JP2000345604A - 流入下水量予測装置 - Google Patents
流入下水量予測装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高精度で、かつ安価な流入下水量予測装置を得
る。 【解決手段】本発明の流入下水量予測装置は、ポンプ井
(13)への流入下水量を基に、非降雨日の平均変動パター
ンを作成し記憶する流入量平均変動パターン作成手段
(5) と、流入下水量から流入下水量の平均変動パターン
を差し引いた残差データ作成手段(6) と、降雨日の降雨
量のみによる流入下水量、すなわち、残差部分のデータ
を作成する降雨日流入量データ演算手段(7) と、降雨日
流入量残差部分のデータと降雨強度との関係を統計モデ
ルのシステム変数として作成するシステム変数作成手段
(8) と、降雨日流入量の予測値を演算する降雨日流入量
予測値演算手段(9) と、平均変動パターンと降雨日流入
量の予測値との和を演算し流入下水量を予測する予測値
演算手段(10)とからなる構成にしたものである。
る。 【解決手段】本発明の流入下水量予測装置は、ポンプ井
(13)への流入下水量を基に、非降雨日の平均変動パター
ンを作成し記憶する流入量平均変動パターン作成手段
(5) と、流入下水量から流入下水量の平均変動パターン
を差し引いた残差データ作成手段(6) と、降雨日の降雨
量のみによる流入下水量、すなわち、残差部分のデータ
を作成する降雨日流入量データ演算手段(7) と、降雨日
流入量残差部分のデータと降雨強度との関係を統計モデ
ルのシステム変数として作成するシステム変数作成手段
(8) と、降雨日流入量の予測値を演算する降雨日流入量
予測値演算手段(9) と、平均変動パターンと降雨日流入
量の予測値との和を演算し流入下水量を予測する予測値
演算手段(10)とからなる構成にしたものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水処理場の流入
下水量予測を、精度良く行うことが出来る流入下水量予
測装置に関するものである。
下水量予測を、精度良く行うことが出来る流入下水量予
測装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、浸水防除のためには雨水排水施設
の拡大、既存施設を生かした施設運用が必要である。特
に、既存施設の運用では、降雨量からポンプ井への流入
量を予測し、その値に見合ったポンプ制御を行う方法が
種々提案されている。たとえば、降雨をもとに雨水排水
路の設計に必要な雨水流出ハイドログラフを算出する修
正RRL(Load Research Laboratory) 法を使用したものが
ある（特開8-123538）。図２はその一部を示す流入下水
量予測装置のブロック図である。１は雨量計で、雨の降
雨強度を測定する。３は、ポンプ場１３に設置された雨
水・汚水を排水する排水ポンプで、ポンプ井１４に貯留
した雨水・汚水を貯留量に応じて汲み上げ吐出する。４
は計測値蓄積装置で、雨量計で計測された降雨強度等の
計測データを蓄積する装置である。１２は修正RRL 法を
用いた流入下水量予測装置、１１はポンプ運転指令装置
である。流入下水量予測装置１２は、浸透域面積、流下
時間、貯留量・流出量曲線を求め、有効降雨量、雨水流
入水、流入下水量の演算を行う。浸透域面積は、排水面
積に対する不浸透域面積の割合を示すものである。不浸
透域面積、浸透域面積の計算方法は、対象とする排水区
域の航空写真に二つの乱数の組み合わせを適当な場所を
原点としてプロットし、全プロット数に対する不浸透域
プロット数、浸透域プロット数の割合をもって不浸透域
面積、浸透域面積を算出する方法である。有効降雨量の
演算は、有効面積演算装置で演算された浸透域と不浸透
域から管きょに流入する流入降雨量を演算する。流下時
間は、排水区域の管きょの位置、形状、管径、こう配な
どからから、満流流速を使って各マンホール間の時間か
ら求める。貯留量・流出量曲線は、管きょに流入した雨
水の管内貯留を考慮に入れた貯留量・流出量の関係を求
める。雨水流入水は、有効降雨強度と流下時間とを用い
