工业园区水网的水资源配置方法、装置、介质和电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种工业园区水网的水资源优化配置方法、装置、存储介质以及电子设备，该方法包括：获取若干个园区用水企业需求的水质、该水质对应的水量、排出的污水水质以及该污水水质对应的水量；以园区用水企业之间的水量交互为输入变量，以工业园区水网的稳健性和用水成本作为目标函数，以园区用水企业需求的水质、水质对应的水量、排出的污水水质以及污水水质对应的水量为约束条件，以水资源优化配置结果为输出，建立工业园区水网的水资源配置模型；获取目标稳健性值和目标用水成本；根据目标稳健性值和目标用水成本、NSGA

【技术实现步骤摘要】
工业园区水网的水资源配置方法、装置、介质和电子设备


[0001]本专利技术涉及水资源优化配置
，特别是涉及一种工业园区水网的水资源配置方法、装置、存储介质以及电子设备。

技术介绍

[0002]工业园区企业间的水资源循环再生，可形成互惠共生的配水水网。然而，工业园区水网对自然和人为因素造成的扰动非常敏感，当配水网络受到干扰时，极易导致配水网络的大规模连锁反应和二次故障。
[0003]目前的工业园区水网的水资源配置主要采用夹点技术和数学规划法。其中，夹点技术法具有简洁易行、直观明确的优点，但不能处理生态园区中常见的多目标优化的大规模问题。数学规划法适用于解决大型复杂的供水网络，但是需要较高的数据质量且求解过程复杂。上述两种水资源配置方法均存在水网络抗干扰能力弱的问题。

