[发明专利]避咸泵站自动调度的控制系统及方法

权利要求书

1.一种避咸泵站自动调度的控制系统，其特征在于，它由实时监测单元、盐度预报单元、中央控制室和执行机构等组成；其中，所述实时监测部分由若干组江面监测仪、一个水库液位计、一个闸门盐度仪和若干个GPRS模块组成，每个江面监测仪通过RS232串口总线连接一个第一GPRS模块、水库液位计通过RS232串口总线连接一个第二GPRS模块，闸门盐度仪通过RS232串口总线连接一个第三GPRS模块；盐度预报单元由第一计算机和第四GPRS模块通过RS232串口总线连接组成。中央控制室由第二计算机和第五GPRS模块通过RS232串口总线相连组成。执行机构由闸门、若干个水泵和若干个PLC组成，闸门和每个水泵各通过电缆线连接一PLC；所有PLC通过以太网与中央控制室的第二计算机相连。第一GPRS模块与第四GPRS模块无线通信，第二GPRS模块、第三GPRS模块和第四GPRS模块均与第五GPRS模块无线通信。

2.一种避咸泵站自动调度的控制方法，该方法在上述避咸泵站自动调度的控制系统上实现，该方法具体为：布置在江面上各点的江面监测仪获得江面各点的水体流速和盐度值，并发送至盐度预报单元的第一计算机上，第一计算机根据江面各点的水体流速和盐度值得到下一日适宜抽水的时间段，并将这个时间段发送至中央控制室的第二计算机中；水库液位计采集水库的水位信息并发送至中央控制室的第二计算机中，闸门盐度仪采集水库内的盐度信息并发送至中央控制室的第二计算机中。若当前时刻在第一计算机判定的适宜抽水的时间段内，且水库内水位未达预设的警戒水位，且闸门口的盐度值未达预设的警戒盐度值，第二计算机通过PLC开启水泵抽水。若水库内水位达到预设的警戒水位或盐度值达到预设的警戒盐度值，第二计算机通过PLC停止水泵。若水库内水位超过预设的警戒水位，第二计算机通过PLC开启闸门放水。

3.根据权利要求1所述避咸泵站自动调度的控制方法，其特征在于，所述第一计算机根据江面各点的水体流速和盐度值得到下一日适宜抽水的时间段具体如下：第一计算机通过以下数学模型得到下一日适宜抽水的时间段：

连续方程：∂ρ∂t+▿·(ρV)=0]]>

运动方程：∂ρV∂t+▿·(ρVV)=ρf+▿p+▿·[(μ+μt)▿V]]]>

盐度输运方程：∂S∂t+▿·(SV)=▿·[A▿S]]]>

其中，ρ为密度；t为时间；V为流速；f为单位质量力；p为表面力；μ为粘滞系数；μ_t为垂向粘滞系数；S为盐度；A为盐分紊动扩散系数。