て、単位図の手法により算出する。流入下水量は、貯留
量・流出量曲線で求められた関数から連続式を解いて求
める。ポンプ運転指令装置１１は、流入下水量予測装置
１２により演算された流入下水量から最適なポンプ運転
指令を出力する。
の拡大、既存施設を生かした施設運用が必要である。特
に、既存施設の運用では、降雨量からポンプ井への流入
量を予測し、その値に見合ったポンプ制御を行う方法が
種々提案されている。たとえば、降雨をもとに雨水排水
路の設計に必要な雨水流出ハイドログラフを算出する修
正RRL(Load Research Laboratory) 法を使用したものが
ある（特開8-123538）。図２はその一部を示す流入下水
量予測装置のブロック図である。１は雨量計で、雨の降
雨強度を測定する。３は、ポンプ場１３に設置された雨
水・汚水を排水する排水ポンプで、ポンプ井１４に貯留
した雨水・汚水を貯留量に応じて汲み上げ吐出する。４
は計測値蓄積装置で、雨量計で計測された降雨強度等の
計測データを蓄積する装置である。１２は修正RRL 法を
用いた流入下水量予測装置、１１はポンプ運転指令装置
である。流入下水量予測装置１２は、浸透域面積、流下
時間、貯留量・流出量曲線を求め、有効降雨量、雨水流
入水、流入下水量の演算を行う。浸透域面積は、排水面
積に対する不浸透域面積の割合を示すものである。不浸
透域面積、浸透域面積の計算方法は、対象とする排水区
域の航空写真に二つの乱数の組み合わせを適当な場所を
原点としてプロットし、全プロット数に対する不浸透域
プロット数、浸透域プロット数の割合をもって不浸透域
面積、浸透域面積を算出する方法である。有効降雨量の
演算は、有効面積演算装置で演算された浸透域と不浸透
域から管きょに流入する流入降雨量を演算する。流下時
間は、排水区域の管きょの位置、形状、管径、こう配な
どからから、満流流速を使って各マンホール間の時間か
ら求める。貯留量・流出量曲線は、管きょに流入した雨
水の管内貯留を考慮に入れた貯留量・流出量の関係を求
める。雨水流入水は、有効降雨強度と流下時間とを用い
て、単位図の手法により算出する。流入下水量は、貯留
量・流出量曲線で求められた関数から連続式を解いて求
める。ポンプ運転指令装置１１は、流入下水量予測装置
１２により演算された流入下水量から最適なポンプ運転
指令を出力する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
修正RRL 法による流入下水量予測では、有効降雨量、流
下時間、貯留量・流出曲線などを求めるために、浸透
域、不浸透域、流下時間、貯留量・流入量の関係など膨
大なデータの算出が必要となり、着工前に膨大な時間が
かかりコストもかかる。また、浸透域、不浸透域など
は、住宅状況の変化、道路状況の変化によって、その値
を随時修正しなければならない。しかし、これらの値を
変更するには時間と人の大きな労力を必要とし、常に更
新することは困難なため予測精度も悪くなる。そこで、
本発明は、降雨強度や流入下水量などのオンラインデー
タのみにより、高精度で安価な流入下水量予測装置を提
供することを目的としている。
修正RRL 法による流入下水量予測では、有効降雨量、流
下時間、貯留量・流出曲線などを求めるために、浸透
域、不浸透域、流下時間、貯留量・流入量の関係など膨
大なデータの算出が必要となり、着工前に膨大な時間が
かかりコストもかかる。また、浸透域、不浸透域など
は、住宅状況の変化、道路状況の変化によって、その値
を随時修正しなければならない。しかし、これらの値を
変更するには時間と人の大きな労力を必要とし、常に更
新することは困難なため予測精度も悪くなる。そこで、
本発明は、降雨強度や流入下水量などのオンラインデー
タのみにより、高精度で安価な流入下水量予測装置を提
供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は対象流域での降雨により下水処理場へ流入
する下水流入量を予測する流入下水量予測装置におい
て、前記対象流域での降雨量の計測値およびポンプ井に
流入する流入下水量の計測値を基に、非降雨日の流入下
