)行向累20的通電控制，或者控制對(duì)附隨于累20的（或單 獨(dú)的）閥進(jìn)行開閉的促動(dòng)器。
[0043] [與現(xiàn)有技術(shù)的比較]
[0044] 在此，作為現(xiàn)有技術(shù)，已知有測(cè)定在供水管路網(wǎng)內(nèi)設(shè)想為水壓成為最低的固定地 點(diǎn)（末端）的水壓，并W使末端的水壓成為壓力設(shè)定值W上的方式進(jìn)行控制的技術(shù)。末端是 設(shè)想為由于距供水管路網(wǎng)的入口為遠(yuǎn)方或者由于標(biāo)高高而水壓降低的固定地點(diǎn)。然而，該 "末端"的水壓未必一定為最低。在現(xiàn)實(shí)的供水管路網(wǎng)中，W水需求的不均衡等為起因，水壓 最低的地點(diǎn)對(duì)應(yīng)于時(shí)間的經(jīng)過而有時(shí)會(huì)發(fā)生變動(dòng)。因此，在將固定地點(diǎn)處的水壓控制成為 壓力設(shè)定值W上的情況下，設(shè)想到能夠產(chǎn)生水壓更低的地點(diǎn)的情況而有時(shí)必須較高地設(shè)定 壓力設(shè)定值。當(dāng)較高地設(shè)定壓力設(shè)定值時(shí)，供水管路網(wǎng)整體的水壓上升，因此向地下的漏水 量增多。
[0045] 需要說明的是，實(shí)驗(yàn)性地確認(rèn)了通常在供水塊內(nèi)的壓力與漏水量之間存在式(6) 所示的關(guān)系的情況。式中，L是節(jié)點(diǎn)i的漏水量[L/sec]，C是漏水系數(shù)。漏水系數(shù)是依賴于與 節(jié)點(diǎn)i相關(guān)的管路延長(zhǎng)、口徑、漏水孔的形狀、面積的系數(shù)。另外，h是節(jié)點(diǎn)i的有效水位差
[m]，K是實(shí)驗(yàn)乘數(shù)(例如1.15)。從式(6)可知，通過盡量減小各節(jié)點(diǎn)的水壓(有效水位差），能 夠得到漏水抑制的效果。
[0046] L = C ? hK...(6)
[0047] 在本實(shí)施方式的漏水抑制裝置30中，通過上述說明的手法來推定各節(jié)點(diǎn)處的水的 壓力，并W使推定的壓力的最小值成為壓力設(shè)定值W上的方式進(jìn)行控制，因此與上述現(xiàn)有 技術(shù)相比，壓力設(shè)定值具有富余度而較高地設(shè)定的必要性減小。其結(jié)果是，漏水抑制裝置30 能夠?qū)毫υO(shè)定值設(shè)定得比較低。因此，漏水抑制裝置30能夠抑制供水管路網(wǎng)PN整體的水 壓，能夠減少向地下的漏水量。圖4是例示了通過現(xiàn)有技術(shù)設(shè)定了壓力設(shè)定值時(shí)的末端的水 壓的時(shí)間變化的示意圖，圖5是例示了通過本實(shí)施方式設(shè)定了壓力設(shè)定值時(shí)的水壓最小的 地點(diǎn)的水壓的時(shí)間變化的示意圖。在運(yùn)些圖中，LP是極限水壓。另外，在圖5中，水壓最小的 地點(diǎn)不是固定地點(diǎn)而是動(dòng)態(tài)地變化。如圖所示，由于本實(shí)施方式的漏水抑制裝置30W推定 為水壓最低的節(jié)點(diǎn)為基準(zhǔn)進(jìn)行控制，因此能夠使供水管路網(wǎng)PN整體的水壓下降，能夠抑制 向地下的漏水。
[004引[顯示圖像]
[0049] 向顯示圖像生成部52輸入在漏水抑制裝置30內(nèi)能夠參照的各種信息。顯示圖像生 成部52生成例如W可比較的形態(tài)顯示各節(jié)點(diǎn)處的水的使用量和推定的壓力的顯示畫面，并 顯示于顯示部。圖6是表示顯示圖像生成部52生成的供水狀況顯示圖像的一例的圖。在該供 水狀況顯示圖像中，在各節(jié)點(diǎn)，水的使用量和推定的壓力重疊地顯示在供水管路網(wǎng)PN的簡(jiǎn) 易地圖中。通過顯示運(yùn)樣的圖像，能夠?qū)┧苈肪W(wǎng)PN中的水的使用量與壓力的關(guān)系一目 了然。
[0050] 另外，顯示圖像生成部52可W將漏水抑制效果進(jìn)行可視化而顯示于顯示部50。例 如，顯示圖像生成部52可W將橫軸標(biāo)繪了累20的噴出壓力且縱軸標(biāo)繪了夜間最小流量中的 各噴出壓力值的最小值的坐標(biāo)圖顯示于顯示部50。流量例如可W使用流量傳感器24的檢測(cè) 值進(jìn)行監(jiān)控。圖7是例示了累20的噴出壓力與夜間檢測(cè)到的最小的流量(夜間最小流量）的 關(guān)系的圖。運(yùn)樣，夜間最小流量即使在相同的噴出壓力下有時(shí)也會(huì)表現(xiàn)出不同的流量。該不 均可認(rèn)為是W實(shí)際的水的使用量的不均為起因的不均。因此，為了將漏水抑制效果可視化， 將夜間最小流量中的各噴出壓力的最小值提取并顯示是有效的。圖7的虛線內(nèi)的數(shù)據(jù)相當(dāng) 于夜間最小流量中的各噴出壓力的最小值。通過針對(duì)漏水抑制裝置30的應(yīng)用前和應(yīng)用后的 狀態(tài)分別顯示運(yùn)樣的圖像，從而能夠掌握漏水抑制裝置30的漏水抑制效果。
