一种污水深海排放调压井控制水位的测算系统技术方案

本发明专利技术公开了一种污水深海排放调压井控制水位的测算系统，其技术方案要点是包括布管模块、监测模块和测算模块，布管模块用于根据污水排海需求布置陆域管道和放流管道，监测模块用于对目标海域内的海域数据进行监测，并用于调取历年的海域数据做为参考，测算模块根据监测模块获得的数据进行测算，并获得控制水位，以反馈至调压井进行控制水位的调节控制。本发明专利技术一种污水深海排放调压井控制水位的测算系统，具有根据实时海洋信息进行测算调压井控制水位，达到准确调控污水排放的效果。达到准确调控污水排放的效果。达到准确调控污水排放的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种污水深海排放调压井控制水位的测算系统


[0001]本专利技术涉及调压井控制
，更具体的说是涉及一种污水深海排放调压井控制水位的测算系统。

技术介绍

[0002]调压井主要作用是承纳泵站来流，并能提供稳定的水位高度，常采用压力加重力的排放方式，即污水处理厂达标污水经排海泵站加压至调压井，由调压井重力输送至扩散器排放入深海，污水和海水之间产生紊动混合，使污水迅速稀释扩散。
[0003]但是由于海洋环境复杂多变，污水进入海洋的速度及污水稀释的速度极易受到海洋实时环境的影响，以使在潮位产生变化时会造成扩散器泄流量和调压井水位的变化，从而需要根据海洋潮位的变化测算调压井控制水位，从而有效调节扩散器进行排放，对此调压井的控制水位是直接影响扩散器出口排放，调压井的控制水位又主要受扩散器排水口的位置设置影响，现有的扩散器排水口的安置在受控制水位影响进行安装时，由于现有得出控制水位的方式是基于根据以往潮汐数据和海洋数据基于测算系统得到的，对此在根据以往数据获得的控制水位设置扩散器排水口后，出现扩散器排水口达不到预期的污水排海扩散效果，从而需要调节调压井的控制水位以满足扩散器排水口在实际海洋情况下的排污扩散效果，对此由于海洋气候的实时变化，需要实时的监测获取数据来达到获得准确数据，并基于准确的数据和测算系统进行实时测算来控制调压井控制水位，并根据控制水位规划扩散器排水口的设置位置，对此一种准确测算调压井控制水位进行污水排放的测算系统亟待解决。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种污水深海排放调压井控制水位的测算系统，具有根据实时海洋信息进行测算调压井控制水位，达到准确调控污水排放的效果。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种污水深海排放调压井控制水位的测算系统，所述测算系统包括布管模块、监测模块和测算模块，所述测算模块包括海域分析单元，所述海域分析单元内配置有海域阈值和海域定位策略，所述海域定位策略包括根据调取待进行排放海域的卫星地图并获取排放海域的深度矢量图，所述深度矢量图表征排放海域的深度信息和对应深度的面积信息，基于海域阈值为半径形成的圆周面积范围的目标海域，根据目标海域面积范围在深度矢量图中划定目标设置区域，所述目标设置区域表征扩散器排水口的出口位于深度矢量图中的位置范围；所述监测模块包括潮汐单元、密度单元、水位分析单元和浪高单元，所述潮汐单元用于获取目标海域往年的潮汐分布，并同时对目标海域的潮汐变化进行实时监测生成潮位数据，所述水位分析单元用于调取目标海域的潮位数据并根据潮位数据获取目标海域的设
