调度方法、调度系统及灌溉系统技术方案

本发明专利技术提供了一种调度方法、调度系统及灌溉系统，该调度方法包括建立与泵站相关的泵站数学模型；获取需求数据，其中，需求数据包括灌溉点的需求量数据和管路损失数据；根据泵站数学模型和需求数据计算泵站的运行工况点；根据运行工况点计算泵站的工作参数；基于泵站的工作参数生成调度方案；基于生成的调度方案控制泵站的工作状态。本发明专利技术提供的调度方法实现了灌排泵站的联动调节调配，进而有效提高了灌排泵站的自动化水平。此外，当以各泵站的消耗功率作为生成调度方案的工作参数，并以该工作参数为基础生成总功率消耗最少的调度方案时，本发明专利技术提供的调度方法能够充分提高灌排泵站的资源节约能力，进而充分避免了灌溉资源的大量浪费现象。

Dispatching Method, Dispatching System and Irrigation System

The invention provides a dispatching method, a dispatching system and an irrigation system. The dispatching method includes establishing a mathematical model of a pump station related to a pump station, obtaining demand data, in which the demand data includes demand data of an irrigation point and pipeline loss data, calculating the operating point of a pump station according to the mathematical model and demand data of a pump station, and calculating the work of a pump station according to the operating point. Parameters; Scheduling schemes are generated based on the working parameters of pumping stations; and the working status of pumping stations is controlled based on the generated scheduling schemes. The dispatching method provided by the invention realizes the linkage adjustment and allocation of the irrigation and drainage pumping station, thereby effectively improving the automation level of the irrigation and drainage pumping station. In addition, when the consumption power of each pumping station is taken as the working parameter to generate the dispatching scheme and the least total power consumption dispatching scheme is generated on the basis of the working parameter, the dispatching method provided by the present invention can fully improve the resource saving capacity of the irrigation and drainage pumping station, thereby fully avoiding the massive waste of irrigation resources.

【技术实现步骤摘要】
调度方法、调度系统及灌溉系统
本专利技术涉及调度
，具体涉及一种调度方法、调度系统及灌溉系统。
技术介绍
