JP2719260B2 - 配水シミュレーション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管網を構成する各管路
部分から取り出される水量を入力モデルとして生成する
前置処理装置と、その前置処理装置により生成された入
力モデルに対する前記管網の各部分の設定時間毎の動水
圧を演算導出する水理解析処理装置と、前記水理解析処
理装置による解析結果を出力する後置処理装置とを備え
て、前記後置処理装置に、前記管網の全部或いは一部の
設定時間毎の動水圧が示された配置図を順次表示する表
示制御手段を設けて構成してある配水シミュレーション
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の配水シミュレーション装置とし
ては、前記後置処理装置に、前記管網の全部或いは一部
の設定時間毎の動水圧が示された配置図をＣＲＴ等の表
示装置に表示して、一定時間毎、或いはキーボード等の
入力装置を用いた切替え操作毎に設定時間後の配置図に
画面全体を切替え表示する表示制御手段を設けて構成し
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術では、設定時間毎の動水圧が示された配置図が、一定
時間毎、或いはキーボード等の入力装置を用いた切替え
操作毎に切替え表示されるものであったので、その変化
の様子を把握し辛いという欠点があった。本発明の目的
は上述した従来欠点を解消する点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による配水シミュレーション装置の特徴構成
は、前記後置処理装置に、前記表示制御手段により表示
された前記配置図から管網の一地点を指定する位置指定
手段を設けて、前記表示制御手段を、前記管網の全部或
いは一部の設定時間毎の動水圧が示された配置図を同一
画面内の複数のウィンドウに各別に表示するように構成
するとともに、前記位置指定手段により任意のウィンド
ウに表示された前記配置図から指定された管網の一地点
における時系列的動水圧データをさらに表示するように
構成してあることにある。上述の構成において、前記後
置処理装置に、前記表示制御手段により表示された前記
時系列的動水圧データから時刻を指定する時刻指定手段
を設けて、前記表示制御手段を、前記時刻指定手段によ
り指定された時刻における動水圧が示された配置図をさ
らに表示するように構成してあることが好ましい。さら
には、前記表示制御手段により複数のウィンドウに各別
に表示される配置図は、設定動水圧範囲毎に表示色を異
ならせてカラー表示されるものであることが好ましい。
前記表示制御手段により複数のウィンドウに各別に表示
される配置図は、設定動水圧範囲毎に表示色を異ならせ
て表示されたものであり、設定時間後のウィンドウに表
示される配置図はそれ以前のウィンドウに表示される配
置図に対して設定動水圧範囲を逸脱した部分のみ前記表
示色の何れかでカラー表示されるものであることが好ま
しい。

【０００５】

【作用】解析結果である設定時間毎の動水圧が示された
複数の配置図を、ＣＲＴ等の表示装置の一画面に各別に
複数のウィンドウに表示することで、操作者は、時系列
的に変化する複数の配置図を同時に目視でき、従って、
その変化の様子を容易に把握できる。そして、あるウィ
ンドウに表示された配置図から動水圧が設計条件を満た
さないか厳しい管路部分が見つかると、例えばマウス等
のポインティングデバイスで構成される位置指定手段に
よりその管路部分を指定すると、指定された管網の一地
点における時系列的動水圧データが前記表示装置に切替
え表示されるので、その地点における時系列的動水圧デ
ータからさらに詳細に、つまりどの時点から動水圧が設
計条件を満たさないか厳しい状況に移行したかが把握で
きる。このとき、位置指定手段は、複数のウィンドウに
表示された配置図の中から任意のウィンドウに表示され
た前記配置図を選んで位置指定可能に構成してあり、目
視確認されたウィンドウの配置図を直接的に操作できる
ので、入力用の特別のウィンドウ内の配置図に対して操
作する場合と比較すると、迅速且つ正確な入力操作が可
能になるのである。上述の構成において、前記表示制御
手段により表示された前記時系列的動水圧データを検討
して、動水圧が設計条件を満たさないか余裕のない厳し
い状況に移行した時点を見つけると、時刻指定手段によ
りその時刻を指定する。前記表示制御手段によりさらに
表示される指定された時刻における動水圧が示された配
置図から、その地点の周辺における他の注目点を直ちに
検討することができる。前記表示制御手段により複数の
ウィンドウに各別に表示される配置図は、設定動水圧範
囲毎に表示色を異ならせてカラー表示されるものであれ
ば、視認性が向上する。さらに、設定時間後のウィンド
ウに表示される配置図はそれ以前のウィンドウに表示さ
れる配置図に対して設定動水圧範囲を逸脱した部分のみ
カラー表示されるものであれば、各ウィンドウに表示さ
れた配置図に対してカラー表示された部分のみ注視でき
るので、効率がよくなる。

