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公開番号2025117076
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-12
出願番号2024011753
出願日2024-01-30
発明の名称上水道管理装置、上水道管理方法、プログラム、及び上水道管理システム
出願人株式会社日立システムズ
代理人弁理士法人湘洋特許事務所
主分類F04B 49/08 20060101AFI20250804BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】上水道配管の高精度な水圧予測を支援する技術の提供を目的とする。
【解決手段】上水道管理装置であって、上水道設備により給水された上水道配管の観測地点ごとに経時的な水圧情報を取得する水圧情報取得部と、前記水圧情報を複数のグループに分けるクラスタリング実行部と、前記水圧情報を用いて水圧予測モデルを生成する予測モデル生成部と、前記水圧予測モデルを用いて、ある観測地点における予測日の水圧が属する前記グループを推定することにより、前記観測地点における上水道の水圧を予測する需要予測部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
上水道設備により給水された上水道配管の観測地点ごとに経時的な水圧情報を取得する水圧情報取得部と、
前記水圧情報を複数のグループに分けるクラスタリング実行部と、
前記水圧情報を用いて水圧予測モデルを生成する予測モデル生成部と、
前記水圧予測モデルを用いて、ある観測地点における予測日の水圧が属する前記グループを推定することにより、前記観測地点における上水道の水圧を予測する需要予測部と、を備えることを特徴とする、上水道管理装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１に記載の上水道管理装置であって、
前記水圧情報は、日ごとの経時的な水圧に関する情報であって、観測日の曜日、観測日の天候、及び季節を含む属性情報と関連付けられ、
前記水圧予測モデルは、予測日の前記属性情報の少なくとも１つを説明変数とすることを特徴とする、上水道管理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の上水道管理装置であって、
前記水圧予測モデルは、予測対象の前記観測地点における過去の前記水圧情報を説明変数とすることを特徴とする、上水道管理装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の上水道管理装置であって、
複数の観測地点における前記上水道配管に給水する前記上水道設備の稼働スケジュールを生成する設備予定生成部を備え、
前記設備予定生成部は、前記予測日において前記複数の観測地点における前記水圧情報が所定の条件を満たすよう、前記複数の観測地点に給水する前記上水道設備の前記稼働スケジュールを生成することを特徴とする、上水道管理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の上水道管理装置であって、
前記上水道設備は、前記上水道配管に給水するポンプであって、
前記設備予定生成部は、複数の前記上水道配管の水圧が常時所定値以上であるよう前記ポンプの前記稼働スケジュールを生成することを特徴とする、上水道管理装置。
【請求項６】
請求項４に記載の上水道管理装置であって、
前記設備予定生成部は、複数パターンの稼働スケジュール候補の中から、前記需要予測部の予測に基づいて１つの前記稼働スケジュールを選択することを特徴とする、上水道管理装置。
【請求項７】
請求項１又は２に記載の上水道管理装置であって、
前記需要予測部は、予測日における経時的な水圧である予測日水圧情報を決定し、
前記需要予測部が水圧を予測した前記予測日が経過した後に、前記水圧情報取得部が取得した前記予測日の前記水圧情報と、前記需要予測部の予測による前記予測日水圧情報とを比較し、比較結果が所定の条件を満たす場合か否かを判定する予測精度判定部を備えることを特徴とする、上水道管理装置。
【請求項８】
請求項３に記載の上水道管理装置であって、
前記クラスタリング実行部は、前記観測地点ごとに、前記観測地点における前記水圧情報をクラスタリングし、
前記需要予測部は、前記観測地点ごとに、予測日における経時的な水圧である予測日水圧情報を決定し、
前記水圧予測モデルは、ある前記観測地点の予測について、予め関連付けられた他の観測地点の前記予測日水圧情報を説明変数とすることを特徴とする、上水道管理装置。
【請求項９】
上水道設備により給水された上水道配管の観測地点ごとに経時的な水圧情報を取得する水圧情報取得手順と、
前記水圧情報を複数のグループに分けるクラスタリング実行手順と、
前記水圧情報を用いて水圧予測モデルを生成する予測モデル生成手順と、
前記水圧予測モデルを用いて、ある観測地点における予測日の水圧が属する前記グループを推定することにより、前記観測地点における上水道の水圧を予測する需要予測手順と、を備えることを特徴とする、上水道管理方法。
【請求項１０】
コンピュータの処理部に上水道管理方法を実行させるプログラムであって、
上水道設備により給水された上水道配管の観測地点ごとに経時的な水圧情報を取得する水圧情報取得手順と、
前記水圧情報を複数のグループに分けるクラスタリング実行手順と、
前記水圧情報を用いて水圧予測モデルを生成する予測モデル生成手順と、
前記水圧予測モデルを用いて、ある観測地点における予測日の水圧が属する前記グループを推定することにより、前記観測地点における上水道の水圧を予測する需要予測手順と、を実行させることを特徴とする、プログラム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、上水道管理装置、上水道管理方法、プログラム、及び上水道管理システムに関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、給水管に接続される給水装置に関する技術が開示されている。給水装置は、水の使用頻度に応じて、ポンプが様子見運転する様子見運転時間の要否ないしその長さを決定する。給水装置の制御装置は、水の使用頻度が低い時間帯では、設定データを参照し、様子見運転時間を（短）に決定する。また、制御装置は、水の使用頻度が高い時間帯では、設定データを参照し、様子見運転時間を（長）に決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０８５３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上水道事業では、各需要家の需要に応じて設備を稼働させ、給水を行う。給水の際に、需要を作業員が監視し、監視結果に基づいて随時運転設定を行うことは煩雑である。一方で、予め設定された稼働スケジュールに基づいて設備を稼働させる場合、稼働スケジュールが実情に則していないと、稼働不足による供給不足や、稼働過剰によるエネルギー効率の悪化及び設備劣化の要因となることがある。特許文献１に開示された技術は、ポンプの使用後の休止期間を決定するものであり、稼働前に需要を予測するものではない。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、上水道配管の高精度な水圧予測を支援する技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下の通りである。
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の一態様に係る上水道管理装置は、上水道設備により給水された上水道配管の観測地点ごとに経時的な水圧情報を取得する水圧情報取得部と、前記水圧情報を複数のグループに分けるクラスタリング実行部と、前記水圧情報を用いて水圧予測モデルを生成する予測モデル生成部と、前記水圧予測モデルを用いて、ある観測地点における予測日の水圧が属する前記グループを推定することにより、前記観測地点における上水道の水圧を予測する需要予測部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記水圧情報は、日ごとの経時的な水圧に関する情報であって、観測日の曜日及び観測日の天候を含む属性情報と関連付けられ、前記水圧予測モデルは、前記属性情報の少なくとも１つを説明変数とすることを特徴としてもよい。
【０００９】
前記水圧予測モデルは、予測対象の前記観測地点における過去の前記水圧情報を説明変数とすることを特徴としてもよい。
【００１０】
前記上水道管理装置は、複数の観測地点における前記上水道配管に給水する前記上水道設備の稼働スケジュールを生成する設備予定生成部を備え、前記設備予定生成部は、前記予測日において前記複数の観測地点における前記水圧情報が所定の条件を満たすよう、前記複数の観測地点に給水する前記上水道設備の前記稼働スケジュールを生成することを特徴としてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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