农业是十分重要的基础产业之一，其重要性不言而喻。为了使农业得以更好地发展延续，农作物得到及时合理地灌溉、排涝处理，我国早在20世纪中期就开始了大型灌排泵站的建设。然而，由于当时建设标准低、自动化水平低、管理方式落后等诸多原因，导致现有灌排泵站主要存在以下几方面问题：监控保护设施落后，泵站运行安全隐患大；自动化水平低，泵站主要靠人工操作；联合运行能力不足，不能实现各泵站之间的联动调配，导致水资源大量浪费现象等。针对上述问题可知，急需一种能够实现各灌排泵站之间的优化调度的技术方案，以进一步提高灌排泵站的自动化水平，避免水资源浪费现象的发生。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例致力于提供一种调度方法和调度系统，以解决现有灌排泵站的自动化水平低、无法实现联动调节调配的问题。第一方面，本专利技术一实施例提供一种调度方法，该调度方法包括建立与泵站相关的泵站数学模型；获取需求数据，其中，需求数据包括灌溉点的需求量数据和管路损失数据；根据泵站数学模型和需求数据计算泵站的运行工况点；根据运行工况点计算泵站的工作参数；基于泵站的工作参数生成调度方案；基于生成的调度方案控制泵站的工作状态。在本专利技术一实施例中，根据泵站数学模型和需求数据计算泵站的运行工况点步骤包括根据需求数据建立管路损失数学模型；根据管路损失数学模型得出管路损失曲线；根据泵站数学模型建立泵站的运行扬程曲线；基于管路损失曲线和泵站的运行扬程曲线计算泵站的运行工况点。在本专利技术一实施例中，泵站的数量为多个，泵站数学模型基于多个泵站的单独运行和并联运行的工作数据建立。在本专利技术一实施例中，泵站的工作参数包括工作流量、轴功率、工作效率中的至少一种。在本专利技术一实施例中，泵站的工作参数中进一步包括约束条件。在本专利技术一实施例中，约束条件包括水量平衡约束，开机台数约束、输水渠道水深约束、扬程平衡约束、流量约束、决策约束中的至少一种。第二方面，本专利技术实施例还提供一种调度系统，该调度系统包括泵站数学模型建立模块，用于建立与泵站相关的泵站数学模型；需求数据获取模块，用于获取需求数据，其中，需求数据包括灌溉点的需求量数据和管路损失数据；工况点求解模块，用于根据泵站数学模型和需求数据计算泵站的运行工况点；泵站工作参数计算模块，用于根据运行工况点计算泵站的工作参数；调度方案生成模块，用于基于泵站的工作参数生成调度方案；控制模块，用于基于生成的调度方案控制泵站的工作状态。在本专利技术一实施例中，工况点求解模块包括管路损失数学模型生成单元，用于根据需求数据建立管路损失数学模型；管路损失曲线生成单元，用于根据管路损失数学模型得出管路损失曲线；泵站扬程曲线生成单元，用于根据泵站数学模型建立泵站的运行扬程曲线；运行工况点计算单元，用于基于管路损失曲线和泵站的运行扬程曲线计算泵站的运行工况点。第三方面，本专利技术实施例还提供一种灌溉系统，该灌溉系统包括上述实施例所提及的调度系统。在本专利技术一实施例中，该灌溉系统进一步包括基础信息模块、信息服务模块、信息维护模块中的至少一种，其中，基础信息模块用于提供和/或显示基础信息数据；信息服务模块用于根据采集的数据，对泵站水情、设备运行等信息进行展示并形成报表；信息维护模块用于分配管理权限。本专利技术实施例提供的调度方法，通过根据建立的泵站数学模型和获取的需求数据来计算泵站的运行工况点，并根据计算得出的泵站运行工况点计算泵站的工作参数，最后根据泵站的工作参数生成调度方案的方式，实现了灌排泵站的联动调节调配，进而有效提高了灌排泵站的自动化水平。此外，当以各泵站的消耗功率作为生成调度方案的工作参数，并以该工作参数为基础生成总功率消耗最少的调度方案时，本专利技术实施例提供的调度方法能够充分提高灌排泵站的资源节约能力，进而充分避免了灌溉资源的大量浪费现象。附图说明图1所示为本专利技术一实施例提供的调度方法的流程示意图。图2所示为本专利技术一实施例提供的调度方法的根据泵站数学模型和需求数据计算泵站的运行工况点步骤的流程示意图。图3所示为本专利技术另一实施例提供的调度方法的流程示意图。图4所示为本专利技术一实施例提供的调度系统的结构示意图。图5所示为本专利技术一实施例提供的调度系统的工况点求解模块的结构示意图。图6所示为本专利技术一实施例提供的灌溉系统的结构示意图。图7所示为本专利技术一实施例提供的灌溉系统的基础信息模块的结构示意图。图8所示为本专利技术另一实施例提供的灌溉系统的信息服务模块的结构示意图。图9所示为本专利技术又一实施例提供的灌溉系统中的调度系统的结构示意图。图10所示为本专利技术一实施例提供的灌溉系统的梯级优化调度方案单元的实际应用示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1所示为本专利技术一实施例提供的调度方法的流程示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供的调度方法包括：步骤10：建立与泵站相关的泵站数学模型。