[發(fā)明專利]城市供水的區(qū)域性加壓泵站的無人值守控制器及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010025443.1
• 申請(qǐng)日: 2020-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN111206647B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁卓異;趙琰;黃騫;李鵬;石迎春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南華博信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E03B5/00
• 分類號(hào): E03B5/00;E03B7/07
• 代理公司: 長(zhǎng)沙朕揚(yáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

本發(fā)明公開了一種城市供水的區(qū)域性加壓泵站的無人值守控制器及控制方法，該控制器包括：數(shù)據(jù)采集模塊用于采集數(shù)據(jù)；專家模塊用于設(shè)定蓄水池的低水位和高水位的設(shè)定值，還根據(jù)用戶需求設(shè)定各時(shí)段送水壓力設(shè)定值；預(yù)測(cè)模塊，用于根據(jù)加壓泵站的出水流量的歷史測(cè)量數(shù)據(jù)以及當(dāng)前測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行時(shí)間序列分析預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)的各時(shí)段單位時(shí)間的出水量，并劃分用水高峰期和用水低谷期；調(diào)度模塊，用于計(jì)算在用水高峰期到來之前讓蓄水池內(nèi)液位達(dá)到高水位，并在高峰期結(jié)束后蓄水池內(nèi)液位降到低水位時(shí)的各時(shí)段單位時(shí)間的進(jìn)水量，并根據(jù)各時(shí)段單位時(shí)間的進(jìn)水量調(diào)節(jié)加壓泵站的進(jìn)水閥門開度以調(diào)節(jié)進(jìn)水量。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)加壓泵站供水壓力、流量的科學(xué)調(diào)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市供水技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種城市供水的區(qū)域性加壓泵站的無人值守控制器及控制方法。

背景技術(shù)

為了解決城市不斷擴(kuò)大的邊遠(yuǎn)地區(qū)供水壓力不夠而無法正常給當(dāng)?shù)鼐用窆┧默F(xiàn)象，通常采用增設(shè)區(qū)域性加壓泵站進(jìn)行二次加壓的方法來解決該區(qū)域的供水問題。區(qū)域性加壓泵站主要由進(jìn)水管、進(jìn)水閥、蓄水池、送水泵、出水管、出水閥以及相應(yīng)的自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成，其中進(jìn)水管都在加壓站附近城市供水管網(wǎng)的主干道上開T接入。

但現(xiàn)有加壓泵站基本采用分時(shí)段恒壓供水和人工手動(dòng)控制加壓泵站的進(jìn)水量和出水量，這種依托調(diào)度值班人員經(jīng)驗(yàn)的調(diào)度模式有很大的隨機(jī)性，缺乏科學(xué)調(diào)度。

但是區(qū)域性加壓泵站在運(yùn)行調(diào)度方面如果不科學(xué)調(diào)度運(yùn)行則會(huì)造成加壓站進(jìn)水口附近管網(wǎng)壓力波動(dòng)大，并對(duì)自來水廠二泵房運(yùn)行造成不利影響，會(huì)造成經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙重影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種城市供水的區(qū)域性加壓泵站的無人值守控制器及控制方法，用以解決現(xiàn)有加壓泵站缺乏科學(xué)調(diào)度的技術(shù)問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種城市供水的區(qū)域性加壓泵站的無人值守控制器，包括：

數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集加壓泵站的進(jìn)水閥門開度、進(jìn)水流量、當(dāng)前蓄水池水位、出水閥門開度、出水流量、以及出水泵的變頻器頻率，存儲(chǔ)至歷史數(shù)據(jù)并發(fā)送至調(diào)度模塊；

專家模塊，用于設(shè)定蓄水池的低水位和高水位的設(shè)定值，還根據(jù)用戶需求設(shè)定各時(shí)段送水壓力設(shè)定值；并將前述三種設(shè)定值發(fā)送給至調(diào)度模塊；

預(yù)測(cè)模塊，用于根據(jù)加壓泵站的出水流量的歷史測(cè)量數(shù)據(jù)以及當(dāng)前測(cè)量數(shù)據(jù)，進(jìn)行時(shí)間序列分析預(yù)測(cè)未來一段時(shí)間內(nèi)的各時(shí)段單位時(shí)間的出水量，并劃分用水高峰期和用水低谷期，將三者輸入調(diào)度模塊；

調(diào)度模塊，用于根據(jù)未來一段時(shí)間內(nèi)的各時(shí)段單位時(shí)間的出水量以及用水高峰期和用水低谷期，計(jì)算滿足：在用水高峰期到來之前讓蓄水池內(nèi)液位達(dá)到高水位，并在高峰期結(jié)束后蓄水池內(nèi)液位降到低水位，的條件時(shí)的各時(shí)段單位時(shí)間的進(jìn)水量，并根據(jù)各時(shí)段單位時(shí)間的進(jìn)水量調(diào)節(jié)加壓泵站的進(jìn)水閥門開度以調(diào)節(jié)進(jìn)水量。

優(yōu)選地，調(diào)度模塊調(diào)節(jié)加壓泵站的進(jìn)水閥門開度以調(diào)節(jié)進(jìn)水量時(shí)，通過數(shù)據(jù)采集模塊獲取當(dāng)前的進(jìn)水流量并將當(dāng)前的出水流量作為負(fù)反饋，以在下一次調(diào)節(jié)加壓泵站的進(jìn)水閥門開度時(shí)，根據(jù)負(fù)反饋校準(zhǔn)后的各時(shí)段單位時(shí)間的進(jìn)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)。

優(yōu)選地，各時(shí)段單位時(shí)間的進(jìn)水量通過以下計(jì)算：

在用水高峰期到來之前讓蓄水池內(nèi)液位達(dá)到高水位時(shí)，對(duì)用水低谷期內(nèi)預(yù)測(cè)的各時(shí)段單位時(shí)間的進(jìn)水量綜合取平均值作為預(yù)測(cè)流量平均值，并將當(dāng)前蓄水池水位與高水位之間的蓄水池的剩余蓄水量換算并均分為分?jǐn)偭髁浚鶕?jù)蓄水目標(biāo)進(jìn)水流量＝預(yù)測(cè)流量平均值+分?jǐn)偭髁浚謹(jǐn)偟玫皆摃r(shí)段的蓄水進(jìn)水量；

在用水高峰期結(jié)束后蓄水池內(nèi)液位降到低水位，對(duì)用水高峰期內(nèi)預(yù)測(cè)的各時(shí)段單位時(shí)間的進(jìn)水量綜合取平均值作為預(yù)測(cè)流量平均值，并將當(dāng)前蓄水池水位與低水位之間的蓄水池的剩余泄水量均分為分?jǐn)偭髁浚鶕?jù)泄水目標(biāo)進(jìn)水流量＝預(yù)測(cè)流量平均值－分?jǐn)偭髁浚謹(jǐn)偟玫皆摃r(shí)段的泄水進(jìn)水量。