[005。[總結(jié)]
[0052] 根據(jù)W上說明的本實(shí)施方式的漏水抑制裝置30及利用了該漏水抑制裝置30的漏 水抑制系統(tǒng)，取得與流入供水管路網(wǎng)PN的水的量相關(guān)的信息(通過流量傳感器24檢測(cè)的流 量)和與從供水管路網(wǎng)PN的節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息(通過水使用量取得部32取得的 水的使用量），并基于運(yùn)些信息和包含節(jié)點(diǎn)的連接信息在內(nèi)的供水管路網(wǎng)模型信息38,來推 定供水管路網(wǎng)PN的節(jié)點(diǎn)的水壓(安裝有壓力傳感器26的節(jié)點(diǎn)不需要推定），基于推定值的最 小值來控制能夠調(diào)整流入供水管路網(wǎng)PN的水的水壓的調(diào)整部(累20)，因此能夠抑制從供水 管路網(wǎng)PN的漏水。
[0053] (第二實(shí)施方式）
[0054] 圖8是表示包含第二實(shí)施方式的漏水抑制裝置30的漏水抑制系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的一例 的圖。第二實(shí)施方式的漏水抑制裝置30除了第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)之外，還具備水使用量模 式作成部33和水使用量數(shù)據(jù)庫39。第二實(shí)施方式的漏水抑制裝置30能夠應(yīng)對(duì)如下的情況： 安裝于家庭、營(yíng)業(yè)場(chǎng)所等的智能儀表W與第一實(shí)施方式同樣的頻率(例如1分鐘1次或1小時(shí) 1次)進(jìn)行計(jì)測(cè)，但是W比計(jì)測(cè)低的頻率(例如1天1次左右)進(jìn)行信息的發(fā)送的情況。
[0055] 通過水使用量取得部32,按照每一節(jié)點(diǎn)向水使用量數(shù)據(jù)庫39寫入例如每個(gè)星期 幾、每個(gè)時(shí)間帶的水的使用量。水使用量模式作成部33將例如通過流量傳感器24檢測(cè)到的 流量、通過壓力傳感器26檢測(cè)到的水壓、水的使用量，W與水的使用量建立關(guān)聯(lián)的方式存儲(chǔ) 于水使用量數(shù)據(jù)庫39，由此預(yù)先構(gòu)建相關(guān)模型。并且，水使用量模式作成部33將通過流量傳 感器24檢測(cè)到的流量和通過壓力傳感器26檢測(cè)到的水壓作為對(duì)于相關(guān)模型的參數(shù)進(jìn)行輸 入，由此來推定此時(shí)刻的每一節(jié)點(diǎn)的水的使用量，并向節(jié)點(diǎn)壓力推定部34輸出。
[0056] 相關(guān)模型可W是W流量、壓力、時(shí)間為說明變量的多元回歸模型，也可W是ARMA (Auto Regressive Moving Average,自回歸滑動(dòng)平均模型）模型或 ARIMA(AutC) Regressive Integrated Moving Average,差分自回歸滑動(dòng)平均模型）模型等。另外，水使 用量模式作成部33可W通過將標(biāo)準(zhǔn)化的與前一天相同的水使用量的模式乘W當(dāng)前的注入 流量運(yùn)樣簡(jiǎn)易的方法，來推定此時(shí)刻的每一節(jié)點(diǎn)的水的使用量。需要說明的是，關(guān)于W后的 處理，由于與第一實(shí)施方式相同，因此省略說明。
[0057] [總結(jié)]
[0058] 根據(jù)W上說明的本實(shí)施方式的漏水抑制裝置30及利用了該漏水抑制裝置30的漏 水抑制系統(tǒng)，能夠與第一實(shí)施方式同樣地抑制從供水管路網(wǎng)PN的漏水。另外，即使在取得每 一節(jié)點(diǎn)的水的使用量的頻率比第一實(shí)施方式低的情況下也能夠應(yīng)對(duì)。
[0059] 根據(jù)W上所述的至少一個(gè)實(shí)施方式，取得與流入供水管路網(wǎng)的水的量相關(guān)的信息 和與從供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息，并基于運(yùn)些信息和包含節(jié)點(diǎn)的連接信 息在內(nèi)的供水管路網(wǎng)模型信息，來推定供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的水壓，基于推定值的最小值來 控制能夠調(diào)整流入供水管路網(wǎng)的水的水壓的調(diào)整部，因此能夠抑制從供水管路網(wǎng)的漏水。