【０００６】

【発明の効果】従って本発明によれば、管網全体の動水
圧の変化を容易に把握でき、しかも各管路部分の動水圧
の時系列的変化も詳細に評価できる配水シミュレーショ
ン装置を提供できるようになった。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。図２に
示すように、配水シミュレーション装置は、管網を構成
する各管路部分から取り出される水量を入力モデルとし
て生成する前置処理装置（プリプロセッサ）１と、その
前置処理装置１により生成された入力モデルに対する前
記管網の各部分の設定時間毎の動水圧を演算導出する水
理解析処理装置（ソルバ）２と、前記水理解析処理装置
２による解析結果を出力する後置処理装置（ポストプロ
セッサ）３とを備えて演算処理部を構成するとともに、
キーボード、デジタイザ、マウス等でなる入力装置４、
ＣＲＴ等の表示装置５やプリンタ等の出力装置６、磁気
ディスク装置等の記憶装置７を前記演算処理部に接続し
て構成してある。

【０００８】図８に示すように、前記前置処理装置１
は、解析対象となる図７に示すような管網図を管網図フ
ァイル７Ａから読み出して、前記ＣＲＴに表示して、前
記入力装置４から解析条件が設定入力されると、その解
析条件を基に入力モデルを生成して入力モデルファイル
７Ｂに格納する。詳述すると、前記管網図ファイルに
は、図７に示すような図面情報の他に、構成管路の管
径、管長、埋設深さ、及びその接続情報を管理する属性
情報が含まれており、前記入力モデルは、ＣＲＴに表示
された管網図のうち操作者によりマウスを用いてピック
アップされた解析に必要な管路（本例では全管路）と、
その管路に関する属性情報と、キーボードから入力され
た管路から取り出される水量データとから構成される。

【０００９】図９に示すように、前記水理解析処理装置
２は、取り出し水量モデルに対して、管路に沿って順次
取り出し水量を設定する現実に即した管路取り出しモデ
ルを用いたメッシュ流量法を用いて管路流量を演算導出
することで、各管路の流速、動水圧を求める。即ち、解
析対象データを入力モデルファイル７Ｂから読み出し
て、解析対象となる管網を構成する各閉路についての水
頭閉合条件式に基づいて、各閉路の未知流量を変数とす
る非線型連立代数方程式を導出し、ニュートンラフソン
法で解く。設定された時間（例えば１時間）毎に想定さ
れた取り出し水量に対して、１日分（２４時間分で２４
回）の解析が終了すると、解析結果ファイル７Ｃに解析
結果を格納する。

【００１０】前記後置処理装置３は、図１及び図１０に
示すように、解析結果ファイル７Ｃを読み出して、解析
結果ファイル７Ｃに格納された数値データを人が理解容
易な様々なグラフを生成するための中間データに変換し
て、出力ファイル７Ｄに格納する出力ファイル生成手段
３Ａと、出力ファイル７Ｄを出力装置６に出力する出力
制御手段３Ｂ等で構成してあり、出力制御手段３Ｂは、
例えば、ＣＲＴに前記管網の全部或いは一部の設定時間
毎の動水圧が示された配置図を順次表示する表示制御手
段３Ｂとなる。

