[發明專利]一種新的泵站水泵特性曲線確定方法及系統

無效

• 申請號: 201010176073.8
• 申請日: 2010-05-14
• 公開（公告）號: CN101871448A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 謝善斌
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F04B51/00
• 分類號: F04B51/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于給水管網設備的參數估計與測量領域，特別涉及泵站水泵的特性曲線確定方法及系統。

背景技術

在給水管網建模中需要準確把握泵站內水泵性能，實踐表明，實際管網系統中水泵性能并不能僅僅建立在水泵出廠時的理論特性基礎上，其主要原因是：1.水泵出廠后可能經過切削改造；2.水泵運行一段時間后，部分水力特性發生變化。因而，導致理論特性曲線在管網模型中不再具有實用價值，需要進行實際測量。

泵站水泵特性曲線的傳統測量技術主要是水力法，其在水泵進、出口法蘭前后分別安裝壓力傳感器，采集水泵進出口壓力；在水泵出口法蘭5倍直徑處安裝一個測點，用于安裝流量傳感器，采集水泵出口流量；通過控制閥門調節水泵流量并采集相關數據，繪制所測試水泵的揚程～流量曲線。

實踐中，由于相當部分泵站并沒有在每臺水泵進出口端都設置壓力傳感器和流量傳感器或者預留相應的傳感器安裝孔洞，而且測試時要考慮不能影響正常供水作業，因此傳統的泵站水泵測試還需選擇恰當時間，調用大量人力物力，費用不菲，而且測試時會對管網和泵站運行產生一定的沖擊負荷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的泵站水泵特性曲線確定方法及系統，其應用泵站日常運行歷史狀態數據，通過模型分析方法確定泵站水泵的特性曲線，不需要專門對泵站內水泵進行測量，節省測試成本。

為達到以上目的，本發明所采用的解決方案是：

一種新的泵站水泵特性曲線確定方法，建立一個與泵站信息管理系統通信互連的包含泵站水泵特性曲線確定算法以及客戶端在內的泵站水泵特性曲線確定系統；客戶端基于泵站基礎數據，基于地理信息系統或者計算機輔助設計系統的泵站水力分析模型，以及泵站運行歷史狀態數據數據庫建立泵站運行歷史水力分析模型，根據所述泵站水泵特性曲線參數估計計算算法，調用遺傳算法的優化算法程序和泵站水力分析模型，優化計算所述目標函數，計算泵站內各水泵特性曲線參數，確定泵站水泵特性曲線。

進一步，1)基于地理信息系統或者計算機輔助設計系統的泵站水力分析模型用于泵站水力狀態的延時模擬；

2)基于遺傳算法的優化算法程序，其中，優化的決策變量是所述泵站內各水泵特性曲線參數組成的水泵特性曲線參數向量優化目標函數如下所述，

MinJ(PPumps‾)=Σt=1TΣi=1mWpit·(Hmit-HcitHmit)2]]>

其中：表示泵站各水泵特性曲線參數向量，決策變量，

W_pit表示所述泵站測壓點i在t時刻的重要性權重，設定，泵站測壓點必須至少包括出流總管上的測壓點，

m表示測壓點數，大于等于1，由所述泵站信息管理系統提供，

H_mit表示所述泵站測壓點i在t時刻的水壓測量值，由所述泵站信息管理系統提供，

H_cit表示所述泵站測壓點i在t時刻的水壓計算值；

3)泵站水泵特性曲線參數估計計算算法，根據所述泵站歷史運行狀態數據，應用所述優化算法程序和所述泵站水力分析模型，按2)中所述計算目標函數優化，估計泵站各水泵特性曲線參數。