[发明专利]一种排水系统调度方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种排水系统调度方法及装置，该方法包括：根据排水系统内每一区域预设当前时间段内的降水量和每一区域在所述预设当前时间段内的进水流量，利用训练后的神经网络模型，预测每一区域预设未来时间段内的出水流量；以所述排水系统中每一泵站的安全出水流量范围和所述排水系统中每一污水处理厂的最大污水处理量为约束条件，以所述排水系统中所有泵站能耗之和最小为目标，根据每一区域预设未来时间段内的出水流量，获取每一区域每一泵站的调度方案。本发明实施例提供运用机器学习的方法，将神经网络应用在排水系统调度当中，缩短了控制过程中的决策时间，为排水系统的优化调度运行提供数据支持。

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种排水系统调度方法及装置。

背景技术

常见的排水系统联合调度方法往往是各个环节之间相互独立的，尽管这种运行方法可以使各个环节分别达到最高运行效率，但是排水系统的整体运行效率往往偏低，有的排水系统不能完全发挥其输蓄水能力。此外，这种运行模式下，排水系统也会产生溢流、污水处理厂进水流量冲击等诸多问题，造成城市水环境污染，通过整体调度的方法可以改提高排水系统运行效率、缓解上述问题。

排水系统是复杂的水力系统，整体调度过程需要借助模型进行分析采取相应的控制措施优化排水系统的运行，利用传统的水力模型对其进行分析预测，虽然可以得到准确的结果，但是往往需要花费大量的计算时间，无法应用于排水系统的调度控制中。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种排水系统调度方法及装置。

第一方面，本发明实施例提供一种排水系统调度方法，包括：

根据排水系统内每一区域预设当前时间段内的降水量和每一区域在所述预设当前时间段内的进水流量，利用训练后的神经网络模型，预测每一区域预设未来时间段内的出水流量；

以所述排水系统中每一泵站的安全出水流量范围和所述排水系统中每一污水处理厂的最大污水处理量为约束条件，以所述排水系统中所有泵站能耗之和最小为目标，根据每一区域预设未来时间段内的出水流量，获取每一区域每一泵站的调度方案。

优选地，所述排水系统中每一泵站的安全出水流量范围通过如下方式获得：

根据所述排水系统中上游管网的安全液位范围，获取每一泵站的集水井液位变化值的安全范围；

根据第一预设关系曲线、每一泵站的集水井液位变化值的安全范围和每一区域在所述预设当前时间段内的进水流量，获取每一泵站的安全出水流量范围，所述第一预设关系曲线表示每一泵站的集水井液位变化值、每一泵站的进水流量、每一泵站的出水流量之间的关系。

优选地，所述第一预设关系曲线具体为：

Δl＝(Q_in-Q_out)/A，

其中，Δl表示集水井液位在预测时间步长内的液位变化值，Q_in表示泵站的进水流量，Q_out表示泵站的出水流量，A表示液面的面积。

优选地，所述以所述排水系统中每一泵站的安全出水流量范围和所述排水系统中每一污水处理厂的最大污水处理量为约束条件，以所述排水系统中所有泵站能耗之和最小为目标，具体计算公式如下：

其中，P表示所述排水系统中所有泵站能耗之和，P_i表示第i个泵站的能耗，n表示泵站的个数，表示第i个泵站的出水流量，表示污水处理厂的最大污水处理量，表示第i个泵站的安全出水流量范围的下限，表示第i个泵站的安全出水流量范围的上限。

优选地，还包括：对于任一区域，若所述任一区域内所有泵站的出水流量之和大于预设污水处理厂的最大污水处理量，将所述任一区域内的污水排到其它区域。