一种水箱动态调蓄方法技术

本发明专利技术公开一种水箱动态调蓄方法，包括，步骤S1、预先测量每个水箱的物理尺寸参数，并根据水箱的物理尺寸参数构建一蓄水初始顺序；步骤S2、预先设置每个水箱的蓄水开始时刻、蓄水结束时刻、蓄水预计时间以及水箱进口流速；步骤S3、根据蓄水开始时刻、蓄水结束时刻、蓄水预计时间以及水箱进口流速对蓄水初始顺序进行排序，以处理得到多个水箱蓄水顺序；步骤S4、采用遗传算法对多个水箱蓄水顺序进行优化，以确定水箱的蓄水顺序并输出；步骤S5、按照输出的蓄水顺序控制外部的蓄水装置依次对所有的水箱进行蓄水。有益效果：对用水区域的所有水箱的蓄水时间进行优先级排列，确定每个水箱的蓄水顺序，实现错峰调蓄，以确保供水周期内足够供水。

A dynamic storage method of water tank

【技术实现步骤摘要】
一种水箱动态调蓄方法
本专利技术涉及水箱供水系统
，尤其涉及一种水箱动态调蓄方法。
技术介绍
目前水务终端供水分为两部分，一部分是市政管网直供水，一部分是通过加压设备进行二次供水。其中，水箱就是二次供水的一种方式，其方法为将自来水泄在水箱中，当用户供水高峰时期，就利用水箱的水进行供应，解决水不够的问题。目前行业内水箱普遍采用浮球阀进行液位控制，浮球阀的控制方式特点在于，一旦监测到水箱液位下降，就会打开阀门向水箱进水。而通常液位下降一般发生在用户用水高峰期，这样容易导致水箱在用户用水高峰期集中向市政管网取水，造成市政管网压力骤降，影响直供区用户用水。采用浮球阀进行液位控制存在以下问题：(1)浮球阀控制逻辑简单，且不符合实际居民用水需求；(2)城市大量水箱无法进行合理蓄水调度，导致高峰期用水量不足；(3)没有根据用户用水习惯，进行精细化水箱的蓄水。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种水箱动态调蓄方法。具体技术方案如下：本专利技术公开一种水箱动态调蓄方法，应用于水箱供水系统中，所述水箱供水系统包括多个终端设备，每个所述终端设备用于记录用水区域的每个水箱的日用水量，其中，所述水箱动态调蓄方法具体包括以下步骤：步骤S1、预先测量每个所述水箱的物理尺寸参数，并根据所述水箱的物理尺寸参数构建一蓄水初始顺序，所述物理尺寸参数包括每个所述水箱的高度参数、周长参数以及面积参数中的一类参数；步骤S2、预先设置每个所述水箱的蓄水开始时刻、蓄水结束时刻、蓄水预计时间以及水箱进口流速；步骤S3、根据所述蓄水开始时刻、所述蓄水结束时刻、所述蓄水预计时间以及所述水箱进口流速对所述蓄水初始顺序进行排序，以处理得到多个水箱蓄水顺序；步骤S4、采用遗传算法对多个所述水箱蓄水顺序进行优化，以确定所述水箱的蓄水顺序并输出；步骤S5、按照输出的所述蓄水顺序控制外部的蓄水装置依次对所有的所述水箱进行蓄水。优选的，于所述步骤S1中，根据所述物理尺寸参数由高至低对所述水箱进行排序，以构建所述蓄水初始顺序。优选的，于所述步骤S3中，对所述蓄水初始顺序进行排序的过程中，包括蓄水基础排程与时间限制排程；所述蓄水基础排程是根据所述水箱的放置点以及放置空间对所述蓄水初始顺序进行排序，以处理得到一蓄水基础顺序列表；所述时间限制排程是根据所述水箱的时间排程对所述蓄水基础顺序列表进行优化，以处理得到多个所述水箱蓄水顺序，所述时间排程包括所述水箱的蓄水开始时刻、蓄水结束时刻以及蓄水预计时间。优选的，所述蓄水基础排程的实现过程包括以下步骤：步骤S30、按照所述蓄水初始顺序对每个所述水箱进行排序；步骤S31、获取顺序为第一位的所述水箱的放置点以及放置空间；步骤S32、判断所述放置点是否在所述时间排程的限制区域内，且所述放置空间是否满足放置其他所述水箱；若是，则放置合适的所述水箱，并实时更新未放置的所述水箱的放置点与放置空间，并按照所述蓄水初始顺序获取顺序为下一个的所述水箱的放置点以及放置空间，直至所有的所述水箱全部放置完毕，以得到多个所述水箱蓄水顺序；若否，则转向所述时间限制排程。优选的，所述时间限制排程的实现过程具体包括以下步骤：步骤S33、获取未放置的所述水箱；步骤S34、根据所述水箱的所述时间排程生成新的放置点，并在新的所述放置点放置所述水箱；步骤S35、在放置所述水箱之后更新所述放置点，并判断是否有剩余的所述水箱；若是，则返回所述步骤S33；若否，则结束进程。