水量の１日の平均変動パターンを予め作成し記憶する流
入量平均変動パターン作成手段と、降雨日の流入下水量
から前記予め記憶した非降雨日の流入下水量の平均変動
パターンを差し引いた残差部分のデータを作成する残差
データ作成手段と、前記残差部分のデータを降雨日と非
降雨日に層別する降雨日流入下水量データ演算手段と、
前記降雨日流入量データと降雨量の計測値に基づく降雨
強度との関係を統計モデルのシステム変数として作成す
るシステム変数作成手段と、前記システム変数から降雨
日流入量の予測値を演算する残差予測値演算手段と、前
記平均変動パターンと前記降雨日流入量の予測値との和
を演算し流入下水量を予測する予測値演算手段とからな
る構成にしている。また、前記システム変数作成手段を
自己回帰モデルとしてもよいし、前記１日の変動パター
ンを、曜日毎に層別してもよい。上記手段により、過去
数十日の最新の計測値を使用しているため、稼働後約１
ヶ月の短期間でその下水処理場に適した予測を行うこと
ができ、予測精度も高い。また、平均変動パターンや自
己回帰モデルを毎日更新するため、季節変動に自動的に
対応した予測を行うこともできる。
め、本発明は対象流域での降雨により下水処理場へ流入
する下水流入量を予測する流入下水量予測装置におい
て、前記対象流域での降雨量の計測値およびポンプ井に
流入する流入下水量の計測値を基に、非降雨日の流入下
水量の１日の平均変動パターンを予め作成し記憶する流
入量平均変動パターン作成手段と、降雨日の流入下水量
から前記予め記憶した非降雨日の流入下水量の平均変動
パターンを差し引いた残差部分のデータを作成する残差
データ作成手段と、前記残差部分のデータを降雨日と非
降雨日に層別する降雨日流入下水量データ演算手段と、
前記降雨日流入量データと降雨量の計測値に基づく降雨
強度との関係を統計モデルのシステム変数として作成す
るシステム変数作成手段と、前記システム変数から降雨
日流入量の予測値を演算する残差予測値演算手段と、前
記平均変動パターンと前記降雨日流入量の予測値との和
を演算し流入下水量を予測する予測値演算手段とからな
る構成にしている。また、前記システム変数作成手段を
自己回帰モデルとしてもよいし、前記１日の変動パター
ンを、曜日毎に層別してもよい。上記手段により、過去
数十日の最新の計測値を使用しているため、稼働後約１
ヶ月の短期間でその下水処理場に適した予測を行うこと
ができ、予測精度も高い。また、平均変動パターンや自
己回帰モデルを毎日更新するため、季節変動に自動的に
対応した予測を行うこともできる。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示す
流入下水量予測装置のブロック図である。本実施例で
は、システム変数の作成手段として自己回帰モデルを用
いた。図１において、２はポンプ井に流入する流量を測
定する流量計、５は流入量平均変動パターン作成装置、
６は残差データ作成装置、７は降雨日流入量データ演算
装置、８は自己回帰モデル作成装置、９は降雨日流入量
予測値演算装置、１０は予測値演算装置である。なお、
他の符号は、従来技術で述べたものと同一である。本発
明の流入下水量予測装置用いた予測方法をついて説明す
る。まず、流入量平均変動パターン作成装置５は、計測
値蓄積装置４で蓄積された計測値を、降雨のある降雨日
と降雨のない非降雨日に層別して流入量の平均変動パタ
ーンを作成する。つまり、１日の平均変動パターンは、
非降雨日の各時刻毎の流入下水量の直近数日間の平均値
から算出する。そしてこの算出された平均変動パターン
の更新は、予測日により近い計測値を使用するために毎
日行う。残差データ作成装置６は、計測値蓄積装置４に
記憶している計測値および流入量平均変動パターン作成
装置５で作成した流入下水量の平均変動パターンから、
降雨日のデータを作成する。すなわち、流入下水量から
平均変動パターンを引いた部分( 以下、これを残差部分
と呼ぶ) を対象とするデータを作成する。残差部分のデ
ータは、つぎの(1) 式で求められる。
いて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施例を示す
