JP7263020B2 - 処理水質推定装置、処理水質推定方法及びプログラム - Google Patents
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Description
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係る制御対象プラント100全体のシステム構成を示すブロック図である。制御対象プラント100は、処理水質推定装置1、監視制御システム3、1以上の計測装置4を備え、流入水6を上下水道プラント5内で処理して、処理水7として供給するシステムである。
図3は、同一条件下で複数の推定モデルから算出した高精度推定値に基づき、オペレータであるユーザ2が処理水質推定装置1を用いて操作値を決定する際の処理行程を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、決定すべき操作値が複数ある場合を想定している。
これを受けた入力情報取得部11では、全推定モデルに必要な入力情報として、計測装置4での計測情報を含めて監視制御システム3で生成した統計情報を取得し、前記操作値情報と対応付けて入力情報格納部12に格納する(ステップS102)。
図5は、図2の機能構成に代えて、第2の実施形態における処理水質推定装置1の機能構成の具体例を示すブロック図である。なお、基本的な構成はほぼ同様であるものとして、同一部分には同一符号を付して、それらの説明を省略する。
図6は、集約演算モデル更新部21による集約演算モデルを更新するための処理内容を示すフローチャートである。この処理は、統計情報の更新周期以上の一定周期、例えば24時間毎に実行するものであり、その当初に推定結果格納部16に格納される直近の過去、例えば24時間分の処理水質推定値を取得する(ステップS301)。
図7は、図2の機能構成に代えて、第3の実施形態における処理水質推定装置1の機能構成の具体例を示すブロック図である。なお、基本的な構成はほぼ同様であるものとして、同一部分には同一符号を付して、それらの説明を省略する。
本動作例では、単に複数の推定モデルのすべてを推定演算部131,132,…に順次割り付けて実施させるのではなく、重要度に応じた優先度を考慮して、必要な推定モデルでの演算に限定して実施する場合について説明する。
図9は、図2、図5、図7の機能構成に代えて、第4の実施形態における処理水質推定装置1の機能構成の具体例を示すブロック図である。なお、基本的な構成はほぼ同様であるものとして、同一部分には同一符号を付して、それらの説明を省略する。
Claims (9)
- 制御対象プラントで処理が必要な水質の計測により得られる統計情報と、操作値情報とを入力情報として取得する入力情報取得部と、
前記入力情報取得部で取得した入力情報を格納する入力情報格納部と、
それぞれ異なるアルゴリズムで入力情報を用いた処理水質の推定値を算出する複数の推定モデルを格納する推定モデル格納部と、
前記入力情報格納部に格納される入力情報と、前記推定モデル格納部に格納される複数の推定モデルとを用いて処理水質の推定値を算出する推定演算部と、
前記推定演算部で算出した処理水質推定値を格納する推定結果格納部と、
複数の処理水質推定値を集約する集約演算モデルを複数格納する集約演算モデル格納部と、
前記推定結果格納部に格納される複数の処理水質推定値を、前記集約演算モデル格納部に格納される集約演算モデルを用いて集約する集約演算部と、
前記入力情報格納部に格納された入力情報に基づいて、前記集約演算部が用いる集約演算モデルを指令する集約演算指令部と、
を備える処理水質推定装置。 - 前記推定モデル格納部は、1つ以上の物理・化学モデルの静的解析に基づく推定モデルと、1つ以上の機械学習モデルのデータ解析に基づく推定モデルとを格納し、
前記集約演算指令部は、前記入力情報格納部に格納された入力情報がそれぞれに事前に設定される定常値範囲を外れているか否かに基づいて、物理・化学モデルの静的解析に基づく推定モデルでの推定結果を用いる集約演算モデルと、機械学習モデルのデータ解析に基づく推定モデルでの推定結果を用いる集約演算モデルとを選択して指令する、
請求項1記載の処理水質推定装置。 - 前記入力情報格納部に格納される入力情報に含まれる統計情報中の現在の処理水質計測値と、前記推定結果格納部に格納される過去の処理水質推定値とに基づき、前記集約演算モデル格納部に格納される集約演算モデルを更新する集約演算モデル更新部をさらに備える、請求項1記載の処理水質推定装置。
- 前記推定演算部は、複数で並列して推定モデルを用いた演算を実行し、
前記複数の推定演算部それぞれに前記推定モデル格納部に格納される推定モデルを割り付けて演算を実行させる推定演算指令部をさらに備える、
請求項1記載の処理水質推定装置。 - 前記推定演算指令部は、前記集約演算モデル格納部に格納される集約演算モデルで使用される推定結果とその重要度に基づき、前記推定演算部に割り付ける推定モデルを限定し、重要度に応じた優先度を設定して、前記複数の推定演算部それぞれに推定モデルを割り付けて演算を実行させる、請求項4記載の処理水質推定装置。
- 前記推定演算指令部は、前記推定演算部でまだ算出されていない推定結果に代えて、前記推定結果格納部から対応する過去の推定結果を前記集約演算部に読み出させ、集約演算モデルの演算を実行させる、請求項4または5記載の処理水質推定装置。
- 前記集約演算部が集約した処理水質推定値を、操作値と予測時間の関係を示すグラフ化して表示するグラフ表示部をさらに備える、請求項1記載の処理水質推定装置。
- コンピュータが実行する処理水質推定方法であって、
制御対象プラントで処理が必要な水質の計測により得られる統計情報と、操作値情報とを入力情報として取得する入力情報取得工程と、
前記入力情報取得工程で取得した入力情報を格納する入力情報格納工程と、
それぞれ異なるアルゴリズムで入力情報を用いた処理水質の推定値を算出する複数の推定モデルを格納する推定モデル格納工程と、
前記入力情報格納工程で格納した入力情報と、前記推定モデル格納工程で格納した複数の推定モデルとを用いて処理水質の推定値を算出する推定演算工程と、
前記推定演算工程で算出した処理水質推定値を格納する推定結果格納工程と、
複数の処理水質推定値を集約する集約演算モデルを複数格納する集約演算モデル格納工程と、
前記推定結果格納工程で格納した複数の処理水質推定値を、前記集約演算モデル格納工程で格納した集約演算モデルを用いて集約する集約演算工程と、
前記入力情報格納工程で格納した入力情報に基づいて、前記集約演算工程で用いる集約演算モデルを指令する集約演算指令工程と、
を有する処理水質推定方法。 - コンピュータが実行するプログラムであって、前記コンピュータを、
制御対象プラントで処理が必要な水質の計測により得られる統計情報と、操作値情報とを入力情報として取得する入力情報取得部と、
前記入力情報取得部で取得した入力情報を格納する入力情報格納部と、
それぞれ異なるアルゴリズムで入力情報を用いた処理水質の推定値を算出する複数の推定モデルを格納する推定モデル格納部と、
前記入力情報格納部で格納した入力情報と、前記推定モデル格納部で格納した複数の推定モデルとを用いて処理水質の推定値を算出する推定演算部と、
前記推定演算部で算出した処理水質推定値を格納する推定結果格納部と、
複数の処理水質推定値を集約する集約演算モデルを複数格納する集約演算モデル格納部と、
前記推定結果格納部で格納した複数の処理水質推定値を、前記集約演算モデル格納部で格納した集約演算モデルを用いて集約する集約演算部と、
前記入力情報格納部で格納した入力情報に基づいて、前記集約演算部で用いる集約演算モデルを指令する集約演算指令部と、
して機能させるプログラム。
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