[发明专利]一种节水控制方法

权利要求书

1.一种节水控制方法，其特征在于，包括：

步骤(1)：获取关于调节阀进口压力值、出口压力值和瞬时流量的监测数据；

步骤(2)：对所述监测数据进行预处理，得到预处理数据；

步骤(3)：根据所述预处理数据，结合调节阀的开度计算模型及预设的开度值，完成对流量与压力参数之间的响应系数δ_opening的计算；

步骤(4)：根据所述预处理数据来训练所述开度计算模型，并采用优化算法对所述流量与压力参数之间的响应系数δ_opening进行优化，并将优化后的流量与压力参数之间的响应系数δ_opening赋给所述开度计算模型，得到训练好的开度计算模型；

步骤(5)：根据所述训练好的开度计算模型来计算调节阀的理想开度值，再通过预测模型算法并结合所述理想开度值，对下一时刻的开度进行预测，来控制调节阀的开与关。

2.根据权利要求1所述的节水控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中对所述监测数据进行预处理，包括剔零点，具体为：查找所述监测数据的零点并记录零点的位置，计算零点的前后5个点的均值，作为零点的补偿值。

3.根据权利要求2所述的节水控制方法，其特征在于，所述计算零点的前后5个点的均值，还包括：若零点位置的后5个点中存在零点，则顺延到非零点数据。

4.根据权利要求1所述的节水控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中对所述监测数据进行预处理，还包括剔除异常值，分为第一阶段和第二阶段，具体为：

在所述第一阶段内，对于所述监测数据的前n个点，若满足则第i个点为正常值，反之，则第i个点为异常值，其中，x(i,j)为所述监测数据中的一列，i代表采样点数，j代表采集参数个数；

若在所述第一阶段内存在异常值时，则采用异常值点前所有数据的均值来补充异常值点；

在所述第二阶段内，对于所述监测数据的第n+1个点到最后一个点，通过计算前n个点的均值和有效值来判断第n+1个点是否为异常值，若满足x_mean-3*x_rms＜x(i,j)＜x_mean+3*x_rms，则第n+1个点为正常值，反之，则第n+1个点为异常值，其中，x_mean为均值，x_rms为有效值；

若在所述第二阶段内存在异常值时，则采用异常值点前n个点的均值来补充异常值点。

5.根据权利要求1所述的节水控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中的开度计算模型的公式为：

其中，δ_opening为流量与压力参数之间的响应系数，Q为流经调节阀的瞬时流量，为加权模糊算子，F为调节阀节流面积，L为调节阀开度变化比值，ε_max为最大阻力系数，p₁为调节阀的进口压力值，p₂为调节阀的出口压力值，ρ为流经调节阀的介质密度。

6.根据权利要求6所述的节水控制方法，其特征在于，所述步骤(4)中采用优化算法对所述流量与压力参数之间的响应系数δ_opening进行优化，具体为：若测得的调节阀的出口压力值与目标出口压力值的差值大于预设门限值，则调用遗传算法对所述流量与压力参数之间的响应系数δ_opening进行优化。

7.根据权利要求1所述的节水控制方法，其特征在于，所述步骤(5)具体为：将预设采集方式得到的数据输入所述训练好的开度计算模型中，来计算调节阀的理想开度值；再通过灰色系统预测模型算法GM(1,1)并结合所述理想开度值，对下一时刻的开度进行预测，并将预测结果赋给所述训练好的开度计算模型，来控制调节阀的开与关。