供水调度系统及调水方法与流程

文档序号:40977443发布日期:2025-02-18 19:43阅读:6来源:国知局
供水调度系统及调水方法与流程

本发明属于城市供水,尤其涉及一种供水调度系统及调水方法。


背景技术:

1、城市供水系统是城市基础设施的重要组成部分,承担着为居民、商业、工业等各类用户提供清洁水源的重任。供水系统通过调度指令,将供水资源从取水生产到输送市政供水管网中进行均衡调配,以持续地满足用水市场需求,实现供水调度过程。随着城市化进程的加快和人口的不断增长,城市供水系统的供水调度面临着越来越大的压力和挑战。供水调度需要在应对突发事件和保障日常供水之间找到平衡。在多级泵站系统中,供水调度面临更为复杂的挑战。多级泵站的存在增加了系统的复杂性,需要在多个层级上进行优化调度,以确保供水的稳定和高效。多级泵站供水系统需要实现高效的系统集成和协同调度,以保证各个供水节点的协调运作。

2、传统的供水调度方法主要依赖人工经验和简单的规则系统,在面对复杂多变的供水需求和多水源条件时,存在诸多不足。传统方法难以实时获取和处理大量的供水相关数据,无法实现对供水系统的全面监控和精细化管理。此外,由于缺乏先进的算法和技术不均或资源浪费。供水系统涉及多个环节和部门,传统方法难以实现跨部门、跨系统的信息共享和协同调度。

3、因此,设计一种能够有效解决多级泵站城市供水调度问题的系统及方法具有重要意义。


技术实现思路

1、针对相关技术中存在的不足之处,本发明提供了一种供水调度系统及调水方法,以预测供水节点是否缺水,并对缺水的供水节点进行调水。

2、本发明提供一种供水调度系统,包括:

3、供水管网,用于输送水;供水管网设有若干供水节点,每一供水节点分别设有压力传感器,压力传感器用于检测对应供水节点的供水压力;

4、调度模块,其存储有若干种调水方案;

5、控制模块,其被配置为:获取当前供水节点对应的压力传感器的检测数据,以得到当前供水节点的供水压力数据;根据供水压力数据构建水压预测模型;

6、根据水压预测模型计算当前供水节点的压力预测值;

7、若压力预测值小于第一阈值,则根据压力预测值从调度模块选取相应的调水方案;

8、计算选取的调水方案调水后当前供水节点的供水压力,并根据计算结果从选取的调水方案中确定最终的调水方案。

9、本技术方案通过供水节点的历史供水压力数据建立水压预测模型,利用水压预测模型对供水节点在某一时刻的供水压力进行预测,并将供水压力的预测值与供水节点的第一阈值进行比较,以判断供水节点的供水压力是否需要调节,如果需要调节就从调度模块选取满足要求的调水方案,并对满足要求的调水方案进行比较,从满足要求的调水方案中选取最优的调水方案。

10、在其中一些实施例中,供水节点包括若干级供水节点,当前供水节点可向下级供水节点供水,上级供水节点可向当前供水节点供水;在当前供水节点缺水时,通过调节上级的供水节点的供水压力,以增加上级供水节点向当前供水节点的供水量。

11、在其中一些实施例中,向当前供水节点的供水量增加的供水节点为目标节点;目标节点为当前供水节点的上级;

12、控制模块进一步被配置为:计算目标节点向当前供水节点供水后,当前供水节点同一级的所有供水节点的供水压力,将计算结果形成调压数据;基于knn算法,分别计算每种调水方案中调压数据与第二阈值之间的曼哈顿距离,根据曼哈顿距离从选取的调水方案中确定最终的调水方案。

13、在其中一些实施例中,调度模块包括供水压力调度模型,供水压力调度模型与调水方案一一对应设置,供水压力调度模型用于计算对应调水方案调水后当前供水节点同一级的所有供水节点的供水压力。

14、在其中一些实施例中,还包括存储模块,存储模块用于存储压力传感器的检测数据;控制模块进一步被配置为:从存储模块获取压力传感器的历史检测数据,计算得到第一阈值。

15、在其中一些实施例中,第一阈值包括下限值vl和上限值vu,下限值vl和上限值vu共同限定形成第一范围,下限值vl和上限值vu对应为第一范围的下限值和上限值;

16、控制模块进一步被配置为:在当前供水节点的压力预测值大于上限值vu时,判定当前供水节点水量充足,并且可以增加向下一级供水节点的供水量;在当前供水节点的压力预测值小于下限值vl时,判定当前供水节点水量不足,需要从上级供水节点进行调水;在当前供水节点的压力预测值在第一范围内时,判定当前供水节点水量一般,不需要进行调水。

17、在其中一些实施例中,不同供水节点对应的第二阈值不同,第二阈值为对应供水节点的下限值vl和上限值vu的平均值。

18、在其中一些实施例中,水压预测模型基于timegpt的网络结构进行构建,水压预测模型的输入为供水节点历史供水压力值,水压预测模型的输出为供水节点在未来某一时刻的压力预测值。