流入下水量予測装置のブロック図である。本実施例で
は、システム変数の作成手段として自己回帰モデルを用
いた。図１において、２はポンプ井に流入する流量を測
定する流量計、５は流入量平均変動パターン作成装置、
６は残差データ作成装置、７は降雨日流入量データ演算
装置、８は自己回帰モデル作成装置、９は降雨日流入量
予測値演算装置、１０は予測値演算装置である。なお、
他の符号は、従来技術で述べたものと同一である。本発
明の流入下水量予測装置用いた予測方法をついて説明す
る。まず、流入量平均変動パターン作成装置５は、計測
値蓄積装置４で蓄積された計測値を、降雨のある降雨日
と降雨のない非降雨日に層別して流入量の平均変動パタ
ーンを作成する。つまり、１日の平均変動パターンは、
非降雨日の各時刻毎の流入下水量の直近数日間の平均値
から算出する。そしてこの算出された平均変動パターン
の更新は、予測日により近い計測値を使用するために毎
日行う。残差データ作成装置６は、計測値蓄積装置４に
記憶している計測値および流入量平均変動パターン作成
装置５で作成した流入下水量の平均変動パターンから、
降雨日のデータを作成する。すなわち、流入下水量から
平均変動パターンを引いた部分( 以下、これを残差部分
と呼ぶ) を対象とするデータを作成する。残差部分のデ
ータは、つぎの(1) 式で求められる。
【０００６】
【数１】
【０００７】ただし、Ｑdi(i) は時刻i における残差部
分の計測値、Ｑ(i) は時刻i における流入下水量、Ｑ
ave (j) は時刻j における平均変動パターン、i は計測
時刻、j は時刻(j=1,2,3,....,24) である。降雨日流入
量データ演算装置７は残差データ作成装置６で作成され
たデータが非降雨日の時は、データ列への追加は行わ
ず、降雨日の時は降雨強度と残差とをデータ列へ追加す
る。本実施例では、システム変数作成手段として自己回
帰モデルを用いた。自己回帰モデル作成装置８は、降雨
日流入量データ演算装置７で作成した降雨日流入量デー
タと降雨強度とを入力して自己回帰モデルを作成する。
いま、時刻n におけるプロセスの状態をk 次元の全変数
ベクトルX(n)、時刻n よりm 時点前の全変数ベクトルを
X(n-m)、白色ノイズベクトルをU(n)、自己回帰モデルの
回帰係数をA(m)、自己回帰モデルの最適次数をM で表す
と、その自己回帰表現は、(2) 式で表される。
分の計測値、Ｑ(i) は時刻i における流入下水量、Ｑ
ave (j) は時刻j における平均変動パターン、i は計測
時刻、j は時刻(j=1,2,3,....,24) である。降雨日流入
量データ演算装置７は残差データ作成装置６で作成され
たデータが非降雨日の時は、データ列への追加は行わ
ず、降雨日の時は降雨強度と残差とをデータ列へ追加す
る。本実施例では、システム変数作成手段として自己回
帰モデルを用いた。自己回帰モデル作成装置８は、降雨
日流入量データ演算装置７で作成した降雨日流入量デー
タと降雨強度とを入力して自己回帰モデルを作成する。
いま、時刻n におけるプロセスの状態をk 次元の全変数
ベクトルX(n)、時刻n よりm 時点前の全変数ベクトルを
X(n-m)、白色ノイズベクトルをU(n)、自己回帰モデルの
回帰係数をA(m)、自己回帰モデルの最適次数をM で表す
と、その自己回帰表現は、(2) 式で表される。
【０００８】
【数２】
【０００９】従って自己回帰モデルの作成とは、自己回
帰係数、白色ノイズベクトルの分散および自己回帰モデ
ルの最適次数の決定に帰結される。自己回帰係数A(m)
は、要素を Aij(m) とし、連立方程式をi=1,2,3,・・・・,k
について解くことにより求められる。すなわち、 Xi 、
Xjの相互分散を Rij(l) 、自己回帰係数の要素を A
ij(m) とすると、(3) 式の連立一次方程式をi=1,2,...,
kについて解けば Aij(m) が求められる。
帰係数、白色ノイズベクトルの分散および自己回帰モデ
ルの最適次数の決定に帰結される。自己回帰係数A(m)
