[發明專利]基于組合水泵特性曲線進行污水提升優化調度方法

在審

• 申請號: 202210149189.5
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114491893A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 王榮合
• 申請（專利權）人: 深圳天澄科工水系統工程有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G06F30/27;G06N3/12;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26;G06F111/04;G06F113/08;G06F113/14
• 代理公司: 深圳市添源創鑫知識產權代理有限公司 44855
• 代理人: 陳華興

本發明公開了基于組合水泵特性曲線進行污水提升優化調度方法，涉及污水管網泵站調度技術領域，包括以下步驟：（1）、管網監測點設立；（2）、管網污水數據采集；（3）、泵站運行監測及水泵特性曲線組合；（4）、基于污水流量的目標函數構建；（5）、模擬系統構建。該基于組合水泵特性曲線進行污水提升優化調度方法，先設立監測點并對管網流量等數據進行監測，對監測點進行優化有利于在經濟成本最低的情況下，以最少的監測點獲得最大管網泵站控制片區覆蓋面的代表性數據，此外還對水泵特性曲線進行組合，便于基于特征曲線組合的基礎上，根據污水管網不同的進水流量大小，確定使用能耗最小情況下泵站控制片區各水泵機組的最佳運行點。

技術領域

本發明涉及污水管網泵站調度技術領域，具體為基于組合水泵特性曲線進行污水提升優化調度方法。

背景技術

污水管網主要用于污水輸水，污水管網泵站調度問題，是影響碳中和與碳達峰的因素之一。污水管網重力流，從起點到污水處理廠，會有多個泵站組合提升。因此，根據監測水量、水泵組合和水廠要求，進行泵站梯級調度是必要的。

現有的污水管網調度方法，不能夠基于個水泵片區的水泵特性曲線進行污水提升優化調度，不能夠在基于管網流量數據以及水泵負荷數據的基礎上進行最佳調度，為此，我們提出基于組合水泵特性曲線進行污水提升優化調度方法。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了基于組合水泵特性曲線進行污水提升優化調度方法，解決了上述背景技術中提出的問題。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現，基于組合水泵特性曲線進行污水提升優化調度方法，包括以下步驟：

(1)、管網監測點設立；

(2)、管網污水數據采集；

(3)、泵站運行監測及水泵特性曲線組合；

(4)、基于污水流量的目標函數構建；

(5)、模擬系統構建；

(6)、調度系統設立；

(7)、污水調度執行。

進一步的，所述基于組合水泵特性曲線進行污水提升優化調度方法包括以下具體步驟：

(1)、管網監測點設立

基于污水管網基礎數據，建立泵站控制片區的污水管網模型，并于泵站控制片區的污水管網模型位置建立平面坐標系，對污水管網模型進行劃分，然后在基于坐標系的基礎上，載入預設監測點，然后對預設監測點進行模擬，并使用空間模擬退火算法，以經濟成本以及監測覆蓋面為約束條件，進行監測點的優化并確立監測點，從而在經濟成本最低的情況下，以最少的監測點獲得最大管網泵站控制片區覆蓋面的代表性數據，最后通過全站儀測量監測點的水平參數，進行監測點布置，于監測點位置安裝支撐架，用于后期的監測設備設立；

(2)、管網污水數據采集

構建管網水量監測系統，于監測點位置的支撐架上設置監測設備，即設置水位傳感器、水質傳感器、流速傳感器、流量傳感器、水壓傳感器以及液體密度傳感器等多個前端數據采集設備進行數據采集，采集過程中，對污水管道的水位、水質、流速、流量、水壓以及水密度等數據進行監測，每0.5-1.0h進行一次實時監測，并通過WEP或GSM無線通信網絡數據傳輸系統將檢測數據傳輸至管網水量監測系統，進行數據儲存和數據分析處理；

(3)、泵站運行監測及水泵特性曲線組合

對泵站的多臺水泵運行情況進行監測，確定泵站控制片區水泵機組運行時的最大負荷流量，并將泵站控制片區內多臺水泵的轉速作為常量，將泵站控制片區內多臺水泵的流量、揚程、功率和效率等作為主要考慮的性能參數，構建泵站片區水泵運行特性曲線，并進行曲線組合，繪制特性曲線組合圖；