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| 内容 |
特集 |
| 巻 |
9巻3号2004年
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| Page |
15
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| 題名 |
フロリダ州ジャクソンビル市における上水システムのリアルタイム自動化
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| Title |
Real-time automation of water supply and distribution for the city of Jacksonville,
Florida, USA. |
| 著者 |
Michael Barnett, Tony Lee(Gensym Corporation), Larry Jentgen, Steve Conrad,
Harold Kidder(EMA, Inc), John Woolschlager( |
| Authors |
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| 著者表記 |
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| 著者表記(英) |
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| 著者所属名 |
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| キーワード |
リアルタイム上水施設運転管理，水資源消費管理，水質制御，水質監視，コスト削減，運転管理最適化システム（OOS），SCADA |
| Key Words |
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| 概要 |
フロリダ州ジャクソンビル市に位置するJEA (Jacksonville Electricity Authority：ジャクソンビル電力公社)は，上下水サービスおよび電力を供給する組織である。現在，JEAは約25万のユーザーに，地下水のみを水源として水道を提供している。水道水は，32箇所の地下水汲上げおよび付帯処理施設を水源とし，大きく2つの敷設網に区分された4郡にまたがる総延長2,800マイル（約4,500km）におよぶ水道管設備網を通じて供給されている。近年の地下水取水制限（CUP： Consumptive Use Permits）の強化に伴い，JEAは水質の向上とトータル運転コストの削減を図りつつ，同時に，地下水汲上げ量の低減を迫られることになった。
JEAは上水施設自動化システムを開発し，保有施設の運転管理を大幅に改善した。このシステムは，動的に変化する上水の消費と供給状況に対して，モデルに基づいた適応制御系による先行予測的な計画(proactively plans)と事後的な対応（reactively responds）の両者を適用することによって，上水施設の運転管理を改善するものである。システムはOOS（Operations Optimization System: 運転管理最適化システム）と名づけられ，上水施設のSCADAシステム（Supervisory Control And Data Acquisition System: 監視制御データ表示システム），ならびに，その他の様々なソースから収集した情報を活用することによって，上水設備全体の性能向上とコスト最少化を実現するものである。OOSは，JEAの地下水資源消費管理，水質のリアルタイム制御および監視，JEAが消費するエネルギーの価値の極大化，そして，JEA保有施設の最大限有効活用による新規インフラストラクチャ導入コストの削減を実現している。
OOSは全米水道協会基金等による共同プロジェクトによって開発されたものであるが，JEAはこのプロジェクトの事前ケーススタディで，以下の可能性が見込まれるとの結果を得ている。
・ 薬品コスト 年間25,000〜50,000ドル削減
・ エネルギー販売収入 年間95,000ドル増収
・ 取水制限超過による負担金 年間200,000〜365,000ドル節約
・ インフラストラクチャ新規導入コスト 1,000,000ドル以上 |
| Abstract |
JEA is the water, wastewater and electric utility provider in Jacksonville, Florida, USA. JEA provides water service to over 250,000 customers with 100% of the supply coming from groundwater sources. Water supply comes from 32 well fields and associated treatment facilities and the distribution network is divided into 2 major grids encompassing a 4-county service area with 2,800 miles of water lines. JEA has been challenged to reduce withdrawal of water from wells in order to meet tighter consumptive use permits (CUP) limits while raising the water quality and lowering total operating costs.
JEA has developed an automated software system for water supply and distribution that substantially improves water operations. The system improves operations through the implementation of a model-based adaptive architecture that both proactively plans for, and reactively responds to, dynamically changing consumption and water system changes. This system, called Operations Optimization System (OOS), utilizes a SCADA system and data collected from a number of other sources and minimizes cost while improving the operating performance of the entire water system. This system manages JEA's consumptive use of a regional aquifer, controls and monitors water quality in real-time, maximizes the value of energy for JEA's electric utility and maximizes the existing capacity of water system assets to defer or eliminate the capital cost for new infrastructure.
The OOS was developed in part through a co-funded, tailored collaboration project with the American Water Works Association Research Foundation (AwwaRF) and the St. John's (Florida, USA) River Water Management District titled "Operations Optimization - Development, Calibration, and Operations Integration Experience for the Water Utility Industry." The automation system extends work at JEA and previous Energy and Water Quality Management System (EWQMS) projects sponsored by AwwaRF [1, 2, 3]. Prior to commencing this project, JEA developed a business case for OOS that identified the following opportunities: |
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