一种基于二维图形显示的调水模拟系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于二维图形显示的调水模拟系统，该调水模拟系统第一方面通过对水渠、水坝、水闸进行二维图形构造，利用用户输入的场景配置文件Ｕ对调水场景进行构建与呈现；第二方面通过为用户提供的水量调配设置界面，简化用户设置需求调度的操作；第三方面通过采用水利调配策略ＷＣＰ对水量调配进行计算与统计。本发明专利技术的二维图形显示调水模拟系统能够迅速构建调水场景，简化调度需求的设置输入，并迅速得到用户需求条件下的调度方案以及实时呈现动态调度效果，为大型调水工程中水量调度是否合理进行验证。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于水利调度的模拟系统，更特别地说，是指一种基于二维图形 显示的调水模拟系统。该调水模拟系统能够对大型调水工程下的长距离输水进行实时 动态模拟，解决了调水方案的求解与验证问题。
技术介绍
大型调水工程是国家资源优化配置以及区域经济可持续发展的大型战略工程。目 前，我国存在着多个大型调水工程，这些工程输水距离长，规模宏大，调水量、流量 巨大。其中，南水北调工程最为显著，此项工程涉及2800多公里的水渠水坝线，单 是其中的中线工程就有1400多公里的输水距离，调水过程中涉及的水坝、水闸不计 其数，沿线调水量、流量相当庞大。调水工程中采取的调度方案的好坏决定了其在沿线区域的经济及人民生活中产 生的作用，调水需要满足沿线的7JC量需求，供水要及时，调度要达到最大效益等等。 同时由于调水工程规模复杂而又庞大，通过实践确定最佳方案非常困难，不具有可行 性。所以如果能够对整个调水过程进行仿真模拟，就可以获得各个调度方案的调水效 果，就能够从中确定调度的最佳方案。 专利技术 内 容本专利技术的目的是提供一种基于二维图形显示的调7jC模拟系统，该调水模拟系统第 一方面通过对水渠、水坝、水闸进行二维图形构造，利用用户输入的场景配置文件U对调水场景进行构建与呈现；第二方面通过为用户提供的水量调配设置界面，简化用 户设置需求调度的操作；第三方面通过釆用水利调配策略『C尸对水量调配进行计算与统计。本专利技术的二维图形显示调水模拟系统能够迅速构建调水场景，简化调度需求 的设置输入，并迅速得到用户需求条件下的调度方案以及实时呈现动态调度效果，为 大型调水工程中水量调度是否合理进行验证。本专利技术是一种基于二维图形显示的调水模拟系统，该调水模拟系统由文件解析模 块(1)、场景构建显示模块(2)、水量调配设置模块(3)、水量调度策略模块(4)、 数据图形化显示模块(5)组成；文件解析模块(1)将用户输入的场景配置文件U进行文件格式转换，获得具有 场景的数据结构Z,^^,C,W;该数据结构Z,-",B，C,巧中爿表示水渠，B表示水坝，C表示水闸，"表示场景逻辑关系；该场景逻辑关系是水渠上设有水坝，水坝 上设有水闸；所述的数据结构Z,中的水坝5的格式为 —7>/^,5—7D，B —A/ame,B —Prowwce,BCz0^ ，其中，B —7>/ e表示一个水坝，S —/D表示此水坝的编号，B —A/ame表示此水坝的名称，5一Prov!'"ce表示此水坝所在的省份，S — C^表示此水坝所在的城市；所述的数据结构Z,中的水闸C的格式为{C —7>/ e,C —/AC —JVame,約WA,C —Prov/"ce,C_C7<y}，其中,C —7)^e表示一个水闸，C一/D表示此水闸的编号，C —iV謡e表示此水闸的名称，『诚/ 表示此水闸的宽度，C — Prow'm^表示此水闸所在的省份，C — C/0;表示此水闸所在的城市；所述的数据结构Z,中的场景逻辑关系D的格式为 D _ r肌爿_ r肌爿—iV,Z er, d 1， d 2,……， 一 B — 7)^e,爿——1，5 ——1,5 —7D —2,……，5_7>/ e，/l —/￡) —2,…. C — r肌B —/D_1，C —1,C —/￡) —2,......,C — r肌5」D —2,…表示此信息为水渠、水坝和水闸的所属关系，X —7>戸表示水渠，X —M/m6"表示水 渠的数目，1、 ^_/^>_2等分别表示水渠的编号，S —7)^e表示水坝，并作为 某一水渠包含水坝的起始结束符号，^_/^)—1、 2分别表示属于^_//)—l的水坝编号，C — 7)^e表示水闸，并作为某一水坝包含水闸的起始结束符号，C一/Z)—1、 C」Z)—2分别表示属于5—/Z)J的水闸编号；场景构建显示模块(2)第一方面将接收到的场景数据结构Z,构造出一个具有二 维构形图示的调水场景MC ;第二方面将调水场景MC转换为数据结构形式的场景信 息Z,，并将该场景信息Z2输出给水量调配设置模块(3);第三方面根据水量调度策 略模块(4)输出的水闸开启信息Z^控制调水场景MC的+莫拟过程，从而实时动态的 显示调水过程；，其中，r,所述的场景信息A的格式为 {C _ /D, Da附一 ZD, Oz朋"e/ — ZD,肌^/z, ; raWwce， Cz.(y} ， C — /D表示7jc闸的编号， Z)flw_/Z)表示编号C — /￡>水闸所属的水坝编号，Cto""e/—表示编号C — /￡>水闸所 属的水渠编号，肌W^表示编号C —/D水闸的宽度，； raW"ce表示编号C^/Z)水闸所 属的省份，C办表示编号C一/D水闸所属的城市；水量调配设置模块(3)根据接收到的场景信息z2为用户提供设置水闸开启高度界面和调水参数设置界面，然后用户依据该界面对需求调配方案进行参数设置，并产 生数据结构形式的调配设置参数Z3;调配设置参数Z3包含两类信息，第一类为水坝 水量需求信息Z^ ，第二类信息为水闸开启髙度信息Z^ ;所 述 的 水 坝 水 量 需 求 信 息 Z3.B = {5 _ ZD, ^ — praW"ce, C/zy, i 『S,, M4^T _ T/fFS,， S ^, — , G , M4X — G ^}，5_/1)表示水坝编号，」—/D表示此水坝所属的水渠编号，； rcm'""表示此水坝所 属的省份，C砂表示此水坝所属的城市，及『&表示供水需求、—/WiS表示源头 引水、i S,表示水库蓄水量、S『,表示地表水水量、M4X一i S,表示水库库容，G『,表 示地下水，M4X — G『,表示对地下水的最大开采量；所述的水闸开启高度信息23《={C_/D，C —， (^_//)表示水闸编号，C — opw表示水闸的开启高度，S一 /Z)表示水闸所属的水坝编号；水量调度策略模块(4) 一方面采用水利调配策略『CT对接收到的调配设置参数 Z3进行调度方案解析，获得水量调配42;另一方面输出水闸开启信息Z^给场景构 建显示模块(2);所述的水闸开启信息Zw—c—/ac_(^",5_/a:t} ， c—/d表示水闸编号，C — o评"表示编号C —水闸的开启高度，万—表示编号C — /￡>水闸所属的水坝编号，r表水闸开启时间；所述的水量调配242={5—/a5_『<S}， fi —/D代表水坝编号，B —『S表示编号 5_//)水坝的分水量；数据图形化显示模块(5)釆用数字或图形方式将水量调配Z^呈现给用户，增 强用户对数据的感知。本专利技术所述的一种基于二维图形显示的调水模拟系统，釆用C#2.0语言进行开 发，并运行在一计算机中。本专利技术的基于二维图形显示的调水模拟系统优点在于(1) 通过引入水利调配策略『(，，根据水量需求得出水量分配方案，解决了调度 方案的求解问题。(2) 通过对水渠、水坝、水闸进行二维图形构造， 一方面得到了简便直观的调水场 景，另一方面提升了模拟仿真的效率。(3) 通过本专利技术调水模拟系统与计算机相结合，实现了调水过程的实时动态模拟， 为用户提供了更加直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于二维图形显示的调水模拟系统，其特征在于：该调水模拟系统由文件解析模块（１）、场景构建显示模块（２）、水量调配设置模块（３）、水量调度策略模块（４）、数据图形化显示模块（５）组成；　文件解析模块（１）将用户输入的场景配置文件Ｕ进 行文件格式转换，获得具有场景的数据结构Ｚ↓［１］＝｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝；该数据结构Ｚ↓［１］＝｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝中Ａ表示水渠，Ｂ表示水坝，Ｃ表示水闸，Ｄ表示场景逻辑关系；该场景逻辑关系是水渠上设有水坝，水坝上设有水闸；　所述的数据结构Ｚ ↓［１］中的水坝Ｂ的格式为｛Ｂ＿Ｔｙｐｅ，Ｂ＿ＩＤ，Ｂ＿Ｎａｍｅ，Ｂ＿Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｂ＿Ｃｉｔｙ｝，其中，Ｂ＿Ｔｙｐｅ表示一个水坝，Ｂ＿ＩＤ表示此水坝的编号，Ｂ＿Ｎａｍｅ表示此水坝的名称，Ｂ＿Ｐｒｏｖｉｎｃｅ表示此水坝所在的省份，Ｂ＿Ｃｉｔｙ表示此水坝所在的城市；　所述的数据结构Ｚ↓［１］中的水闸Ｃ的格式为｛Ｃ＿Ｔｙｐｅ，Ｃ＿ＩＤ，Ｃ＿Ｎａｍｅ，Ｗｉｄｔｈ，Ｃ＿Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃ＿Ｃｉｔｙ｝，其中，Ｃ＿Ｔｙｐｅ表示一个水闸，Ｃ＿ＩＤ表示此水闸的编号，Ｃ＿Ｎａｍｅ表 示此水闸的名称，Ｗｉｄｔｈ表示此水闸的宽度，Ｃ＿Ｐｒｏｖｉｎｃｅ表示此水闸所在的省份，Ｃ＿Ｃｉｔｙ表示此水闸所在的城市；　所述的数据结构Ｚ↓［１］中的场景逻辑关系Ｄ的格式为＊＊＊，其中，Ｄ＿Ｔｙｐｅ表示此信息为水渠、水坝和水闸的所属关 系，Ａ＿Ｔｙｐｅ表示水渠，Ａ＿Ｎｕｍｂｅｒ表示水渠的数目，Ａ＿ＩＤ＿１、Ａ＿ＩＤ＿２等分别表示水渠的编号，Ｂ＿Ｔｙｐｅ表示水坝，并作为某一水渠包含水坝的起始结束符号，Ｂ＿ＩＤ＿１、Ｂ＿ＩＤ＿２分别表示属于Ａ＿ＩＤ＿１的水坝编号，Ｃ＿Ｔｙｐｅ表示水闸，并作为某一水坝包含水闸的起始结束符号，Ｃ＿ＩＤ＿１、Ｃ＿ＩＤ＿２分别表示属于Ｂ＿ＩＤ＿１的水闸编号；　场景构建显示模块（２）第一方面将接收到的场景数据结构Ｚ↓［１］构造出一个具有二维构形图示的调水场景ＭＣ；第二方面将调水场景 ＭＣ转换为数据结构形式的场景信息Ｚ↓［２］，并将该场景信息Ｚ↓［２］输出给水量调配设置模块（３）；第三方面根据水量调度策略模块（４）输出的水闸开启信息Ｚ↓［４１］控制调水场景ＭＣ的模拟过程，从而实时动态的显示调水过程；　所述的场景信息 Ｚ↓［２］的格式为｛Ｃ＿ＩＤ，Ｄａｍ＿ＩＤ，Ｃｈａｎｎｅｌ＿ＩＤ，Ｗｉｄｔｈ，ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｉｔｙ｝，Ｃ＿ＩＤ表示水闸的...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲菊华，刘伟，刘国师，韩志成，熊璋，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[]