优选的，于所述步骤S4具体包括以下步骤：步骤S40、预先定义每个所述水箱蓄水顺序为一个算子，定义每个所述水箱为一个种群，并将多个所述算子进行顺序编码，生成一顺序数字编码；步骤S41、对每个所述种群以及所述算子的遗传参数进行初始化，以生成一初始种群，所述遗传参数包括算子的最大遗传代数、重复代数以及所述种群的评估限制值；步骤S42、采用一适应度评估函数，对所述初始种群中的每个所述算子的适应度大小进行计算，以输出每个所述算子的适应度评估值；步骤S43、对所述初始种群中的所述适应度评估值高的所述算子分别进行选择运算、交叉运算以及变异运算，以处理得到新一代的所述算子；步骤S44、反复执行所述步骤S43，根据一预设的终止判断步骤对新一代的所述算子进行选择，以确定生成一最优算子；步骤S45、根据所述最优算子确定唯一的所述水箱的蓄水顺序并输出。优选的，于所述步骤S42中，所述适应度评估函数通过以下公式得到：Y＝k1*H+k2D+k3T；其中，Y用于表示所述适应度评估值；H用于表示当前所述种群的最大流量；D用于表示所述算子的实际流量的方差；T用于表示所述算子的剩余活动时间；k1、k2、k3用于表示权重。优选的，预设的所述终止判断步骤包括：判断每一代的所述算子的适应度评估值是否大于所述评估限制值；若是，则继续遗传；若否，则结束遗传，将当前的所述算子作为最优算子并输出；或将每一代的所述算子连续遗传第一预设代数，并判断连续遗传所述第一预设代数之后的遗传结果是否相同；若是，则输出当前的所述算子作为最优算子并输出；若否，则继续遗传；或将每一代的所述算子连续遗传第二预设代数，并将连续遗传第二预设代数的遗传结果作为最优算子并输出。优选的，所述第二预设代数大于所述第一预设代数。优选的，于所述步骤S41中，所述最大遗传代数初始化设置为50代；和/或所述重复遗传代数初始化设置为20代；和/或所述评估限制值初始化设置为500。本专利技术的技术方案有益效果在于：提供一种水箱动态调蓄方法，对用水区域的所有水箱的蓄水时间进行优先级排列，确定每个水箱的蓄水顺序，实现错峰调蓄，以确保供水周期内足够供水。附图说明参考所附附图，以更加充分的描述本专利技术的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本专利技术范围的限制。图1为本专利技术的实施例的水箱动态调蓄方法的步骤流程图；图2a-2d为本专利技术的实施例的水箱动态调蓄方法的放置点的实施例的结构示意图；图3a-3c为本专利技术的实施例的水箱动态调蓄方法的放置空间的实施例的结构示意图；图4为本专利技术的实施例的水箱动态调蓄方法的蓄水基础排程的步骤流程图；图5为本专利技术的实施例的水箱动态调蓄方法的时间限制排程的步骤流程图；图6为本专利技术的实施例的水箱动态调蓄方法的步骤S4的步骤流程图。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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水箱动态调蓄方法，应用于水箱供水系统中，所述水箱供水系统包括多个终端设备，每个所述终端设备用于记录用水区域的每个水箱的日用水量，其特征在于，所述水箱动态调蓄方法具体包括以下步骤：/n步骤S1、预先测量每个所述水箱的物理尺寸参数，并根据所述水箱的物理尺寸参数构建一蓄水初始顺序，所述物理尺寸参数包括每个所述水箱的高度参数、周长参数以及面积参数中的一类参数；/n步骤S2、预先设置每个所述水箱的蓄水开始时刻、蓄水结束时刻、蓄水预计时间以及水箱进口流速；/n步骤S3、根据所述蓄水开始时刻、所述蓄水结束时刻、所述蓄水预计时间以及所述水箱进口流速对所述蓄水初始顺序进行排序，以处理得到多个水箱蓄水顺序；/n步骤S4、采用遗传算法对多个所述水箱蓄水顺序进行优化，以确定所述水箱的蓄水顺序并输出；/n步骤S5、按照输出的所述蓄水顺序控制外部的蓄水装置依次对所有的所述水箱进行蓄水。/n

