[发明专利]一种基于GIS的渠系调度仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种灌区供水调度管理系统，具体涉及一种基于GIS的渠系调度仿真方法。

背景技术

现有灌区供水调度管理工作，管理处负责大运河水量调配，监管到沿运闸洞；干渠管理所按照管理处的水量调度方案，负责干渠内部的水量调配，监管到干渠各段及支渠首；供水服务站根据干渠管理所的调配方案，负责支渠内部的水量调配，监管到支渠各段直至斗渠首；内部经纪人负责配水到田。为保障灌区管理处调度方案的严格执行，管理处对各干渠管理所制定了与单位及其负责人责权利挂钩的责任制和管理制度，干渠管理所及其以下亦相应制定了成套的管理制度。

灌区群闸调配专家决策控制系统是采用干渠群闸供水调度运行的人工智能控制技术，实现干渠群闸运行的“少人管理，无人操作”工作模式，保证农田灌溉期间干渠供水的实时性和可靠性，减少人力成本，提高经济效益。

闸控专家系统主要以灌区作物灌溉期“供水计划表”创建专家系统知识库，分析、归纳和整理南关干渠有关闸门状态、降雨强度、闸门前后水位落差等干扰因素下的专家调度经验，创建调度规则知识库。开发基于模型的推理机软件，根据实时日历时钟、降雨量、水位、闸位、系统控制模式等输入信息，并结合专家知识库信息，连续智能地推算和输出各闸门的启闭控制量。群闸遥控SCADA系统接受推理机输出的控制量，向位于远处的各闸门的现场控制器发送控制指令，控制各闸门启闭，实现群闸的无人操作智能运行。群闸遥控SCADA系统的控制工作站提供干渠群闸运行和渠段调配水过程的动画仿真功能，支持“供水计划表”的查询功能。灌区信息管理系统工作站提供基于GIS地图的供水调度动画查询仿真功能，为供水调度决策提供支持服务。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于GIS的渠系调度仿真方法。

本发明采用的技术方案是：一种基于GIS的渠系调度仿真方法，该方法包括以下步骤：

1、选择渠道(干渠)，输入仿真开始时间Tstart，结束时刻Tend、仿真步长Tstep等条件；

2、当Tstart≤Tend时，仿真结束；当Tstart＞Tend时，仿真时刻Timitate＝Tstar-Tstep；

3、读取所选择渠道上控制闸门的数量N；当N＝0时，仿真结束；当N≠0时，按顺序读取一闸门编号；Timitate＝Timitate+Tstep

4、当Timitate＞Tend时，仿真结束；当Tstart≤Tend时，查询供水专家知识库；

5、当被查询闸门在当前仿真时刻不处于开闸期，仿真结束；

6、当被查询闸门在当前仿真时刻处于开闸期，GIS定位该闸门，地图上显示该闸门闸下渠段(干、支渠)动画填充效果。

本发明在安装iClient客户端软件的工作站上，使用VBA语言开发专家系统动画仿真功能模块。在闸控工作站客户端软件界面上，除了提供闸门、电气、水情信息的在线实时动画外，还支持闸控专家系统离线动画仿真功能。

在动画仿真工作模式下，闸控SCADA系统处于开环状态下，专家系统调度指令不直接输出到现场PLC控制器。通过输入不同的约束条件，专家系统查询知识库，推理机输出干渠群闸闸门启闭状态的调度指令，显示干渠三处闸门运行和渠段供水过程的离线仿真动画，为操作人员直观地评估和预测干渠供水状态，开环遥控闸门的运行提供决策支持服务。

有益效果：本发明通过查询专家系统的知识库，在灌区数字地图上实现了分辩率到支渠的供水过程动画仿真功能，在选定的仿真时段和步长比例条件下，随着时间序列的变化，南关干渠、支渠和闸门的供水运行过程以变化的彩色线条方式动画演示，实现专家决策调度结果的离线动画仿真，更生动和详细地指导供水调度决策工作。

附图说明

附图为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明：

如附图所示：一种基于GIS的渠系调度仿真方法，该方法包括以下步骤：

1、选择渠道(干渠)，输入仿真开始时间Tstart，结束时刻Tend、仿真步长Tstep等条件；

2、当Tstart≤Tend时，仿真结束；当Tstart＞Tend时，仿真时刻Timitate＝Tstar-Tstep；

3、读取所选择渠道上控制闸门的数量N；当N＝0时，仿真结束；当N≠0时，按顺序读取一闸门编号；Timitate＝Timitate+Tstep

4、当Timitate＞Tend时，仿真结束；当Tstart≤Tend时，查询供水专家知识库；