は、要素を Aij(m) とし、連立方程式をi=1,2,3,・・・・,k
について解くことにより求められる。すなわち、 Xi 、
Xjの相互分散を Rij(l) 、自己回帰係数の要素を A
ij(m) とすると、(3) 式の連立一次方程式をi=1,2,...,
kについて解けば Aij(m) が求められる。
【００１０】
【数３】
【００１１】白色ノイズベクトルU(n)の要素をεi(n)と
すると、その残差分散値σi 2 は(4) 式のようになる。
すると、その残差分散値σi 2 は(4) 式のようになる。
【００１２】
【数４】
【００１３】なお、モデルの最適次数Ｍは予測誤差を表
す(5) 式のMFPE(M) を最小にする値である。
す(5) 式のMFPE(M) を最小にする値である。
【００１４】
【数５】
【００１５】ただし、N はデータ数、‖dM‖はU(n)の分
散共分散行列推定値である。またMFPEはMultiple Final
Prediction Error の頭文字である。このようにして自
己回帰係数、白色ノイズの分散および最適モデル次数が
求められ、自己回帰モデルが作成される。従って、降雨
日流入量の予測を行うために必要な、降雨日流入量と降
雨強度との関係式を自己回帰モデルから求めることがで
きる。自己回帰モデルの更新は、直近の計測値を使用す
ることを目的に直近数十日の計測値を使用して１日１回
行う。降雨日流入量予測値演算装置９は、自己回帰モデ
ル作成装置８で作成した自己回帰モデルによる予測値か
ら統計的に類推可能な降雨日流入量の数10分先の予測値
を演算する。自己回帰モデルを用いた時の数10分先の予
測は(6) 式のように表される。
散共分散行列推定値である。またMFPEはMultiple Final
Prediction Error の頭文字である。このようにして自
己回帰係数、白色ノイズの分散および最適モデル次数が
求められ、自己回帰モデルが作成される。従って、降雨
日流入量の予測を行うために必要な、降雨日流入量と降
雨強度との関係式を自己回帰モデルから求めることがで
きる。自己回帰モデルの更新は、直近の計測値を使用す
ることを目的に直近数十日の計測値を使用して１日１回
行う。降雨日流入量予測値演算装置９は、自己回帰モデ
ル作成装置８で作成した自己回帰モデルによる予測値か
ら統計的に類推可能な降雨日流入量の数10分先の予測値
を演算する。自己回帰モデルを用いた時の数10分先の予
測は(6) 式のように表される。
【００１６】
【数６】
【００１７】ただし、Ｑdi(i) p は時刻i における降雨
日流入量の予測値、Ｑdi(i) は時刻i における降雨日流
入量の計測値、Ｒrain(i) は時刻i におけるの降雨強
度、A1 1(m)は降雨日流入量の予測値に対する降雨日流入
量の自己回帰係数、A12(m)は降雨日流入量の予測値に対
する降雨強度の自己回帰係数である。しかし、１点先以
上の予測が必要なため、１点先以上の予測には、降雨日
流入量は予測値を使用し、降雨強度は前回の降雨強度を
使用する。このようにして得られた降雨日流入量の予測
値Ｑdi(0) p , Ｑdi(1) p ・・・を予測値演算装置９に
出力する。予測値演算装置１０は、流入量平均変動パタ
ーン作成装置５の平均変動パターンと降雨日流入量残差
予測値演算装置９の降雨日流入量残差予測値との和を流
入下水量予測値とする。流入下水量予測式は、(7) 式の
ように決定される。
日流入量の予測値、Ｑdi(i) は時刻i における降雨日流
入量の計測値、Ｒrain(i) は時刻i におけるの降雨強
度、A1 1(m)は降雨日流入量の予測値に対する降雨日流入
量の自己回帰係数、A12(m)は降雨日流入量の予測値に対
する降雨強度の自己回帰係数である。しかし、１点先以
上の予測が必要なため、１点先以上の予測には、降雨日
流入量は予測値を使用し、降雨強度は前回の降雨強度を
使用する。このようにして得られた降雨日流入量の予測
値Ｑdi(0) p , Ｑdi(1) p ・・・を予測値演算装置９に
出力する。予測値演算装置１０は、流入量平均変動パタ
ーン作成装置５の平均変動パターンと降雨日流入量残差
予測値演算装置９の降雨日流入量残差予測値との和を流