计水位，所述密度单元用于获取目标海域的海水密度以生成海水密度值，还用于调取污水密度并生产污水密度值，所述浪高单元用于检测目标海域实时的浪层数据，所述浪层数据包括波高和波向，所述波高表征海浪形成的高度，所述波向表征海浪运动的延伸方向；所述测算模块内还配置有测算策略，所述测算策略包括测算算法，所述测算策略用于调取潮位数据、设计水位、海水密度值、污水密度值和浪层数据并根据测算算法计算得出调压井的控制水位值；所述布管模块内配置有布管策略，所述布管策略包括根据控制水位值确定扩散器排水口放置于深度矢量图中的目标设置区域的具体位置，并根据目标海域的面积确定目标海域位于目标设置区域中的位置，调取浪层数据并基于浪层数据确定扩散器排水口放置的角度，并生成布管路线，所述布管路线表征调压井至扩散器排水口处的管道布置路线和扩散器排水口的放置角度。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述潮汐单元内配置有潮汐策略和取值阈值，所述取值阈值表征获取目标海域潮汐分布的时间范围值，所述潮汐策略包括：调取目标海域往年的潮汐分布，以往年的潮汐分布作为参考值，并在取值阈值的时间范围内实时监测目标海域的潮汐变化并生产潮位数据，若潮位数据与往年的潮汐分布相同，保留调取到的目标海域往年的潮汐分布，若潮位数据与往年的潮汐分布数据不同时，则增加潮位数据值潮汐分布表中并赋予实时监测到的时间；还包括确定目标海域的潮汐类型和潮汐系数，并获取目标海域的平均海平面，根据实时监测目标海域潮汐的变化与平均海平面作差处理，生成目标海域内的潮位数据，所述潮位数据包括高潮位、低潮位、平均高潮位和平均低潮位。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述取值策略具体为：所述布管策略还包括调取目标海域所处陆地地区的卫星地图，根据预设的污水处理厂面积和排水量设定排海泵站至调压井的陆域管道距离并生成陆域管道值，并生成调压井至扩散器排水口处的距离以放流管道值表示；所述水位分析单元内配置有用于获取设计水位的取值策略，所述设计水位包括设计高水位和设计低水位，所述取值策略包括：根据陆域管道和放流管道值计算扩散器的水头损失，以及调取扩散器处的剩余水头，水位分析单元内配置有高位取值比例和低位取值比例，调取目标海域的潮位数据，并根据高位取值比例取潮位数据中的高潮位且赋值高潮位为设计高水位，根据低位取值比例取潮位数据中的低潮位且赋值低潮位为设计低水位。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述取值策略还包括：调取目标海域的历史极端水位情况并生成极端潮位数据，极端潮位数据包括极端高水位和极端低水位，并调取极端水位出现时的海域特征，所述海域特征表征海平面的水位高度、浪高和浪层数据，并监测目标海域是否符合海域特征，在满足海域特征情况时，调取极端高位水赋值于设计高水位，或调取极端低水位赋值于设计低水位。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述浪高单元内配置有辐射阈值和辐射策略，所述辐射阈值表征目标海域外围的环形海域面积，基于所述辐射阈值以使浪高单元用于提前获取目标海域外的海域浪层对目标海域浪层数据的叠加影响，所述浪高单元还用于监测辐射阈值范围内的波高和波向生产辐射数据，所述辐射策略具体为：
调取辐射阈值范围内的辐射数据和目标海域内的浪层数据并做叠加处理形成波高数据；若目标海域的浪层数据不受辐射阈值范围内海域的辐射数据影响时，以浪层数据替换波高数据，并取波高数据中的波高和波向；若辐射阈值内的辐射数据影响目标海域内的浪层数据时，对辐射数据和浪层数据做叠加处理得到波高数据。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述测算策略还包括测算算法，所述测算算法用于计算控制水位值，所述测算算法具体为：值，所述测算算法具体为：其中：HC表征控制水位值，HG表征水头损失值，H1表征污水密度差压，H2表征设计水位，H3表征剩余水头，HW表征波高数据中的波高值，H表征扩散器的鸭嘴阀出口至海平面的距离值，表征海水密度值，表征污水密度值。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述测算算法还包括：H0表征鸭嘴阀出口位置。