[發明專利]群閘調配專家決策控制系統

無效

• 申請號: 201010111670.2
• 申請日: 2010-02-22
• 公開（公告）號: CN102163050A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 王之義;顧宏;周密;戴桂忠;李江安;相榮強;李敏;張青
• 申請（專利權）人: 高郵市水務局
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于一種灌區供水調度管理系統，具體涉及一種群閘調配專家決策控制系統。

背景技術

現有灌區供水調度管理工作，管理處負責大運河水量調配，監管到沿運閘洞；干渠管理所按照管理處的水量調度方案，負責干渠內部的水量調配，監管到干渠各段及支渠首；供水服務站根據干渠管理所的調配方案，負責支渠內部的水量調配，監管到支渠各段直至斗渠首；內部經紀人負責配水到田。為保障灌區管理處調度方案的嚴格執行，管理處對各干渠管理所制定了與單位及其負責人責權利掛鉤的責任制和管理制度，干渠管理所及其以下亦相應制定了成套的管理制度。

以往沿運涵閘實行不間斷供水，以調控閘門開高為手段，往往造成大運河水量失控，各級渠道水位不高不穩。江水北送時，省市駐員“看水”，灌溉效益不高，上下關系緊張，用水矛盾重重。近兩年來，為了改變“上看下偷、調度無方、配水無序、管理粗放”的被動局面，灌區從改革用水制度入手，以大運河江淮水源條件和農作物不同需水規律為依據，研究制定可行的灌溉用水方案，堅持“大流急灌、高水猛灌”的供水思路，對沿運閘洞采取“水權統管、分組輪灌、定時供水、制度節水”的管理模式，制定干渠分組輪灌用水方案，做到停時一關到底，開時高水遠送。同時各干渠內部亦制定了配套的用水制度，實行支級渠優化組合的輪灌用水方案。用水制度的改革，使高峰期用水時間縮短了近38％，即6月份沿運閘洞有38％的時間關閉；正常生長期，用水時間縮短了50％，即7月份以后沿運閘洞有50％的時間關閉，使用水渠道水位普遍抬高20厘米以上，自灌保證率明顯提高，極大地促進了灌區節約用水。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種群閘調配專家決策控制系統。

本發明采用的技術方案是：一種群閘調配專家決策控制系統，包括現場閘門控制器、閘控SCADA服務器、閘控工作站、水情工情遙測站、遙測通訊服務器，所述現場閘門控制器和閘控工作站通過寬帶光纖水利專網與閘控SCADA服務器連接，所述水情工情遙測站和遙測通訊服務器之間通過超短波網連接，所述遙測通訊服務器與閘控SCADA服務器連接。

所述寬帶光纖水利專網為10/100Mbps光纖城域網，為高郵灌區信息系統和閘控專家系統提供共用的水利專用寬帶網絡信道，支持現場閘門控制器、閘控SCADA服務器和閘控工作站之間的寬帶通訊服務。

所述水情、工情遙測系統是超短波遙測系統，為閘控專家系統提供雨量、水位、閘位等水情工情共享信息，是推理機邏輯計算的相關實時信息輸入源。

所述現場閘門控制器安裝在現場閘控室內，集成攝像機的閘門現場控制單元，采集并反饋水位、雨量、閘位信息，接收并執行SCADA發送的閘位調節指令，控制閘門啟閉電機運轉并提供閘門運行故障保護功能。

所述閘控SCADA服務器位于調度中心站，安裝閘控SCADA軟件的服務器。該服務器用于組態和配置閘門控制系統的設備，管理閘控工作站的運行，向閘門控制器發送控制調節指令，提供閘控工作站動畫界面的Web服務。閘控專家系統軟件安裝在閘控SCADA服務器上的人工智能軟件，由知識庫、模型庫和推理機等模塊組成，實現南關干渠供水調度群閘遙控智能運行和決策仿真功能。

所述閘控工作站位于調度中心站，安裝閘控客戶端軟件，用于閘控系統參數設置、遙控操作、控制模式轉換、系統編程開發的人機界面平臺。

本發明閘控專家系統是采用干渠群閘供水調度運行的人工智能控制技術，實現干渠群閘運行的“少人管理，無人操作”工作模式，保證農田灌溉期間干渠供水的實時性和可靠性，減少人力成本，提高經濟效益。

本發明閘控專家系統主要以灌區作物灌溉期“供水計劃表”創建專家系統知識庫，分析、歸納和整理南關干渠有關閘門狀態、降雨強度、閘門前后水位落差等干擾因素下的專家調度經驗，創建調度規則知識庫。開發基于模型的推理機軟件，根據實時日歷時鐘、降雨量、水位、閘位、系統控制模式等輸入信息，并結合專家知識庫信息，連續智能地推算和輸出各閘門的啟閉控制量。群閘遙控SCADA系統接受推理機輸出的控制量，向位于遠處的各閘門的現場控制器發送控制指令，控制各閘門啟閉，實現群閘的無人操作智能運行。

群閘遙控SCADA系統的控制工作站提供干渠群閘運行和渠段調配水過程的動畫仿真功能，支持“供水計劃表”的查詢功能。灌區信息管理系統工作站提供基于GIS地圖的供水調度動畫查詢仿真功能，為供水調度決策提供支持服務。