技术实现思路

[0004]基于此，本专利技术的目的在于，提供一种工业园区水网的水资源优化配置方法、装置、以及电子设备，其具有提高水网抗干扰能力的优点。
[0005]根据本申请实施例的第一方面，提供一种工业园区水网的水资源优化配置方法，包括如下步骤：
[0006]获取若干个所述工园区用水企业需求的水质、该水质对应的水量、排出的污水水质以及该污水水质对应的水量；
[0007]以所述园区用水企业之间的水量交互为决策变量，以所述工业园区水网的稳健性和用水成本为目标函数，以所述园区用水企业需求的水质、所述水质对应的水量、排出的污水水质以及所述污水水质对应的水量为约束条件，建立工业园区水网的水资源配置模型；
>[0008]获取稳健性和用水成本的目标值；根据所述目标值、NSGA
‑
II多目标遗传方法和所述水资源配置模型，获得水资源优化配置结果；所述配置结果用于指示实现所述目标值对应的园区用水企业之间的水量交互；
[0009]根据所述配置结果，对所述工业园区水网进行水资源配置。
[0010]根据本申请实施例的第二方面，提供一种工业园区水网的水资源优化配置装置，包括：
[0011]水质水量获取模块，用于获取若干个所述工园区用水企业需求的水质、该水质对应的水量、排出的污水水质以及该污水水质对应的水量；
[0012]模型建立模块，用于以所述园区用水企业之间的水量交互为决策变量，以所述工业园区水网的稳健性和用水成本为目标函数，以所述园区用水企业需求的水质、所述水质对应的水量、排出的污水水质以及所述污水水质对应的水量为约束条件，建立工业园区水网的水资源配置模型；
[0013]配置结果获得模块，用于获取稳健性和用水成本的目标值；根据所述目标值、
NSGA
‑
II多目标遗传方法和所述水资源配置模型，获得水资源优化配置结果；所述配置结果用于指示实现所述目标值对应的园区用水企业之间的水量交互；
[0014]水资源配置模块，用于根据所述配置结果，对所述工业园区水网进行水资源配置。
[0015]根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行如上述任意一项所述的工业园区水网的水资源优化配置方法。
[0016]根据本申请实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的工业园区水网的水资源优化配置方法。
[0017]通过获取若干个所述工园区用水企业需求的水质、该水质对应的水量、排出的污水水质以及该污水水质对应的水量；以所述园区用水企业之间的水量交互为决策变量，以所述工业园区水网的稳健性和用水成本为目标函数，以所述工业园区水网内园区用水企业需求的水质、所述水质对应的水量、排出的污水水质以及所述污水水质对应的水量为约束条件，建立工业园区水网的水资源配置模型；获取稳健性和用水成本的目标值；根据所述目标值、NSGA
‑
II多目标遗传方法和所述水资源配置模型，获得水资源优化配置结果；所述配置结果用于指示实现所述目标值对应的园区用水企业之间的水量交互；根据所述配置结果，对所述工业园区水网进行水资源配置。本专利技术考虑了水网的稳健性及水网总成本目标，提高了水网抗干扰能力、节约了用水成本。
[0018]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
[0019]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本专利技术。
附图说明
[0020]图1为本专利技术工业园区水网的水资源优化配置方法的流程示意图；
[0021]图2为本专利技术工业园区水网的水资源优化配置方法中S30的流程示意图；
[0022]图3为本专利技术工业园区水网的水资源优化配置装置的结构框图；
[0023]图4为本专利技术工业园区水网的水资源优化配置装置配置结果获得模块43的结构框图。
具体实施方式
[0024]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施例方式作进一步地详细描述。
[0025]应当明确，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0026]在本申请实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请实施例。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0027]下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0028]此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0029]请参阅图1，本专利技术实施例提供一种工业园区水网的水资源优化配置方法，所述工业园区水网包括自来水厂、园区内园区用水企业以及污水处理厂，所述自来水厂将清水输送给所述园区内园区用水企业，所述园区内园区用水企业消耗所述清水，生产循环水提供给其他企业，并将污水排放给所述污水处理厂，所述污水处理厂对所述污水进行处理；所述水资源优化配置方法包括：
[0030]S10.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业园区水网的水资源优化配置方法，所述工业园区水网包括若干个园区用水企业；其特征在于，所述方法包括：获取若干个所述园区用水企业需求的水质、该水质对应的水量、排出的污水水质以及该污水水质对应的水量；以所述园区用水企业之间的水量交互为输入变量，以所述工业园区水网的稳健性和用水成本作为目标函数，以所述园区用水企业需求的水质、所述水质对应的水量、排出的污水水质以及所述污水水质对应的水量为约束条件，以水资源优化配置结果为输出，建立工业园区水网的水资源配置模型；获取目标稳健性值和目标用水成本；根据所述目标稳健性值和目标用水成本、NSGA
‑
II多目标遗传方法和所述水资源配置模型，获得水资源优化配置结果；所述配置结果用于指示实现所述目标稳健性值和目标用水成本对应的园区用水企业之间的水量交互；根据所述配置结果，对所述工业园区水网进行水资源配置。2.根据权利要求1所述的工业园区水网的水资源优化配置方法，其特征在于，所述工业园区水网的水资源配置模型的目标函数为：min F＝w
r
×
|R
target
‑
R
model
|+w
c
×
cost
×
10
‑7w
c
＝1
‑
w
r
其中，R
target
为常数，R
model
是所述工业园区水网的稳健性目标函数，cost是所述工业园区水网的用水成本目标函数，w
r
是稳健性目标权重，w
c
是用水成本目标权重，min F表示所述稳健性目标函数和所述用水成本目标函数在不同目标权重下的和最小；所述稳健性目标函数的计算公式为：所述稳健性目标函数的计算公式为：所述稳健性目标函数的计算公式为：所述稳健性目标函数的计算公式为：t
ij
表示所述工业园区水网内企业i向企业j供应的水量，TST
p
是所述工业园区水网的总系统吞吐量，ASC是所述工业园区水网的优势度，DC是所述工业园区水网的发展容量，N是所述工业园区水网内企业的总数量；所述用水成本目标函数计算公式为：
CJ
i
表示所述工业园区水网内企业i的提供单位水量的成本。3.根据权利要求1所述的工业园区水网的水资源优化配置方法，其特征在于，所述约束条件包括水质约束、水量约束和水容量约束，所述水质约束的表达式为：if Q
i
＜Q
j
，x
ij
＝0Q
i
是所述工业园区水网内企业i排出的污水水质，Q
j
是所述工业园区水网内企业j需求的水质，x
ij
表示所述企业i向所述企业j供应的水量占所述企业i向所述工业园区水网内所有企业供应的水量的比例；所述水量约束的表达式为：S
i
是所述企业i供应的总水量，D
j
是所述企业j需求的总水量；所述水容量约束的表达式为：if i＝j，x
ij
＝0。4.根据权利要求2所述的工业园区水网的水资源优化配置方法，其特征在于，所述获取目标稳健性值和目标用水成本；根据所述目标稳健性值和目标用水成本、NSGA
‑
II多目标遗传方法和所述水资源配置模型，获得水资源优化配置结果；所述配置结果用于指示实现所述目标稳健性值和目标用水成本对应的园区用水企业之间的水量交互的步骤，包括：步骤S1：对种群P
t
进行随机初始化，得到种群P0；其中，所述种群为所述水资源优化配置结果组成的集合；步骤S2：初始化所述NSGA
‑
II多目标遗传方法的参数，所述参数包括所述稳健性目标权重和所述用水成本目标权重；步骤S3：对所述种群P0进行非支配排序，初始化每个个体的排序值，求取不同所述稳健性目标权重、所述用水成本目标权重下的园区用水企业的水量交互；步骤S4：通过二进制锦标赛法从所述种群P
t
中选择个体，并进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝卓玲，谭倩，蔡宴朋，张湘洁，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：