【００１１】詳述すると、前記表示制御手段３Ｂは、前
記管網の全部或いは一部の設定時間毎の動水圧が示され
た配置図を、図３に示すように、複数のウィンドウに各
別に表示するウィンドウ制御部を設けてあり、このウィ
ンドウ制御部は、出力ファイル７Ｄの出力データのうち
必要なデータをＣＲＴ表示用の１画面分のデータに編集
するワーキングメモリ３Ｃを用いて、１時間毎の入力モ
デルに対する２４の解析結果を１画面内にマルチウィン
ドウ表示すべく編集する。即ち、一定時間毎にワーキン
グメモリ３Ｃに解析結果である動水圧が示された配置図
を追加編集してその結果をビデオメモリ３Ｄに格納すれ
ば、予め設定されたカラールックアップテーブル３Ｅの
データに従いビデオメモリ３Ｄの内容がＣＲＴにカラー
表示される。

【００１２】図３に示す各配置図は、水源から管路末端
に至る各部分の動水圧が、予め設定された複数の動水圧
範囲毎（例えば、２０ｍ以上の第一ランク（図中太線で
表示）、１０から２０ｍの第二ランク（図中破線で表
示）、１０ｍ以下の第三ランク（図中２点鎖線で表示）
の３段階）に異なる表示色（３色）で表示されるもの
で、時間ｔ＝ｔ０からｔ＝ｔ０＋ｎ・Δｔまで（ｎ＝０
から２３）の２４のウィンドウ（Ｗ１からＷ２４まで）
に表示される。ここで、表示順序が後ろのウィンドウに
表示される配置図の各管路の動水圧が、直前のウィンド
ウに表示される配置図の各管路の動水圧範囲と等しい範
囲であれば前記表示色以外の色で表示し、異なる動水圧
範囲であればその動水圧が該当するランクに対応した色
で表示するように構成してある。これは、直前のウィン
ドウに表示される配置図の各管路の動水圧と直後のウィ
ンドウに表示される配置図の各管路の動水圧とを比較す
ることにより行われる。

【００１３】前記表示制御手段３Ｂには、図４に示すよ
うに、任意のウィンドウに表示された前記配置図の何れ
かからそれを構成する管路の一地点をマウスで指定する
位置指定手段を設けてあり、前記表示制御手段３Ｂは、
出力ファイル生成手段３Ａに指定された管網の一地点
（例えばウィンドウＷ５のＰ点の動水圧が低いとして指
定する）における時系列的動水圧データを生成するよう
要求する。前記出力ファイル生成手段３Ａが、Ｐ点にお
ける設定時間毎の解析結果から時系列的動水圧データ
（Ｐ１からＰｎ）を生成すると、前記表示制御手段３Ｂ
は、図５に示すように、ＣＲＴ画面に時系列的動水圧デ
ータを表示する。

【００１４】今、時系列的動水圧データの目視による評
価の結果、ウィンドウＷ５の時刻に対応するポイントＰ
５から前記設定時間経過後のポイントＰ６（ウィンドウ
Ｗ６に対応）も同様に動水圧が低いという場合に、図６
に示すように、ウィンドウＷ６を再度表示すべく、前記
表示制御手段３Ｂに、時系列的動水圧データから時刻を
指定する時刻指定手段を設けて、前記出力ファイル７Ｄ
から指定された時刻における動水圧が示された配置図を
抽出して表示するように構成してある。

