[發(fā)明專利]城市排水系統(tǒng)的控制方法和控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110342744.1
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN112989538B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 董欣;王一茗;徐智偉;曾思育
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/27;G06N3/04;G06N3/08;G06N3/12;G06F111/06;G06F113/14
• 代理公司: 北京華進京聯(lián)知識產(chǎn)權代理有限公司 11606
• 代理人: 方曉燕

1.一種城市排水系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取城市排水系統(tǒng)的完整仿真模型，所述城市排水系統(tǒng)包括入流點、出流點、水量控制設施和排水管道，所述入流點和所述出流點用于與外界連通，所述入流點和所述出流點之間、兩個所述水量控制設施之間、所述入流點和所述水量控制設施之間以及所述出流點和所述水量控制設施之間都通過所述排水管道連通；

采用所述水量控制設施和所述入流點作為邊界點，將所述完整仿真模型劃分為多個片區(qū)；

對所述完整仿真模型中位于同一個所述片區(qū)內(nèi)的排水管道進行簡化，得到簡化仿真模型；

所述對所述完整仿真模型中位于同一個所述片區(qū)內(nèi)的排水管道進行簡化包括：

若相鄰兩個所述排水管道的坡度之差在坡度差范圍內(nèi)且截面形狀相同，則將兩個所述排水管道合并；

若所述排水管道與主干管道的管徑之比在管徑比范圍內(nèi)且所述排水管道的長度小于等于長度閾值，則將所述排水管道并入所述主干管道；

或者，若所述片區(qū)與相鄰片區(qū)的共同邊界點的數(shù)量小于3個，則采用一個虛擬管道替代同一個所述片區(qū)內(nèi)的所有排水管道；

獲取所述入流點的歷史流量值、所述城市排水系統(tǒng)所在區(qū)域的當前降雨量和未來預測降雨量；

根據(jù)所述歷史流量值、所述當前降雨量和所述未來預測降雨量，確定所述入流點的未來流量值；

采用簡化仿真模型模擬出所述城市排水系統(tǒng)在所述入流點注入所述未來流量值的水量之后在不同控制策略下的溢流量，確定目標控制策略，所述目標控制策略包括所述水量控制設施的控制方式，以使所述城市排水系統(tǒng)的溢流量在目標溢流量以下。

2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取城市排水系統(tǒng)的完整仿真模型，包括：

獲取城市排水系統(tǒng)的模型文件；

若所述模型文件為inp格式，則將所述模型文件轉(zhuǎn)換為所述城市排水系統(tǒng)的完整仿真模型；

若所述模型文件為icmm格式，則根據(jù)inp格式的模型文件與icmm格式的模型文件之間的對應關系，將icmm格式的模型文件轉(zhuǎn)換為inp格式的模型文件，并將inp格式的模型文件轉(zhuǎn)換為所述城市排水系統(tǒng)的完整仿真模型。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述邊界點包括：排水系統(tǒng)中的最上游節(jié)點和最下游節(jié)點、所述模型與外部的河道連接的節(jié)點和代表所述水量控制設施的節(jié)點。

4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，所述節(jié)點包括各所述排水管道的連接點、所述水量控制處、匯水區(qū)處、入流點、出流點。

5.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述獲取所述入流點的歷史流量值、所述城市排水系統(tǒng)所在區(qū)域的當前降雨量和未來預測降雨量，包括：

通過所述城市排水系統(tǒng)中閘門、泵站和調(diào)蓄池所在區(qū)域設置的流量計獲取所述入流點的歷史流量值；

通過所述城市排水系統(tǒng)所在區(qū)域設置的雨量計獲取所述城市排水系統(tǒng)所在區(qū)域的當前降雨量；

從氣象網(wǎng)站獲取所述城市排水系統(tǒng)所在區(qū)域的未來預測降雨量。

6.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述歷史流量值、所述當前降雨量和所述未來預測降雨量，確定所述入流點的未來流量值，包括：

將所述歷史流量值、所述當前降雨量和所述未來預測降雨量輸入長短期記憶人工神經(jīng)網(wǎng)絡，得到所述長短期記憶人工神經(jīng)網(wǎng)絡輸出的所述入流點的未來流量值。

7.根據(jù)權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

對所述簡化仿真模型的準確性進行驗證。