【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水压调控，具体涉及用于多泵组合供水的出厂水压调控方法系统及介质。
技术介绍
1、城镇供水管网、丘区灌区系统均配备有大量加压泵站，水泵电能消耗约占总体供水系统的50%~80%。送水泵用于将贮水池中的清水加压到城镇供水管网中，使其能以一定压力达到千家万户，满足居民的用水需求；
2、目前自来水厂降低送水泵房能耗的主要通过以下两种方式：在电力配置端使用节能器件，降低输配环节的电能损耗；采用效率更高的水泵及电机，降低恒压送水环节的电能损耗。
3、以上两种节能方式均能有效降低能耗，但囿于理论上界的约束，效率提升幅度较小，一般在20%以内。目前通过优化泵房控制系统降低能耗的方法较少，且均是进行简单的水泵运转调度、变频恒压送水。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：传统的供水模式下，泵虽然可以达到供水需求，但是并不能将泵的效率最大化，导致资源浪费，尤其是在低流量和过流量条件下，水泵效率下降进一步增加资源浪费；本专利技术目的在于提供用于多泵组合供水的出厂水压调控方法系统及介质，在传统的水压调控技术基础上进行方法上的改进，利用终端节点的压力和水力分布数据，模拟出供水区的用水特性，并根据压力监测数据构建目标供水区域的最优压力区间模型，降低送水泵房的能耗，使水泵始终运转于最优效率区间，降低泵站运行电耗，降低自来水供应成本。
2、本专利技术通过下述技术方案实现：
3、本方案提供用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，包括：
5、基于水力分布数据建立目标供水区域的需水量模型，并根据压力监测数据构建目标供水区域的最优压力区间模型；
6、根据需水量模型和最优压力区间模型反向计算出目标供水区域的出厂水压；
7、以所述出厂水压为目标，多泵组合效率最优为约束条件，计算出各泵的最优工作频率；
8、调节各泵至对应的最优工作频率。
9、本方案工作原理：传统的供水模式下，泵虽然可以达到供水需求，但是并不能将泵的效率最大化，导致资源浪费，尤其是在低流量和过流量条件下，水泵效率下降进一步增加资源浪费；本专利技术目的在于提供用于多泵组合供水的出厂水压调控方法系统及介质，在传统的水压调控技术基础上进行方法上的改进，利用终端节点的压力和水力分布数据，模拟出供水区的用水特性，并根据压力监测数据构建目标供水区域的最优压力区间模型，降低送水泵房的能耗，使水泵始终运转于最优效率区间，降低泵站运行电耗，降低自来水供应成本。
10、进一步优化方案为，所述获取目标供水区域的多个终端节点，并获取各终端节点的压力监测数据和水力分布数据，包括方法：
11、获取目标供水区域的管网拓扑；
12、设置管径阈值，筛选出管网拓扑中管径≥管径阈值的部分拓扑；
13、从所述部分拓扑中确定出终端节点，所述终端节点包括用水终端节点和管线节点；采集终端节点的水力分布数据；采集终端节点和管线节点的压力数据和流量数据。
14、进一步优化方案为，所述基于水力分布数据建立目标供水区域的需水量模型，并根据压力监测数据构建目标供水区域的最优压力区间模型；包括方法：
15、对各终端节点和管线节点进行用水类型片区划分；所述用水类型片区包括：工业用水片区、商业用水片区和居民用水片区；
16、按照不同的用水类型片区，基于水力分布数据构建目标供水区域的需水量时间序列模型，并对需水量时间序列模型进行校正；
17、按照不同的用水类型片区，基于压力监测数据构建目标供水区域的最优压力区间模型。
18、进一步优化方案为，所述按照不同的用水类型片区，基于水力分布数据构建目标供水区域的需水量时间序列模型，并对需水量时间序列模型进行校正；包括方法：
19、获取目标供水区域的所有用水类型片区，估算出目标供水区域的用水估计值；所述用水估计值包括综合生活用水量和工业企业用水量；
20、在用水估计值的基础上，建立目标供水区域的日变化模型作为需水量时间序列模型；
21、按照各用水类型片区的特点，将各用水类型片区的用水流量进行降噪和差分处理以校正需水量时间序列模型。
22、进一步优化方案为，所述综合生活用水量根据下式计算：
23、q1= q1*n*f；
24、n=n0（1+a）n；
25、q1表示目标供水区域的综合生活用水量；q1表示n年内目标供水区域的最高日综合用水定额；n表示n年内目标供水区域的规划常住人口；n0表示当年目标供水区域的人口数，a表示目标供水区域的人口自然增长率；f表示自来水普及率；
26、所述工业企业用水量根据下式计算：
27、q2= q2a+q2b；
28、q2a=q2a*n2a+q2b*n2b；
29、q2b=q2b*b（1-u）；
30、其中，q2a表示工业企业生活用水量；q2b表示工业生产用水量；q2a表示职工生活用水定额；n2a表示职工生活用水总人数；q2b表示职工淋浴用水定额；n2b表示职工淋浴用水总人数；q2b表示万元工业产值水量；u表示生产用水重复利用率；b表示最高日内区域工业总产值。