入下水量予測値とする。流入下水量予測式は、(7) 式の
ように決定される。
【００１８】
【数７】
【００１９】ただし、Ｑ(i) p は予測流入下水量であ
る。以上述べた流入下水量予測装置による流入下水量の
予測方法をまとめるとつぎのようになる。 雨量計１、流量計２からオンラインで計測された値を
計測値蓄積装置４に蓄積する。 流入量平均変動パターン作成装置５により、非降雨日
の流入量の平均変動パターンを作成する。 残差データ作成装置６により、降雨日の流入下水量デ
ータから平均変動パターンを差し引いた残差部分すなわ
ち、降雨のみの流入下水量データを作成する。 降雨日流入量データ演算装置７により降雨日のみのデ
ータから残差データと降雨強度とのデータ列を作成す
る。 自己回帰モデル作成装置８により、自己回帰係数、白
色ノイズの分散および最適モデル次数を求め、降雨日流
入量と降雨強度との関係式を求める。 降雨日流入量予測値演算装置９により統計的に類推可
能な降雨日流入量の数10分先の予測値を演算する。 予測値演算装置１０により平均変動パターンと降雨日
流入量予測値との和を流入下水量予測値として演算す
る。 ポンプ運転指令装置１１により、流入下水量の予測値
データを基にした最適なポンプ運転指令データとして排
水ポンプ３に出力する。つぎに、この流入下水量予測方
法を実際に適用して、シミュレーションを行った結果
を、図３および図４のグラフに示す。図３は流入下水量
の実測値( 実線)とシミュレーションによる予測値( 点
線) を示している。図４は降雨量の時間変化を示す。図
３から、流入下水量の実測値と予測値がよく一致してい
ることが分かる。また、図４に示す降雨と図３の流入下
水量との対応もよくとれている。シミュレーションの実
施に際しては、直近数日のデータを使用しただけである
が、予測精度は極めて高いことが分かった。すなわち、
稼働開始までの期間が極めて短くできる上、予測のため
の種々のデータ蓄積も少なくてむので、コストも安価に
できる。
る。以上述べた流入下水量予測装置による流入下水量の
予測方法をまとめるとつぎのようになる。 雨量計１、流量計２からオンラインで計測された値を
計測値蓄積装置４に蓄積する。 流入量平均変動パターン作成装置５により、非降雨日
の流入量の平均変動パターンを作成する。 残差データ作成装置６により、降雨日の流入下水量デ
ータから平均変動パターンを差し引いた残差部分すなわ
ち、降雨のみの流入下水量データを作成する。 降雨日流入量データ演算装置７により降雨日のみのデ
ータから残差データと降雨強度とのデータ列を作成す
る。 自己回帰モデル作成装置８により、自己回帰係数、白
色ノイズの分散および最適モデル次数を求め、降雨日流
入量と降雨強度との関係式を求める。 降雨日流入量予測値演算装置９により統計的に類推可
能な降雨日流入量の数10分先の予測値を演算する。 予測値演算装置１０により平均変動パターンと降雨日
流入量予測値との和を流入下水量予測値として演算す
る。 ポンプ運転指令装置１１により、流入下水量の予測値
データを基にした最適なポンプ運転指令データとして排
水ポンプ３に出力する。つぎに、この流入下水量予測方
法を実際に適用して、シミュレーションを行った結果
を、図３および図４のグラフに示す。図３は流入下水量
の実測値( 実線)とシミュレーションによる予測値( 点
線) を示している。図４は降雨量の時間変化を示す。図
３から、流入下水量の実測値と予測値がよく一致してい
ることが分かる。また、図４に示す降雨と図３の流入下
水量との対応もよくとれている。シミュレーションの実
施に際しては、直近数日のデータを使用しただけである
が、予測精度は極めて高いことが分かった。すなわち、
稼働開始までの期間が極めて短くできる上、予測のため
の種々のデータ蓄積も少なくてむので、コストも安価に
できる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、流入
下水量予測装置を、ポンプ井への流入下水量を基に、非
降雨日の平均変動パターンを作成し記憶する流入量平均
変動パターン作成手段と、降雨日の降雨量のみによる流
