本发明属于自来水厂调度优化,具体是一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统。
背景技术:
1、随着城市化进程的加快和人口的不断增长,自来水厂作为城市供水系统的核心,其运行效率和稳定性直接关系到居民的生活质量和社会经济的稳定发展。然而,传统的自来水厂调度系统往往面临着诸多挑战,如调度策略不够灵活、设备配置不合理、调度效率低下等,这些问题严重制约了供水系统的优化运行和可持续发展。
2、首先,传统调度系统主要依赖于人工经验和历史数据进行调度决策,缺乏调度调整的实时性和精准性。尤其是在面对突发用水需求变化或设备故障时,往往难以及时作出有效应对,导致供需失衡或资源浪费。
3、其次,设备配置的不合理也是制约供水系统效率的重要因素。老旧设备的高能耗、低效率以及缺乏智能化管理手段,使得供水系统的整体运行成本居高不下,同时也不利于节能减排和环境保护。
4、基于此,为了实现自来水厂的智能优化调度,本发明提供了一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统。
技术实现思路
1、为了解决上述方案存在的问题,本发明提供了一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统,包括仿真模块、仿真优化模块、数据采集模块和动态优化模块;
4、所述仿真模块用于获取自来水厂的供水信息,并根据所述供水信息建立供水仿真模型,所述供水仿真模型用于进行供水仿真模拟;建立供水预测模型,所述供水预测模型用于进行供水预测,获得对应的供水需求预测数据。
5、所述仿真优化模块用于对调度方案进行仿真优化,通过所述供水预测模型进行供水需求预测,获得需求预测数据;获取调度方案,通过供水仿真模型对需求预测数据和调度方案进行仿真模拟,获得仿真调度结果;
6、对所述仿真调度结果进行分析,判断是否具有调度不合格区域;
7、当判断没有调度不合格区域时,停止仿真优化;
8、当判断有调度不合格区域时,根据调度不合格区域对调度方案进行优化调整;对优化调整后的调度方案再次进行仿真优化分析,直到无调度不合格区域为止。
9、进一步地,对仿真调度结果进行分析的方法包括:
10、获取调度方案对应的调度目标,将仿真调度结果和相应的调度目标整合标记为调度评估数据,将调度评估数据标记为(fg,mg);
11、建立调度评估模型,调度评估模型的表达式为:
12、
13、式中:(fg,mg)为输入数据,输入数据为调度评估数据;输出数据为调度评估值dp(fg,mg);
14、通过调度评估模型对调度评估数据进行分析,获得对应的调度评估值;
15、当具有调度评估值为1时,判断具有调度不合格区域,确定调度不合格区域的位置;
16、当没有调度评估值为1时,判断不具有调度不合格区域。
17、所述数据采集模块用于进行实时供水数据采集,获得供水采集数据。
18、所述动态优化模块用于根据供水采集数据对调度方案进行动态分析调整,获取供水采集数据,通过所述供水预测模型结合供水采集数据进行供水需求预测,获得动态预测数据;
19、通过所述供水仿真模型对调度方案和各时间的动态预测数据进行仿真模拟,获得各时间对应的调度采集分析结果;
20、对各时间的调度采集分析结果进行分析,判断是否具有调度不合格区域;
21、当判断各时间均没有调度不合格区域时,不进行相应操作;
22、当判断具有调度不合格区域时,将相应时间标记为优化时间,识别各优化时间对应的调度不合格区域,根据各调度不合格区域和相应优化时间进行调度方案调整。
23、进一步地,根据各调度不合格区域和相应优化时间进行调度方案调整的方法包括:
24、识别各调度不合格区域对应的调度采集分析结果和调度目标,分别标记为区域分析结果和区域调度目标;根据区域分析结果和区域调度目标确定调度不合格原因;
25、根据各调度不合格原因将各优化时间进行合并,获得各优化时段;
26、设置各优化时段的调整方式,根据各所述调整方式对调度方案进行优化调整。
27、进一步地,根据各调度不合格原因对各优化时间进行合并的方法包括:
28、步骤sa1:将各优化时间按照时间顺序进行排序,获得第一序列,对各优化时间的调度不合格原因进行分析,确定各优化时间对应的调整范围方式;