[0060] W上，說明了本發(fā)明的若干個(gè)實(shí)施方式，但是運(yùn)些實(shí)施方式是作為例子進(jìn)行提示 的方式，并不是限定發(fā)明的范圍。運(yùn)些新的實(shí)施方式能夠W其他的各種方式實(shí)施，在不脫離 發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。運(yùn)些實(shí)施方式或其變形包含于發(fā)明的 范圍、主旨中，且包含于權(quán)利要求書記載的發(fā)明及其等同的范圍內(nèi)。
[0061] 例如，漏水抑制裝置30設(shè)為包含控制部40的結(jié)構(gòu)，但也可W是與控制部40分體構(gòu) 成并將最小壓力min(pi)、噴出壓力POpv等控制目標(biāo)值向相當(dāng)于控制部40的裝置發(fā)送的結(jié) 構(gòu)。圖9及圖10是表示漏水抑制裝置30與相當(dāng)于控制部40的控制裝置60分體構(gòu)成的情況的 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一例的圖。在運(yùn)些圖中，標(biāo)注與上述實(shí)施方式相同符號(hào)的部分具有與上述實(shí)施 方式同樣的功能?？蒞如圖9所示，漏水抑制裝置30將最小壓力min(pi)經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò) NW向控制裝置60發(fā)送，也可W如圖10所示，漏水抑制裝置30將噴出壓力POpv經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)等 網(wǎng)絡(luò)NW向控制裝置60發(fā)送。與上述實(shí)施方式同樣，最小壓力min(pi)、噴出壓力POpv可W不 是連續(xù)值而是離散值或離散數(shù)據(jù)(例如，高-中-低或者A-B-C運(yùn)樣的值）。需要說明的是，在 圖9或圖10所示的結(jié)構(gòu)中，如上述第二實(shí)施方式那樣，可W具備水使用量模式作成部33、水 使用量數(shù)據(jù)庫。另外，從漏水抑制裝置30接收到的最小壓力min(pi)、噴出壓力POpv可W不 自動(dòng)地向控制裝置60的功能部輸入而是顯示于控制裝置60側(cè)的顯示裝置，由人將控制目標(biāo) 向控制裝置60輸入。
[0062]需要說明的是，在上述各實(shí)施方式中，漏水抑制裝置30中的、被輸入流量傳感器24 或壓力傳感器26的檢測(cè)值的接口部分、及水使用量取得部32是"取得部"的一例，節(jié)點(diǎn)壓力 推定部34是"壓力推定部"的一例，最小壓力提取部36是"提取部"的一例，水使用量模式作 成部33是"水量推定部"的一例。另外，噴出壓力目標(biāo)值POsv是"控制目標(biāo)值"的一例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種漏水抑制裝置，其具備： 取得部，其取得與流入包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的供水管路網(wǎng)的水的量相關(guān)的信息和與從所 述節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息； 壓力推定部，其基于通過所述取得部取得的信息及包含所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的連接 信息在內(nèi)的模型信息，來推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓； 提取部，其從包含通過所述壓力推定部推定的水壓在內(nèi)的多個(gè)水壓之中提取水壓的最 小值;及 控制部，其基于通過所述提取部提取的最小值，對(duì)能夠調(diào)整流入所述供水管路網(wǎng)的水 的水壓或流量的調(diào)整部進(jìn)行控制。2. -種漏水抑制裝置，其具備： 取得部，其取得與流入包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的供水管路網(wǎng)的水的量相關(guān)的信息和與從所 述節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息； 水量推定部，其基于通過所述取得部過去取得的與從所述節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信 息，來推定當(dāng)前從所述節(jié)點(diǎn)流出的水的量； 壓力推定部，其基于通過所述取得部取得的信息、通過所述水量推定部推定的水的量、 及包含所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的連接信息在內(nèi)的模型信息，來推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn) 的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓； 提取部，其從包含通過所述壓力推定部推定的水壓在內(nèi)的多個(gè)水壓之中提取水壓的最 小值;及 控制部，其基于通過所述提取部提取的最小值，對(duì)能夠調(diào)整流入所述供水管路網(wǎng)的水 的水壓或流量的調(diào)整部進(jìn)行控制。