入下水量、すなわち、残差部分のデータを作成する残差
データ作成手段と、降雨時のみデータ列を作成する降雨
日流入量データ演算手段と、降雨日流入量のデータと降
雨強度との関係を統計モデルのシステム変数として作成
するシステム変数作成手段（自己回帰モデル）と、降雨
日流入量の予測値を演算する降雨日流入量予測値演算手
段と、平均変動パターンと降雨日流入量の予測値との和
を演算し流入下水量を予測する予測値演算手段とからな
る構成にしたので、流入下水量の予測精度が高く分流
式、合流式の設備にも適用でき安価な流入下水量予測装
置を得る効果がある。。また、平均変動パターンや自己
回帰モデルを毎日更新するため、季節変動に自動的に対
応した予測を行うこともできる。
下水量予測装置を、ポンプ井への流入下水量を基に、非
降雨日の平均変動パターンを作成し記憶する流入量平均
変動パターン作成手段と、降雨日の降雨量のみによる流
入下水量、すなわち、残差部分のデータを作成する残差
データ作成手段と、降雨時のみデータ列を作成する降雨
日流入量データ演算手段と、降雨日流入量のデータと降
雨強度との関係を統計モデルのシステム変数として作成
するシステム変数作成手段（自己回帰モデル）と、降雨
日流入量の予測値を演算する降雨日流入量予測値演算手
段と、平均変動パターンと降雨日流入量の予測値との和
を演算し流入下水量を予測する予測値演算手段とからな
る構成にしたので、流入下水量の予測精度が高く分流
式、合流式の設備にも適用でき安価な流入下水量予測装
置を得る効果がある。。また、平均変動パターンや自己
回帰モデルを毎日更新するため、季節変動に自動的に対
応した予測を行うこともできる。
【図１】本発明の一実施例を示す流入下水量予測装置の
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】従来の流入下水量予測装置を示すブロック図で
ある。
ある。
【図３】本発明の流入下水量の実測値と予測値を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】降雨量の時間変化を示すグラフである。
１ 雨量計 ２ 流量計 ３ 排水ポンプ ４ 計測値蓄積装置 ５ 流入量平均変動パターン作成装置 ６ 残差データ作成装置 ７ 降雨日流入量データ演算装置 ８ 自己回帰モデル作成装置 ９ 降雨日流入量予測値演算装置 １０予測値演算装置 １１ ポンプ運転指令装置 １２ 修正RRL 法流入量予測装置 １３ ポンプ場 １４ ポンプ井
Claims (3)
- 【請求項１】対象流域での降雨により下水処理場へ流入
する下水流入量を予測する流入下水量予測装置におい
て、 前記対象流域での降雨量の計測値およびポンプ井に流入
する流入下水量の計測値を基に、非降雨日の流入下水量
の１日の平均変動パターンを予め作成し記憶する流入量
平均変動パターン作成手段と、 降雨日の流入下水量から前記予め記憶した非降雨日の流
入下水量の平均変動パターンを差し引いた残差部分のデ
ータを作成する残差データ作成手段と、 前記残差部分のデータを降雨日と非降雨日に層別する降
雨日流入下水量データ演算手段と、 前記降雨日流入量データと降雨量の計測値に基づく降雨
強度との関係を統計モデルのシステム変数として作成す
るシステム変数作成手段と、 前記システム変数から降雨日流入量の予測値を演算する
残差予測値演算手段と、 前記平均変動パターンと前記降雨日流入量の予測値との
和を演算し流入下水量を予測する予測値演算手段とから
なることを特徴とする流入下水量予測装置。 - 【請求項２】前記システム変数作成手段を自己回帰モデ
ルとした請求項１記載の流入下水量予測装置。 - 【請求項３】前記１日の変動パターンを、曜日毎に層別
した請求項１または２に記載の流入下水量予測装置。
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|---|---|---|---|