【技术特征摘要】
1.一种水箱动态调蓄方法，应用于水箱供水系统中，所述水箱供水系统包括多个终端设备，每个所述终端设备用于记录用水区域的每个水箱的日用水量，其特征在于，所述水箱动态调蓄方法具体包括以下步骤：
步骤S1、预先测量每个所述水箱的物理尺寸参数，并根据所述水箱的物理尺寸参数构建一蓄水初始顺序，所述物理尺寸参数包括每个所述水箱的高度参数、周长参数以及面积参数中的一类参数；
步骤S2、预先设置每个所述水箱的蓄水开始时刻、蓄水结束时刻、蓄水预计时间以及水箱进口流速；
步骤S3、根据所述蓄水开始时刻、所述蓄水结束时刻、所述蓄水预计时间以及所述水箱进口流速对所述蓄水初始顺序进行排序，以处理得到多个水箱蓄水顺序；
步骤S4、采用遗传算法对多个所述水箱蓄水顺序进行优化，以确定所述水箱的蓄水顺序并输出；
步骤S5、按照输出的所述蓄水顺序控制外部的蓄水装置依次对所有的所述水箱进行蓄水。


2.根据权利要求1所述的水箱动态调蓄方法，其特征在于，于所述步骤S1中，根据所述物理尺寸参数由高至低对所述水箱进行排序，以构建所述蓄水初始顺序。


3.根据权利要求1所述的水箱动态调蓄方法，其特征在于，于所述步骤S3中，对所述蓄水初始顺序进行排序的过程中，包括蓄水基础排程与时间限制排程；
所述蓄水基础排程是根据所述水箱的放置点以及放置空间对所述蓄水初始顺序进行排序，以处理得到一蓄水基础顺序列表；
所述时间限制排程是根据所述水箱的时间排程对所述蓄水基础顺序列表进行优化，以处理得到多个所述水箱蓄水顺序，所述时间排程包括所述水箱的蓄水开始时刻、蓄水结束时刻以及蓄水预计时间。


4.根据权利要求3所述的水箱动态调蓄方法，其特征在于，所述蓄水基础排程的实现过程包括以下步骤：
步骤S30、按照所述蓄水初始顺序对每个所述水箱进行排序；
步骤S31、获取顺序为第一位的所述水箱的放置点以及放置空间；
步骤S32、判断所述放置点是否在所述时间排程的限制区域内，且所述放置空间是否满足放置其他所述水箱；
若是，则放置合适的所述水箱，并实时更新未放置的所述水箱的放置点与放置空间，并按照所述蓄水初始顺序获取顺序为下一个的所述水箱的放置点以及放置空间，直至所有的所述水箱全部放置完毕，以得到多个所述水箱蓄水顺序；
若否，则转向所述时间限制排程。


5.根据权利要求3所述的水箱动态调蓄方法，其特征在于，所述时间限制排程的实现过程具体包括以下步骤：
步骤S33、获取未放置的所述水箱；
步骤S34、根据所述水箱的所述时间排程生成新的放置点，并在新的所述放置点放置所述水箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：李纪玺，滕立勇，丁凯，张萌蕾，马雪莹，俞丰姣，
申请(专利权)人：上海威派格智慧水务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31