3. -種漏水抑制裝置，其具備： 壓力推定部，其基于與流入包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的供水管路網(wǎng)的水的量相關(guān)的信息、與 從所述節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息、及包含所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的連接信息在內(nèi)的模 型信息，來推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓;及 提取部，其從包含通過所述壓力推定部推定的水壓在內(nèi)的多個(gè)水壓之中提取水壓的最 小值， 所述漏水抑制裝置輸出通過所述提取部提取的最小值或基于通過所述提取部提取的 最小值的控制目標(biāo)值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的漏水抑制裝置，其中， 所述取得部還取得所述供水管路網(wǎng)的規(guī)定的節(jié)點(diǎn)處的水壓。5. 根據(jù)權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的漏水抑制裝置，其中， 所述壓力推定部通過聯(lián)立地求解質(zhì)量平衡式和表示節(jié)點(diǎn)間的壓力差與流過節(jié)點(diǎn)間的 流量的關(guān)系的方程式，來推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的漏水抑制裝置，其中， 所述壓力推定部基于所述模型信息，生成包含所述質(zhì)量平衡式和表示所述節(jié)點(diǎn)間的壓 力差與流過所述節(jié)點(diǎn)間的流量的關(guān)系的方程式在內(nèi)的軟件，并對(duì)生成的所述軟件輸入通過 所述取得部取得的信息，由此求解所述質(zhì)量平衡式和表示所述節(jié)點(diǎn)間的壓力差與流過所述 節(jié)點(diǎn)間的流量的關(guān)系的方程式，推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓。7. -種漏水抑制系統(tǒng)，其具備控制裝置和漏水抑制裝置，該控制裝置對(duì)能夠調(diào)整流入 供水管路網(wǎng)的水的水壓或流量的調(diào)整部進(jìn)行控制，其中， 所述漏水抑制裝置具備： 取得部，其取得與流入包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的供水管路網(wǎng)的水的量相關(guān)的信息和與從所 述節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息； 壓力推定部，其基于通過所述取得部取得的信息及包含所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的連接 信息在內(nèi)的模型信息，來推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓;及 提取部，其從包含通過所述壓力推定部推定的水壓在內(nèi)的多個(gè)水壓之中提取水壓的最 小值， 所述漏水抑制裝置向所述控制裝置發(fā)送通過所述提取部提取的最小值或基于通過所 述提取部提取的最小值的控制目標(biāo)值。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的漏水抑制系統(tǒng)，其中， 所述取得部還取得所述供水管路網(wǎng)的規(guī)定的節(jié)點(diǎn)處的水壓。9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的漏水抑制系統(tǒng)，其中， 所述壓力推定部通過聯(lián)立地求解質(zhì)量平衡式和表示節(jié)點(diǎn)間的壓力差與流過節(jié)點(diǎn)間的 流量的關(guān)系的方程式，來推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的漏水抑制系統(tǒng)，其中， 所述壓力推定部基于所述模型信息，生成包含所述質(zhì)量平衡式和表示所述節(jié)點(diǎn)間的壓 力差與流過所述節(jié)點(diǎn)間的流量的關(guān)系的方程式在內(nèi)的軟件，并對(duì)生成的所述軟件輸入通過 所述取得部取得的信息，由此求解所述質(zhì)量平衡式和表示所述節(jié)點(diǎn)間的壓力差與流過所述 節(jié)點(diǎn)間的流量的關(guān)系的方程式，推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓。11. 一種漏水抑制程序，其使計(jì)算機(jī)進(jìn)行如下動(dòng)作： 基于與流入包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的供水管路網(wǎng)的水的量相關(guān)的信息、與從所述節(jié)點(diǎn)流出 的水的量相關(guān)的信息、及包含所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的連接信息在內(nèi)的模型信息，來推定 所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓； 從包含推定的所述水壓在內(nèi)的多個(gè)水壓之中提取水壓的最小值； 基于提取的所述最小值，對(duì)能夠調(diào)整流入所述供水管路網(wǎng)的水的水壓或流量的調(diào)整部 進(jìn)行控制。12. -種漏水抑制程序，其使計(jì)算機(jī)進(jìn)行如下動(dòng)作： 基于與流入包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)的供水管路網(wǎng)的水的量相關(guān)的信息、與從所述節(jié)點(diǎn)流出 的水的量相關(guān)的信息、及包含所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的連接信息在內(nèi)的模型信息，來推定 所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓； 從包含推定的所述水壓在內(nèi)的多個(gè)水壓之中提取水壓的最小值； 輸出通過所述提取部提取的最小值或者基于提取的所述最小值的控制目標(biāo)值。13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的漏水抑制程序，其中， 在所述推定的處理中，所述漏水抑制程序使所述計(jì)算機(jī)基于與流入包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi) 的供水管路網(wǎng)的水的量相關(guān)的信息、與從所述節(jié)點(diǎn)流出的水的量相關(guān)的信息、所述供水管 路網(wǎng)的規(guī)定的節(jié)點(diǎn)處的水壓、及包含所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的連接信息在內(nèi)的模型信息， 來推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓。14. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的漏水抑制程序，其中， 在所述推定的處理中，所述漏水抑制程序使所述計(jì)算機(jī)通過聯(lián)立地求解質(zhì)量平衡式和 表示節(jié)點(diǎn)間的壓力差與流過節(jié)點(diǎn)間的流量的關(guān)系的方程式，來推定所述供水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn) 的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的漏水抑制程序，其中， 在所述推定的處理中，所述漏水抑制程序使所述計(jì)算機(jī)生成與所述模型信息對(duì)應(yīng)的、 包含所述質(zhì)量平衡式和表示所述節(jié)點(diǎn)間的壓力差與流過所述節(jié)點(diǎn)間的流量的關(guān)系的方程 式在內(nèi)的軟件，并對(duì)生成的所述軟件輸入通過所述取得部取得的信息，由此求解所述質(zhì)量 平衡式和表示所述節(jié)點(diǎn)間的壓力差與流過所述節(jié)點(diǎn)間的流量的關(guān)系的方程式，推定所述供 水管路網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)的至少一部分節(jié)點(diǎn)處的水壓。
【文檔編號(hào)】F17D3/00GK105917157SQ201480073737
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2014年11月20日
【發(fā)明人】橫川勝也, 難波諒, 山中理, 杉野壽治
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社東芝