一种城区水系智能水质水量调度方法技术

本发明专利技术公开了一种城区水系智能水质水量调度系统。为了克服原有技术水质水量调度大多采取行政命令形式，未能实现指挥控制中心一键式调度控制，且调度方式缺乏灵活性，不能准确贴合长期防汛需求，会造成资源的浪费等问题。本发明专利技术采用包括监控体系、信息中心和软件平台；调度系统使用方法包括以下步骤：S1.数据监测；S2.模型计算；S3.确定调度方案；S4.指挥中心决策；S5.方案实施。建立智能化水质水量调度平台，控制中心一键式智能调度，调度系统化，提高了水质水量调度效率，操作直观简单，计算拟定的方案更加符合长期防汛目标，调度方案更加灵活、合理，能有效防止水资源的浪费。

An intelligent water quality and quantity scheduling method for urban water system

【技术实现步骤摘要】
一种城区水系智能水质水量调度方法
本专利技术涉及一种水资源调度领域，尤其涉及一种城区水系智能水质水量调度方法。
技术介绍
现有城市防洪及引清水质水量调度多采用固定式指标分段控制，如上海市在天气预报24hr内有暴雨或发出防汛防台蓝色预警时，要求控制内河水位在面平均控制最高水位25cm以下；在天气预报24hr内有特大暴雨或发出防汛防台红色预警时，要求尽力控制或预降内河水位在面平均控制最低水位以下。当防汛防台预警信号解除后，如内河面平均水位高于引清调水最高控制水位，则各水闸继续排水；如面平均水位低于引清调水最低控制水位时，立即恢复引清调水方案中引水水闸的引水，必要时对闸外水域水量充裕、水质和水动力相对较好的排水口改排为引，加大补水力度。调度方式明显缺乏灵活性，不能准确贴合长期防汛需求，可能会造成资源的浪费。对于水质水量调度模型，学术界已有多种成果，例如建立流域分布式水动力、水质耦合模型，通过调水要求设定多水源调度遗传算法模型的目标函数，筛选最佳调水方案。例如，一种在中国专利文献上公开的“平原城市河网防洪、排涝、活水联合优化调度方法及系统”，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城区水系智能水质水量调度方法，方法使用水质水量调度系统，系统包括现场执行调度方案的下位机构(4)、监测下位机构(4)的监测体系(1)、处理监测数据来拟定调度方案的信息中心(2)和确定调度方案的指挥中心(3)；所述的下位机构(4)包括河道和水库的自然对象以及水闸和泵站的执行对象；其特征在于调度方法包括以下步骤：/nS1：监测体系(1)监测下位机构(4)的降雨量、河道水位、流量、水质、水闸开度、水泵运行状况的数据；/nS2：信息中心(2)根据监测到的数据，用以防汛风险、经济效益和环境安全为目标的水质、水量耦合模型计算；/nS3：采用粒子群算法求解，求解出多个近似解，得到多个拟定方案；/nS...

【技术特征摘要】
1.一种城区水系智能水质水量调度方法，方法使用水质水量调度系统，系统包括现场执行调度方案的下位机构(4)、监测下位机构(4)的监测体系(1)、处理监测数据来拟定调度方案的信息中心(2)和确定调度方案的指挥中心(3)；所述的下位机构(4)包括河道和水库的自然对象以及水闸和泵站的执行对象；其特征在于调度方法包括以下步骤：
S1：监测体系(1)监测下位机构(4)的降雨量、河道水位、流量、水质、水闸开度、水泵运行状况的数据；
S2：信息中心(2)根据监测到的数据，用以防汛风险、经济效益和环境安全为目标的水质、水量耦合模型计算；
S3：采用粒子群算法求解，求解出多个近似解，得到多个拟定方案；
S4：指挥中心(3)根据目标的最优的收益智能筛选确定最终调度方案，一键智能调度，发送执行命令；
S5：下位机构(4)自动执行调度方案。


2.根据权利要求1所述的一种城区水系智能水质水量调度方法，其特征在于所述的下位机构(4)包括河道、水闸、挡水坝和水泵；所述的监测体系(1)包括安装在下位机构(1)上的传感器、监控周围环境的监控视频和监测软件平台，检测到的数据通过监测软件平台整合，通过网络传递到信息中心(3)。


3.根据权利要求1所述的一种城区水系智能水质水量调度方法，其特征在于所述的信息中心(2)包括三维可视化系统(21)、水资源调度系统(22)和水行政及公共服务系统(23)；三维可视化系统(21)提供数据的可视化平台；水资源调度系统(22)根据监测数据进行水质、水量耦合模型计算、求解；水行政及公共服务系统(23)为民众提供包括实时权威的防汛预警信息和避灾场所位置导航的服务。


4.根据权利要求2所述的一种城区水系智能水质水量调度方法，其特征在于所述的步骤S1包括：
S11：监测体系(1)监测下位机构的降雨量、河道水位、流量、水质、水闸开度、水泵运行状况的数据；
S12：监测软件平台将监测到的水质数据与国家标准进行阈值比较，如果有异常，则发出警报；
S13：监测软件平台将监测到的数据以及水质阈值比较的结果和数值通过网络发送给信息中心。


5.根据权利要求1或4所述的一种城区水系智能水质水量调度方法，其特征在于所述的步骤2包括以下步骤：
S21：信息中心(2)接收监测数据，如果软件监测平台发出警报，则进入步骤S22，如果软件监测平台没有发出警报，则进入步骤S23；
S22：根据水质数据与国家标准阈值比较的结果判断水质污染类型，分为轻度水质污染和重度水质污染，如果为轻度水质污染，则进入下一步，如果为重度水质污染，则直接进入步骤S5；
S23：根据监测到数据结合一周或十五日的精准天气预报，进行以防汛安全、环境安全、经济效益为目标的水质、水量耦合模型计算。


6.根据权利要求1所述的一种城区水系智能水质水量调度方法，其特征在于所述的水质、水量耦合模型为：
防汛安全目标：
Hij——河道i在桩号j位置的有效堤防高程；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨承奂，宋杰，张亮，胡辉，
申请(专利权)人：杭州鲁尔物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33