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述监测模块内还配置有延时单元，所述延时单元内配置有延时策略、延时阈时和水位阈值，所述水位阈值表征控制水位的差值，所述延时策略具体为：以延时阈时为时间间隔，调取目标海域实时变化的潮位数据、设计水位和波高数据并根据测算算法计算以延时阈时为时间间隔的控制水位值，并调取当前的控制水位值，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水深海排放调压井控制水位的测算系统，其特征在于：所述测算系统包括布管模块、监测模块和测算模块，所述测算模块包括海域分析单元，所述海域分析单元内配置有海域阈值和海域定位策略，所述海域定位策略包括根据调取待进行排放海域的卫星地图并获取排放海域的深度矢量图，所述深度矢量图表征排放海域的深度信息和对应深度的面积信息，基于海域阈值为半径形成的圆周面积范围的目标海域，根据目标海域面积范围在深度矢量图中划定目标设置区域，所述目标设置区域表征扩散器排水口的出口位于深度矢量图中的位置范围；所述监测模块包括潮汐单元、密度单元、水位分析单元和浪高单元，所述潮汐单元用于获取目标海域往年的潮汐分布，并同时对目标海域的潮汐变化进行实时监测生成潮位数据，所述水位分析单元用于调取目标海域的潮位数据并根据潮位数据获取目标海域的设计水位，所述密度单元用于获取目标海域的海水密度以生成海水密度值，还用于调取污水密度并生产污水密度值，所述浪高单元用于检测目标海域实时的浪层数据，所述浪层数据包括波高和波向，所述波高表征海浪形成的高度，所述波向表征海浪运动的延伸方向；所述测算模块内还配置有测算策略，所述测算策略包括测算算法，所述测算策略用于调取潮位数据、设计水位、海水密度值、污水密度值和浪层数据并根据测算算法计算得出调压井的控制水位值；所述布管模块内配置有布管策略，所述布管策略包括根据控制水位值确定扩散器排水口放置于深度矢量图中的目标设置区域的具体位置，并根据目标海域的面积确定目标海域位于目标设置区域中的位置，调取浪层数据并基于浪层数据确定扩散器排水口放置的角度，并生成布管路线，所述布管路线表征调压井至扩散器排水口处的管道布置路线和扩散器排水口的放置角度。2.根据权利要求1所述的一种污水深海排放调压井控制水位的测算系统，其特征在于：所述潮汐单元内配置有潮汐策略和取值阈值，所述取值阈值表征获取目标海域潮汐分布的时间范围值，所述潮汐策略包括：调取目标海域往年的潮汐分布，以往年的潮汐分布作为参考值，并在取值阈值的时间范围内实时监测目标海域的潮汐变化并生产潮位数据，若潮位数据与往年的潮汐分布相同，保留调取到的目标海域往年的潮汐分布，若潮位数据与往年的潮汐分布数据不同时，则增加潮位数据值潮汐分布表中并赋予实时监测到的时间；还包括确定目标海域的潮汐类型和潮汐系数，并获取目标海域的平均海平面，根据实时监测目标海域潮汐的变化与平均海平面作差处理，生成目标海域内的潮位数据，所述潮位数据包括高潮位、低潮位、平均高潮位和平均低潮位。3.根据权利要求2所述的一种污水深海排放调压井控制水位的测算系统，其特征在于：所述布管策略还包括调取目标海域所处陆地地区的卫星地图，根据预设的污水处理厂面积和排水量设定排海泵站至调压井的陆域管道距离并生成陆域管道值，并生成调压井至扩散器排水口处的距离以放流管道值表示；所述水位分析单元内配置有用于获取设计水位的取值策略，所述设计水位包括设计高水位和设计低水位，所述取值策略包括：根据陆域管道和放流管道值计算扩散器的水头损失，以及调取扩散器处的剩余水头，水位分析单元内配置有高位取值比例和低位取值比例，调取目标海域的潮位数据，并根据
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【专利技术属性】
技术研发人员：秦菲菲，魏燕杰，彭士涛，褚强，冯小香，张智鹏，刘海英，张华庆，孙百顺，
申请(专利权)人：交通运输部天津水运工程科学研究所，
类型：发明
国别省市：