【００１５】以下に別実施例を説明する。先の実施例で
は、動水圧を３ランクに分割したがこれに限定するもの
ではなく、任意のランクに分割してもよい。この場合、
表示色も同様に限定するものではない。先の実施例で
は、水理解析装置２による解析手法に、メッシュ流量法
を用いた場合を説明したが、解法はこれに限定するもの
ではなく適宜選択自在である。先の実施例では、時系列
的動水圧データを表示するのに、全ウィンドウ表示を消
去して全画面に表示するように構成しているが、指定さ
れたポイントが含まれるウィンドウに重ね表示してもよ
い。先の実施例では、後のウィンドウに表示される配置
図の各管路の動水圧が、直前のウィンドウに表示される
配置図の各管路の動水圧範囲と等しい範囲であれば前記
表示色以外の色で表示し、異なる動水圧範囲であればそ
の動水圧が該当するランクに対応した色で表示するよう
に構成して、変化状況がよく把握できる効果を達成して
いるが、後のウィンドウに表示される配置図の各管路の
動水圧範囲による表示色は直前のウィンドウに表示され
る配置図の各管路の動水圧範囲と独立して表示するよう
に構成してもよい。

【００１６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】後置処理装置のブロック構成図

【図２】配水シミュレーション装置の全体構成図

【図３】ＣＲＴにウィンドウ表示された解析結果を示す
管網の配置図

【図４】ＣＲＴにウィンドウ表示された解析結果を示す
管網の配置図

【図５】ＣＲＴに表示された解析結果を示す時系列的動
水圧データ

【図６】ＣＲＴに表示された解析結果を示す管網の配置
図

【図７】水理解析対象となる上水道の管網図

【図８】フローチャート

【図９】フローチャート

【図１０】フローチャート

【符号の説明】

１ 前置処理装置 ２ 水理解析処理装置 ３ 後置処理装置 ３Ｂ 表示制御手段 Ｗ ウィンドウ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管網を構成する各管路部分から取り出さ
   れる水量を入力モデルとして生成する前置処理装置
   （１）と、その前置処理装置（１）により生成された入
   力モデルに対する前記管網の各部分の設定時間毎の動水
   圧を演算導出する水理解析処理装置（２）と、前記水理
   解析処理装置（２）による解析結果を出力する後置処理
   装置（３）とを備えて、 前記後置処理装置（３）に、前記管網の全部或いは一部
   の設定時間毎の動水圧が示された配置図を順次表示する
   表示制御手段（３Ｂ）を設けて構成してある配水シミュ
   レーション装置であって、 前記後置処理装置（３）に、前記表示制御手段（３Ｂ）
   により表示された前記配置図から管網の一地点を指定す
   る位置指定手段を設けて、前記表示制御手段（３Ｂ）
   を、前記管網の全部或いは一部の設定時間毎の動水圧が
   示された配置図を同一画面内の複数のウィンドウ（Ｗ）
   に各別に表示するように構成するとともに、前記位置指
   定手段により任意のウィンドウ（Ｗ）に表示された前記
   配置図から指定された管網の一地点における時系列的動
   水圧データをさらに表示するように構成してある配水シ
   ミュレーション装置。
2. 【請求項２】 前記後置処理装置（３）に、前記表示制
   御手段（３Ｂ）により表示された前記時系列的動水圧デ
   ータから時刻を指定する時刻指定手段を設けて、前記表
   示制御手段（３Ｂ）を、前記時刻指定手段により指定さ
   れた時刻における動水圧が示された配置図をさらに表示
   するように構成してある請求項１記載の配水シミュレー
   ション装置。
3. 【請求項３】 前記表示制御手段（３Ｂ）により複数の
   ウィンドウ（Ｗ）に各別に表示される配置図は、設定動
   水圧範囲毎に表示色を異ならせてカラー表示されるもの
   である請求項１又は２記載の配水シミュレーション装
   置。
4. 【請求項４】 前記表示制御手段（３Ｂ）により複数の
   ウィンドウに各別に表示される配置図は、設定動水圧範
   囲毎に表示色を異ならせて表示されたものであり、設定
   時間後のウィンドウに表示される配置図はそれ以前のウ
   ィンドウ（Ｗ）に表示される配置図に対して設定動水圧
   範囲を逸脱した部分のみ前記複数の表示色の何れかでカ
   ラー表示されるものである請求項１又は２記載の配水シ
   ミュレーション装置。