【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智慧水务，特别是一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法及系统。
技术介绍
1、城市排水系统厂网河一体化管理，是将城市排水系统(包括污水收集、处理及排放设施)、管网系统和河道治理三者相结合，实行统一规划、建设、运营和管理的模式。这种管理模式旨在提高城市排水系统的运行效率，减少水污染，保护水环境。
2、随着城市化进程的加快和环保意识的提高，城市排水方面的厂网河一体化运营管理面临着越来越大的挑战，传统的排水系统管理方式已无法满足现代城市对排水系统高效、安全、智能运行的需求，目前排水行业的智慧水务大都还处在信息化、数字化阶段，在感知、数据、平台和应用系统层面形成了一定基础，以可实现动静态数据收集、展示、日常生产流程管理以及数据的简单逻辑分析为主的运营管理系统为主，智慧化程度不高，大都未实现厂网河一体化。并且目前的排水系统调度存在如下缺陷：
3、调度管理复杂度高：城市排水系统涉及多个环节和设施，包括污水收集、传输、处理以及最终排放到河流等多个过程。这导致整个系统调度管理的复杂度高，需要考虑多个因素如水质、水量、管网运行状态、天气等，实现整体优化难度较大。
4、信息共享与协同不足：在城市排水系统厂网河一体化调度管理中，各个部门和设施之间的信息共享和协同工作至关重要。然而，在实际操作中，由于信息孤岛、数据格式不统一等问题，导致信息共享和协同存在困难，影响了调度管理的效率和准确性。
5、预测与预警能力不足：城市排水系统面临着多种不确定性因素，如降雨量、污水排放量等。目前，部分城市的
6、自动化与智能化水平低：城市排水系统厂网河一体化调度管理需要高度自动化和智能化的支持。然而，目前部分城市的排水系统自动化和智能化水平较低，仍然依赖人工操作和判断，导致调度管理效率低下，且容易出错。
7、应急响应能力有限：在城市排水系统厂网河一体化调度管理中，应急响应能力对于应对突发事件至关重要。然而，部分城市的排水系统缺乏有效的应急响应机制，无法在紧急情况下快速、准确地做出调度决策，导致事态扩大和损失加重。
8、因此，开发一种能够实现利用数据进行建模仿真形成决策方案，从而服务于厂网河一体化的实际生产调度实时监测、预警、诊断、优化和指导调度控制的排水系统管理平台成为行业亟需。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法及系统，实现“雨降下-地面产、汇流-进入地下排水管网-泵站、污水厂、调蓄池-通过排口进入河道(湖泊)”全过程的水量水质变化模拟，以及“厂-站-网-河”的协同调控运行策略。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，它包括如下步骤：
3、步骤s1：对研究区域内地理信息数据、管网本底数据、泵闸堰池厂数据进行归纳整理，划定各排水片区，通过流量计、液位计、水质监测站、厂站网关物联感知设备监测感知城市内多源水务信息数据，对各排水分区源、网、站、厂、池、井、河各排水要素实时监测，对各分区进水、出水的水量、水质进行动态分析，识别异常报警；
4、步骤s2：基于城市片区的历史降雨数据、融合-订正的中短期预报降雨，结合排口流量/水位、水质数据进行雨-洪-水质关系的深度学习分析，以采用预报降雨数据预测排口未来的流量/水质过程，作为排水系统规则调度的触发条件；
5、步骤s3：划定不同调度场景，在无雨及降雨情况下分别进行“网-站-厂”，“网-池-厂”，“网-站-河”，“网-厂-河”多场景的一体化调度策略设计；
6、步骤s4：基于城市地形、管网拓扑，模拟子汇水单元产流及其向汇接点汇流过程，模拟地表径流及面源污染的产生和传输过程，实现面源污染模拟预测，作为污染物累积冲刷和水动力水质模型的上边界；同时使用lstm汇流分析模型模拟管网数据缺失或质量欠佳区域的汇流过程，弥补该区域水动力水质模型模拟精度不足的问题；
7、步骤s5：结合现地条件与需求设计“排水户源头-管网-泵站-污水处理厂前池”协同调控运行策略，采用有限差分法求解圣维南方程组以及一维对流扩散方程，预演不同调度方案下排水系统水位流量水质变化过程，运用动态整合和系统仿真理论，以排水系统运营需求为目标，构建联合调控的多目标优化模型，将优化模型与机理模型通过“模拟-优化”的模式进行整合，采用优化算法求解系统内相关设施的最佳联合调度方案；
8、步骤s6：基于s5中生成的优化后的调度方案，生成调度控制指令，并支持人工审核修改确认，支撑泵、闸、阀运行状态监测及控制及工程一体化联合自动运行控制。
9、进一步地，所述步骤s3中，“网-站-厂”一体化调度策略设计包括：
10、调度目标：管网运行最安全、泵站运行最经济；
11、调控要素：污水提升泵站；
12、调度约束：管网不冒溢流、污水处理厂不超负荷运行；