19、除此,本发明还提供了一种调水方法,包含上述的供水调度系统,调水方法包括以下步骤:

20、在供水管网的各个供水节点布设压力传感器,获取并存储压力传感器的检测数据,得到各个供水节点的历史检测数据;

21、根据每个供水节点的历史检测数据分别构建各自的水压预测模型;

22、根据水压预测模型计算对应供水节点的预测压力;

23、若预测压力小于第一阈值,则判定目标供水节点的水量不足,从调度模块中选取符合要求的调水方案;

24、计算当前供水节点调水后当前供水节点同级的所有供水节点的压力,并根据计算结果从多种调水方案中确定最终调水方案。

25、本技术方案通过供水节点的历史供水压力数据建立水压预测模型,利用水压预测模型对供水节点在某一时刻的供水压力进行预测,并将供水压力的预测值与供水节点的第一阈值进行比较,以判断供水节点的供水压力是否需要调节,如果需要调节就从调度模块选取满足要求的调水方案,并对满足要求的调水方案进行比较,从满足要求的调水方案中选取最优的调水方案。

26、在其中一些实施例中,确定最终调水方案时,基于knn算法,计算当前供水节点调水后当前供水节点同级的所有供水节点的压力与第二阈值之间的曼哈顿距离,根据曼哈顿距离从选取的调水方案中确定最终的调水方案。

27、基于上述技术方案,本发明实施例中供水调度系统能够预测供水节点的压力预测值,并根据压力预测值与第一阈值进行比较,判断供水节点的供水压力是否需要调节,在供水节点缺水的情况下选取满足要求的调水方案,并对满足要求的调水方案进行比较,从满足要求的调水方案中选取最优的调水方案;不仅可以实现供水节点的供水压力调节,保证调水效果,而且调水效率高。



技术特征:

1.一种供水调度系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的供水调度系统,其特征在于,所述供水节点包括若干级供水节点,当前所述供水节点可向下级所述供水节点供水,上级所述供水节点可向当前所述供水节点供水;在当前所述供水节点缺水时,通过调节上级的所述供水节点的供水压力,以增加上级所述供水节点向当前所述供水节点的供水量。

3.根据权利要求2所述的供水调度系统,其特征在于,向当前所述供水节点的供水量增加的供水节点为目标节点;所述目标节点为当前所述供水节点的上级;

4.根据权利要求3所述的供水调度系统,其特征在于,所述调度模块包括供水压力调度模型,所述供水压力调度模型与所述调水方案一一对应设置,所述供水压力调度模型用于计算对应所述调水方案调水后当前所述供水节点同一级的所有供水节点的供水压力。

5.根据权利要求1所述的供水调度系统,其特征在于,还包括存储模块,所述存储模块用于存储所述压力传感器的检测数据;所述控制模块进一步被配置为:从所述存储模块获取所述压力传感器的历史检测数据,计算得到所述第一阈值。

6.根据权利要求1或3所述的供水调度系统,其特征在于,所述第一阈值包括下限值vl和上限值vu,所述下限值vl和所述上限值vu共同限定形成第一范围,所述下限值vl和所述上限值vu对应为所述第一范围的下限值和上限值;

7.根据权利要求6所述的供水调度系统,其特征在于,不同所述供水节点对应的所述第二阈值不同,所述第二阈值为对应所述供水节点的所述下限值vl和所述上限值vu的平均值。

8.根据权利要求1所述的供水调度系统,其特征在于,所述水压预测模型基于timegpt的网络结构进行构建,所述水压预测模型的输入为所述供水节点历史供水压力值,所述水压预测模型的输出为所述供水节点在未来某一时刻的压力预测值。

9.一种如权利要求1所述的供水调度系统的调水方法,其特征在于,所述调水方法包括以下步骤:

10.根据权利要求9所示的供水调度方法,其特征在于,确定最终调水方案时,基于knn算法,计算当前所述供水节点调水后当前所述供水节点同级的所有供水节点的压力与第二阈值之间的曼哈顿距离,根据所述曼哈顿距离从选取的调水方案中确定最终的调水方案。


技术总结
本发明涉及一种供水调度系统及调水方法,属于城市供水技术领域;供水调度系统包括供水管网、调度模块和控制模块;供水管网设有若干供水节点,每一供水节点分别设有压力传感器,压力传感器用于检测对应供水节点的供水压力;调度模块存储有若干种调水方案;控制模块被配置为:获取当前供水节点对应的压力传感器的检测数据,以得到当前供水节点的供水压力数据;根据供水压力数据构建水压预测模型;根据水压预测模型计算当前供水节点的压力预测值;若压力预测值小于第一阈值,则根据压力预测值从调度模块选取相应的调水方案;计算选取的调水方案调水后当前供水节点的供水压力,并根据计算结果从选取的调水方案中确定最终的调水方案。

技术研发人员:丁鹏,付龙,王萌,汪剑,赵修庆,王晓芳,赵汝杰,王道宏,孙贤鹏,毕华,孙扬,董自强,王参,李彬
受保护的技术使用者:青岛市海润自来水集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/2/17
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1