[发明专利]一种供水网络系统及其控制方法、装置及存储介质

说明书

本发明设计自动控制领域，其目的在于提供一种供水网络系统及其控制方法、装置及存储介质，该方法包括：获取供水网络系统中引水渠道和调节池的属性信息、不同闸门开度对应闸门上下游的流量信息、闸门之间的供水关系；建立控制模型；对引水闸门和分水闸门的实际开度、流量和调节池的内水位进行监测；将监测数据和预设控制目标值输入控制模型得到控制数据；根据控制数据对闸门的开度进行调整。本发明通过对供水网络系统中的各项数据进行分析建立控制模型，再通过采集多点实时监测数据通过模型计算如何对闸门进行控制调整，相较于现有分析节省了大量时间，具有较高的计算和执行效率，在面对风险时从而能够实现快速响应，为供水提供更好的保障。

技术领域

本发明涉及供水控制技术领域，具体涉及一种供水网络系统及其控制方法、装置及存储介质。

背景技术

现有的供水网络所采用的明渠供引水工程具备一定程度渠道供水的自动管控能力。但是现有的供水网络扔存在较多的输水、供水渠道在多受水区、多渠池中联合调度控制的系统问题，随着发展需要面对控制对象多样、目标约束多元的多维渠道分水、配水调度，采用现有的供水控制容易造成控制偏差和错误，要实现分布式多点联动控制，存在难以实现复杂供水网络的供水和分水、配水的目标，且引水渠道带来的水位波动缺少调节组件设计，造成缓冲空间不足的问题。且现有明渠供水渠道结构不支持复杂供水-引水目标。无法实现包括干渠和支渠在内的渠道系统范围内的水流全面控制，不仅无法抑制水流波动变幅的程度，产生人工渠道衬砌的损耗，更造成受水区供水保障率的不足。同时渠道引分水装置在建设和运行上缺乏指引。复杂供水的结构要求难以实现高效的水流回稳，也缺少基于实际需求对控制效果的设定，造成适用性不足。同时，当前控制算法未处理装置间的复杂作用，特别是闸门之间在启闭控制时形成渠道水动力过程的相互制约，干扰控制决策。且控制过程缺少对偏差的即时修正机制。闸门的联合控制过程中控制误差会形成累积和叠加，后续运行持续影响非稳态系统控制，造成稳态的制定偏差。当前的分析控制耗时普遍较长、效率低且稳定性差，不仅无法及时应对受水区的用水需求，在面临复杂风险时由于调度不及时，也存在其他风险隐患。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种供水网络系统控制方法，以解决现有供水控制分析时间长、效率低、稳定性差的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种供水网络系统控制方法，所述供水网络系统包括供水渠道、多条引水渠道、与引水渠道数量对应的引水闸门和调节池、多个分水闸门和多个分水口，所述供水渠道与多条引水渠道连接，所述引水渠道通过所述引水闸门与所述调节池的引水端连接，所述调节池的出水端通过所述分水闸门和多个所述分水口连接，控制方法所述控制方法包括：

获取供水网络系统中所述引水渠道和所述调节池的属性信息、所述引水闸门和所述分水闸门不同闸门开度对应闸门上下游的流量信息、所述引水闸门和所述分水闸门之间的供水关系；

根据所述属性信息、所述流量信息和所述供水关系建立控制模型；

对所述引水闸门和所述分水闸门的实际开度、流量和所述调节池的内水位进行监测，得到监测数据；

将所述监测数据和预设控制目标值输入所述控制模型，得到控制数据；

根据所述控制数据对所述引水闸门和所述分水闸门的开度进行调整。

可选的，根据所述属性信息、所述流量信息和所述供水关系建立控制模型，包括：

根据所述流量信息和所述属性信息建立水动力模型；

基于预设稳态信息对所述水动力模型进行优化构建状态空间模型；

根据所述供水关系对所述状态空间模型进行解耦分析，得到控制模型。

可选的，所述基于预设稳态信息对所述水动力模型进行优化构建状态空间模型，包括：