13、调度过程：在夜间低流量时，利用泵站集水池上游管网雍高水位，降低泵站下游管网液位，减小提升水头与开机台数，降低能耗，缓解污水处理厂处理压力；当来水新增时，通过泵站快速抽排，使管网污水尽快进入污水处理系统，避免管网高液位运行，降低管网排水压力，保证管网运行安全。
14、进一步地，所述步骤s3中，“网-池-厂”一体化调度策略设计包括：
15、调度目标：排口溢流污染最低、检查井冒溢水量最小、泵站运行最经济、污水处理厂运行最稳定；
16、调控要素：调蓄池；
17、调度约束：污水处理厂进厂水量不超负荷、水质不低于污水处理厂处理下限、调蓄池水位不超过蓄水上限、初期雨水不发生河道溢流；
18、调度过程：雨前开启调蓄池潜污泵，降低管网液位，腾空调蓄池蓄水容积；在降雨初污染物浓度较高时，让污水进入调蓄池，避免溢流污染；在降雨中期，污染物浓度低于污水处理厂下限且调蓄池与污水处理厂高负荷运行时，降低泵站开机数量，减少进厂流量，保证厂池安全；当降雨后期，通过泵站抽排，降低管网液位以及蓄水池水位，避免高负荷运行影响网池寿命。
19、进一步地，所述步骤s3中，“网-站-河”一体化调度策略设计包括：
20、调度目标：管网运行最安全、泵站耗能最经济；
21、调控要素：雨水泵站；
22、调度约束：管网不冒溢流、河道水位不超过洪水位；
23、调度过程：当降雨强度低，外河水位不高，且水质较好时，不开启泵站；当降雨强度较高、外河水位存在轻微顶托，且水质较好，但是管网液位不高时，暂不开启雨水泵站，将雨水储存至管网与泵站前池，雍高水位，待河道水位降低后开启泵站，降低耗能；当管网、河道持续高液位运行、外河水质较差且降雨持续增大时，开启泵站，保证防洪排涝安全，提升河道水质。
24、进一步地，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤S3中，“网-站-厂”一体化调度策略设计包括：
3.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤S3中，“网-池-厂”一体化调度策略设计包括：
4.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤S3中，“网-站-河”一体化调度策略设计包括：
5.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤S3中，“网-厂-河”一体化调度策略设计包括：
6.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤S4中，污染物累积为模拟地表污染物累积量随时间的增长规律；其采用饱和函数法计算，假定污染污累积与时间成饱和函数关系；
7.根据权利要求6所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：
8.根据权利要
9.根据权利要求8所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤S501目标函数针对初雨情况下溢流污染与厂站耗能综合效益最大，具体如下：
10.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤S5中，构建联合调控的多目标优化模型的具体过程如下：
11.一种厂网河一体化调度决策系统，其特征在于：它包括如下模块：
...【技术特征摘要】
1.一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：它包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤s3中，“网-站-厂”一体化调度策略设计包括：
3.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤s3中，“网-池-厂”一体化调度策略设计包括：
4.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤s3中，“网-站-河”一体化调度策略设计包括：
5.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在于：所述步骤s3中，“网-厂-河”一体化调度策略设计包括：
6.根据权利要求1所述的一种适用于厂网河一体化管理的调度决策方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵帅，陈亚松，贾伯阳，付兴伟，许彦，周锐，李汀榕，许帆，张齐飞，陈宇行，肖岚，李泽昊，张浩，周曼琦，许芯雯，
申请(专利权)人：三峡环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。