| JP16173499A JP4182460B2 (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 流入下水量予測装置 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16173499A JP4182460B2 (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 流入下水量予測装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000345604A true JP2000345604A (ja) | 2000-12-12 |
| JP4182460B2 JP4182460B2 (ja) | 2008-11-19 |
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ID=15740881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16173499A Expired - Fee Related JP4182460B2 (ja) | 1999-06-08 | 1999-06-08 | 流入下水量予測装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4182460B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101387127B (zh) * | 2004-12-14 | 2011-03-09 | 株式会社东芝 | 雨水排水控制系统和控制方法 |
| JP2011257149A (ja) * | 2010-06-04 | 2011-12-22 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 気温予測システム、気温予測方法およびプログラム |
| JP2014234675A (ja) * | 2013-06-04 | 2014-12-15 | 株式会社東芝 | 流量予測装置、流量予測方法、流量予測プログラム、および流量予測システム |
| JP2018111977A (ja) * | 2017-01-11 | 2018-07-19 | 株式会社日立製作所 | 下水道設備の監視制御装置及び下水ポンプ場の運転制御方法 |
| JPWO2018043252A1 (ja) * | 2016-08-31 | 2019-06-24 | 日本電気株式会社 | 降雨量予測装置、降雨量予測方法、および記録媒体 |
| JP2019148482A (ja) * | 2018-02-27 | 2019-09-05 | 株式会社日立製作所 | 水環境センシング装置 |
-
1999
- 1999-06-08 JP JP16173499A patent/JP4182460B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US11150380B2 (en) | 2016-08-31 | 2021-10-19 | Nec Corporation | Prediction device rainfall amount prediction method, and recording medium, slope collapse prediction system and dangerous water level prediction system |
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| JP2019148482A (ja) * | 2018-02-27 | 2019-09-05 | 株式会社日立製作所 | 水環境センシング装置 |
| JP7021976B2 (ja) | 2018-02-27 | 2022-02-17 | 株式会社日立製作所 | 水環境センシング装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4182460B2 (ja) | 2008-11-19 |
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