应当理解，泵站数学模型是基于与泵站相关的参数建立的，比如泵站流量参数等。为了充分提高本专利技术实施例提供的调度方法的适应能力和应用广泛性，本专利技术实施例对于具体的参数选择不进行统一限定。在本专利技术一实施例中，设定共有两个泵站进行农业灌溉工作，即总干1泵站和总干2泵站，其中，各总干泵站包括的水泵站点数量均为多个。在实际应用过程中，设定总干1泵站流量为Q1，总干2泵站流量为Q2，则存在流量关系为Q1+Q损失＝Q2，其中，Q损失为总干1泵站到总干2泵站之间的损失流量，至此，基于泵站的流量建立起泵站数学模型。应当理解，损失流量主要包括蒸腾和渗漏的损失量以及分流的流失量。具体地，蒸腾和渗漏的损失量可以由总流量乘上损失百分比来计算，其中，损失百分比可以先按照经验给定，再根据运行实际的量进行调整；分流的损失量直接按照提供的数据算出即可。步骤20：获取需求数据，其中，需求数据包括灌溉点的需求量数据和管路损失数据。步骤30：根据泵站数学模型和需求数据计算泵站的运行工况点。在本专利技术一实施例中，泵站的运行工况点基于水泵运行扬程曲线和管路特性曲线的交点得出。具体地，采用迭代计算的方法计算出交点数据，从而基于计算出的交点数据确定泵站的运行工况点。应当理解，泵站的运行工况点反映了泵站瞬时的工作状况。比如，在实际应用过程中，利用所获得的泵站的运行工况点，可以根据泵站对应的流量扬程曲线求解出对应的工作流量值，根据泵站对应的流量功率曲线、流量效率曲线的数学模型，求解出各泵站运行时对应的轴功率和水泵效率值(即步骤40)。步骤40：根据运行工况点计算泵站的工作参数。应当理解，泵站的工作参数包括但不限于为工作流量、轴功率、工作效率中的至少一种。也就是说，泵站的工作参数用于作为生成调度方案的参考数据。比如，如果欲选择功率消耗最少的调度方案，则只要所选择的泵站工作参数能够反映出泵站的消耗功率即可。步骤50：基于泵站的工作参数生成调度方案。应当理解，基于泵站的工作参数所生成的调度方案更能够适应实际的应用情况，从而根据实际需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种调度方法，其特征在于，包括：建立与泵站相关的泵站数学模型；获取需求数据，其中，所述需求数据包括灌溉点的需求量数据和管路损失数据；根据所述泵站数学模型和所述需求数据计算所述泵站的运行工况点；根据所述运行工况点计算所述泵站的工作参数；基于所述泵站的工作参数生成调度方案；基于生成的所述调度方案控制所述泵站的工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种调度方法，其特征在于，包括：建立与泵站相关的泵站数学模型；获取需求数据，其中，所述需求数据包括灌溉点的需求量数据和管路损失数据；根据所述泵站数学模型和所述需求数据计算所述泵站的运行工况点；根据所述运行工况点计算所述泵站的工作参数；基于所述泵站的工作参数生成调度方案；基于生成的所述调度方案控制所述泵站的工作状态。2.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，所述根据所述泵站数学模型和所述需求数据计算所述泵站的运行工况点步骤，包括：根据所述需求数据建立管路损失数学模型；根据所述管路损失数学模型得出管路损失曲线；根据泵站数学模型建立所述泵站的运行扬程曲线；基于所述管路损失曲线和所述泵站的运行扬程曲线计算所述泵站的运行工况点。3.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，所述泵站的数量为多个，所述泵站数学模型基于所述多个泵站的单独运行和并联运行的工作数据建立。4.如权利要求1所述的调度方法，其特征在于，所述泵站的工作参数包括工作流量、轴功率、工作效率中的至少一种。5.如权利要求4所述的调度方法，其特征在于，所述泵站的工作参数中进一步包括约束条件。6.如权利要求5所述的调度方法，其特征在于，所述约束条件包括水量平衡约束，开机台数约束、输水渠道水深约束、扬程平衡约束、流量约束、决策约束中的至少一种。7.一种调度系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟一斌，刘丽君，李慧旦，陈锡文，房磊，刘志伟，
申请(专利权)人：北京恒宇伟业科技发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11