31、进一步优化方案为，所述按照不同的用水类型片区，基于压力监测数据构建目标供水区域的最优压力区间模型，包括方法：
32、绘制各终端节点的压力曲线和需水量曲线，基于随机森林回归模型按照压力波动状况筛选出待优化终端节点；
33、对待优化终端节点的压力与需水量进行相关性分析，并以当前待优化终端节点的最低压力需求为标准，根据相关性分析结果调整当前待优化终端节点的压力。
34、进一步优化方案为，所述当前待优化终端节点的最低压力需求的确定方法包括：
35、对于工业用水片区的终端节点，最低压力需求包括满足供水压力持续稳定在阈值区间内；
36、对于商业用水片区的终端节点，最低压力需求包括满足日间用水压力；
37、对于居民用水片区的终端节点，最低压力需求包括满足高峰期用水的压力。
38、进一步优化方案为，以所述出厂水压为目标，多泵组合效率最优为约束条件，计算出各泵的最优工作频率；包括方法：
39、获取所有水泵的效率参数；
40、基于所有水泵的效率参数以及出厂水压构建多泵组合计算方程：
41、q总= q1+ q2+ q3+···+ qk；
42、p总= p1+ p2+ p3+···+ pk；
43、e总= e1+ e2+ e3+···+ek；
44、其中，q总表示出厂总流量；qk表示第k个水泵的供水量；p总表示出厂水压；pk表示第k个水泵的供水量；e总表示总耗电量；ek表示第k个水泵的耗电量；
45、基于模糊-遗传算法计算，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，所述获取目标供水区域的多个终端节点，并获取各终端节点的压力监测数据和水力分布数据，包括方法：
3.根据权利要求2所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，所述基于水力分布数据建立目标供水区域的需水量模型，并根据压力监测数据构建目标供水区域的最优压力区间模型；包括方法：
4.根据权利要求3所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，所述按照不同的用水类型片区，基于水力分布数据构建目标供水区域的需水量时间序列模型，并对需水量时间序列模型进行校正；包括方法：
5.根据权利要求4所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，所述综合生活用水量Q1根据下式计算：
6.根据权利要求4所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，所述按照不同的用水类型片区，基于压力监测数据构建目标供水区域的最优压力区间模型，包括方法：
7.根据权利要求6所述的用于多泵组合
8.根据权利要求1所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，以所述出厂水压为目标，多泵组合效率最优为约束条件，计算出各泵的最优工作频率；包括方法：
9.用于多泵组合供水的出厂水压调控系统，其特征在于，用于实现权利要求1-8任意一项所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法；所述系统包括：
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-8中任意一项所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法。
...【技术特征摘要】
1.用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，所述获取目标供水区域的多个终端节点，并获取各终端节点的压力监测数据和水力分布数据，包括方法：
3.根据权利要求2所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，所述基于水力分布数据建立目标供水区域的需水量模型，并根据压力监测数据构建目标供水区域的最优压力区间模型；包括方法：
4.根据权利要求3所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，所述按照不同的用水类型片区，基于水力分布数据构建目标供水区域的需水量时间序列模型，并对需水量时间序列模型进行校正；包括方法：
5.根据权利要求4所述的用于多泵组合供水的出厂水压调控方法，其特征在于，所述综合生活用水量q1根据下式计算：
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉，张凌杰，夏泽鑫，杨辉，杨宇，
申请(专利权)人：四川奥凸科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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