29、步骤sa2:将第一序列中排序第一的优化时间标记为初始时间点;将第一序列中与初始时间点相邻的优化时间标记为待选时间点;
30、当没有待选时间点时,结束分析;
31、步骤sa3:分别识别初始时间点和待选时间点对应的调整范围方式;定义合并要求,将两个调整范围方式进行比较,判断是否符合合并要求;
32、当判断不符合合并要求时,将初始时间点标记为优化时段,并将所述初始时间点对应的优化时间从第一序列中剔除,返回步骤sa2;
33、当判断符合合并要求时,将初始时间点和待选时间点进行合并,获得合并时段,设置合并时段对应的调整范围方式;
34、步骤sa4:将所述第一序列中与所述合并时段相邻的优化时间标记为待选时间点,获取所述待选时间点的调整范围方式;
35、当没有待选时间点时,结束分析;
36、步骤sa5:将两个调整范围方式进行比较,判断是否符合合并要求;
37、当判断不符合合并要求时,将所述合并时段标记为优化时段,并将所述合并时段对应的优化时间从所述第一序列中剔除,返回步骤sa2;
38、当判断符合合并要求时,将所述合并时段和待选时间点进行合并,获得新的合并时段,设置所述合并时段对应的调整范围方式;返回步骤sa4。
39、进一步地,设置各优化时段的调整方式的方法包括:
40、识别各优化时段对应的调整范围方式,确定调整范围方式对应的各优先级;
41、按照优先级和调整范围方式确定优化时段对应的调整方式;
42、当调整范围方式为人工调整时,标记相应的优化时段,向相应的管理人员进行调整预警。
43、进一步地,还包括状态分析模块,所述状态分析模块用于对自来水厂的供水状态进行分析,确定性能异常设备。
44、进一步地,性能异常设备的确定方法包括:
45、实时获取调度采集分析结果,采集各调度采集分析结果对应的实测结果;将实测结果与调度采集分析结果整合为校核结果数据,将校核结果数据标记为(hs,dg);
46、设置结果校核模型,结果校核模型的表达式为:
47、
48、式中:(hs,dg)为输入数据,输入数据为校核结果数据;输出数据为校核判断值kd(hs,dg);
49、通过结果校核模型对校核结果数据进行分析,确定各异常区域,根据异常区域确定性能异常设备。
50、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
51、通过仿真模块、仿真优化模块、数据采集模块、动态优化模块和状态分析模块之间的相互配合,实现对自来水厂调度方案的动态优化;实现调度策略的智能化、设备配置的优化以及调度效率的提升,为供水系统的长期稳定运行和持续优化提供有力支持;还能够根据调度执行情况和实际效果进行持续优化调整,确保供水系统的长期稳定运行和高效运行。
1.一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统,其特征在于,包括仿真模块、仿真优化模块、数据采集模块和动态优化模块;
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统,其特征在于,对仿真调度结果进行分析的方法包括:
3.根据权利要求1所述的一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统,其特征在于,根据各调度不合格区域和相应优化时间进行调度方案调整的方法包括:
4.根据权利要求3所述的一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统,其特征在于,根据各调度不合格原因对各优化时间进行合并的方法包括:
5.根据权利要求4所述的一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统,其特征在于,设置各优化时段的调整方式的方法包括:
6.根据权利要求1所述的一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统,其特征在于,还包括状态分析模块,所述状态分析模块用于对自来水厂的供水状态进行分析,确定性能异常设备。
7.根据权利要求6所述的一种基于云计算的自来水厂智能优化调度系统,其特征在于,性能异常设备的确定方法包括: