CN110632962B - 控制从至少两个单独输入管线到供水网络扇区的供水的控制系统和方法 - Google Patents
控制从至少两个单独输入管线到供水网络扇区的供水的控制系统和方法 Download PDFInfo
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Abstract
本公开涉及一种用于控制从至少两个单独输入管线(3i‑k)到供水网络的扇区(1)的供水的控制系统(15)，其中控制系统(15)配置为连续、定期或偶尔地接收指示通过每个输入管线(3i‑k)的水输入流量(qi‑k)的输入流量信息，其中控制系统(15)配置为接收指示输入管线(3i‑k)的至少第一个(3i)中的输入压力(pi)的输入压力信息，其中控制系统(15)配置为连续、定期或偶尔接收指示由供水网络扇区(1)内至少一个压力传感器(7m,n)确定的至少一个压力值(pcri,m,n)的扇区压力信息，其中控制系统(15)配置为通过基于来自所有输入管线(3i‑k)的输入流量信息和基于扇区压力信息控制第一输入管线(3i)处的至少第一压力调节系统(13i)来控制输入压力(pi)。
Description
技术领域
本公开涉及一种用于控制从至少两个单独的输入管线进入供水网络的扇区(sector)的供水的控制系统和方法，从而控制供水系统。例如，供水网络可以安装在大型建筑物或建筑物聚集地(agglomeration)(例如，城市、村庄、城镇、工业区、社区或街区(quarter))中。供水网络的扇区可以被称为分区计量区域(DMA)或压力管理区域(PMA)。
背景技术
通常，供水公司通过分配在DMA或PMA中的供水网络向家庭和工业提供水。通常，通过至少一个供水源(例如，泵站)向每个DMA或PMA供水。然而，为了从不止一个供水源提供不间断服务和/或所需的水混合的冗余，通常通过至少两个或更多个供水源(例如，数个泵站)向DMA或PMA供水。假设没有水塔用作高架水供应源，则在任何时间和任何流量需求下确保DMA或PMA内在所有提取点(例如，接头)处能获得所需的压力以及确保获得来自不同供水源的所需流量混合是一项挑战。
已知的是，为一个供水源限定固定的压力分布以满足白天和夜间的预期需求。例如，固定压力曲线可以是恒定的日间压力和恒定的夜间压力。通常以保守的方式选择高于所需最小值的固定压力曲线，以确保在DMA或PMA内的所有提取点处始终可获得大于最小压力的压力。其他供水水源可以仅贡献固定的流量份额。
该已知方案的缺点在于压力总是高于其实际必须的压力，这导致由泄漏引起的更多的水损失并且消耗比所需更多的泵送能量。
发明内容
与已知系统相比，本公开的实施例提供了一种用于控制从至少两个单独的输入管线进入供水网络的扇区的供水的控制系统和方法，确保在任何时间和任何流量需求下DMA或PMA内所有提取点处可获得期望的压力，具有更少的泄漏和更少的能量消耗，同时建立来自不同输入管线的所需流量混合。
根据本公开的第一方面，提供了一种用于控制从至少两个单独的输入管线到供水网络的扇区中的供水的控制系统，其中，该控制系统被配置为连续地、定期地或偶尔地(sporadically)接收指示通过每个输入管线的水输入流量的输入流量信息，其中，该控制系统被配置为连续地、定期地或偶尔地接收指示至少一个输入管线中的输入压力的输入压力信息，其中，该控制系统被配置为连续地、定期地或偶尔地接收指示由供水网络的扇区内的至少一个压力传感器确定的至少一个压力值的扇区压力信息，其中，该控制系统被配置为通过基于来自所有输入管线的输入流量信息和基于扇区压力信息控制第一输入管线处的至少第一压力调节系统来控制输入压力。
例如，至少一个压力调节系统可以是具有一个或多个泵的泵站和/或具有一个或多个减压阀(PRV)的阀站。优选地，扇区内的至少一个压力传感器可以定位在扇区内预期最低压力的位置，即在距离输入管线的最高高度和/或最远距离的一个或多个临界点处。因为扇区中其他位置处的压力可以总是等于或高于临界压力传感器测量的临界压力，因此至少一个压力传感器可以被称为临界压力传感器。压力和/或流量信息的通信可以是无线的，通过电线和/或通过玻璃纤维连接。输入管线的流量信息可以基于流量计测量值，和/或在具有一个或多个泵的压力调节系统的情况下，基于诸如由泵消耗的功率或汲取的电流等流量指示符。关于第一输入管线，控制系统处理来自所有输入管线的流量信息和扇区压力信息，以便在第一输入管线处建立特定的输入压力。关于其他输入管线，控制系统可以处理来自所有输入管线的流量信息和扇区压力信息，以便在每个其他输入管线处建立特定的输入流量或者以便在每个其他输入管线处建立特定的输入压力。
可选地，控制系统可以被配置为逐渐地和/或逐步地减小输入压力，直到由扇区内的至少一个压力传感器确定的至少一个压力值中的最低值已经降至所需的最小扇区压力为止。因此，可以认为对于确保在任何时间和任何流量需求下扇区内所有提取点(例如，接头)处可获得的所需的最小扇区压力，最低临界压力是最关键的。控制系统允许在泄漏和能量消耗方面逐渐和/或逐步进行优化，而不是提供通常以保守方式选择的高于所需最小值的固定压力曲线，同时建立来自不同的输入管线的所需的流量混合并提供足够的扇区压力。
可选地，控制系统可以被配置为根据每个输入管线的关联的权重因子来控制通过每个输入管线的输入流量对所有输入管线的总输入流量的贡献，以获得期望的输入流量混合。术语“权重因子”应理解为某个输入管线对总输入流量的贡献的无量纲分数。因此，所有输入管线的所有权重因子的总和等于1。例如，在具有三条输入管线的系统的情况下，其中，一条输入管线将贡献两倍于其他两条输入管线的流量，则第一输入管线的权重因子w1可以是0.5，第二输入管线权重因子w2和第三输入管线的权重因子w3可以分别是0.25，其中，w1+w2+w3＝0.5+0.25+0.25＝1。权重因子可以是预定的和/或是可编程参数。
可选地，根据第一实施例，控制系统被配置为通过基于来自所有输入管线的输入流量信息和基于扇区压力信息仅控制第一输入管线处的第一压力调节系统来控制输入压力。在该第一实施例中，控制系统不同于其他输入管线来对待第一输入管线，因为第一输入管线是压力控制的，而其他输入管线是根据流量参考被流量控制的。输入管线中的哪一个被视为第一输入管线(即，哪一个是压力控制的输入管线)可以是控制系统的可选参数。被指定为提供最高流量的输入管线可以是获得稳健控制的优选选择，但原则上任何输入管线都可以作为第一输入管线(压力控制的输入管线)。因此，第一实施例可以称为不对称的。术语“不对称”并不意味着输入管线的流量贡献或所有输入管线处的压力必须不同，但它指的是与在其他输入管线处的其他压力调节系统相比，应用于第一压力调节系统的控制方法和控制系统不同。
可选地，根据第二实施例，控制系统可以被配置为连续地、定期地或偶尔地接收指示每个输入管线中的输入压力的输入压力信息，其中，控制系统被配置为通过基于来自所有输入管线的输入流量信息和输入压力信息以及扇区压力信息控制每个输入管线中的压力调节系统来控制输入压力。在该第二实施例中，控制系统可以通过对所有输入管线进行压力控制来处理所有输入管线。因此，第二实施例可以称为对称的。术语“对称”并不意味着输入管线的流量贡献或所有输入管线处的压力相同，而是指应用于不同输入管线中的所有压力调节系统的压力控制方法和控制系统相同。
可选地，根据任何实施例，控制系统可包括用于控制第一压力调节系统的第一输入控制模块，其中，第一输入控制模块被配置为接收来自所有输入管线的输入流量信息和参数集[A，B]，该参数集用于将第一个输入管线处的输入压力设置为pset＝Aw2Q2+B，其中，Q是所有输入管线的总输入流量，w是第一输入管线对全部输入管线的总输入流量的流量贡献的权重因子。第一输入控制模块可以被称为第一输入管线处的“局部输入控制器”。由局部输入控制器应用的压力控制方法可以称为“曲线控制”，其中，参数集[A，B]限定q、p曲线。应注意，参数集[A，B]可以随时间改变，因此可以表示为[A(t)，B(t)]。第一输入控制模块可以不依赖于连接到其他控制模块的稳定信号连接，以能够局部地控制第一压力调节系统。例如，第一输入控制模块可以位于第一压力调节系统的泵组件上或位于第一压力调节系统的泵组件处。
可选地，根据第一实施例，控制系统可以包括用于每个其他输入管线的输入控制模块i≠1，用于控制每个其他输入管线处的关联的压力调节系统，其中，每个输入控制模块i≠1被配置为接收来自所有输入管线的输入流量信息，用于将第i个输入管线处的输入流量设置为qset,i＝wi 2Q2，其中，Q是所有输入管线的总输入流量，wi是第i个输入管线对所有输入管线的总输入流量的流量贡献的权重因子。因此，不像第一输入管线那样受压力控制的其他输入管线通过每个其他输入管线处的“局部输入控制器”受流量控制。其他输入管线处的局部输入控制模块可以与第一输入控制模块相同，但是可以具有由控制系统限定的不同设置。例如，控制系统可以被配置为能够改变设置，以这种方式使得另一输入管线可以用作压力控制输入管线。例如，如果需要另一种水混合，则另一输入管线可以是被指定为将最高流量贡献到扇区中的输入管线。那么该输入管线将是用作压力控制的第一输入管线的优选选择。控制系统可以包括切换功能，用于相应地在压力控制和流量控制之间切换局部输入控制模块的控制模式。每个局部输入控制模块可以被配置为接收扇区压力信息，以便能够用作第一输入管线。控制系统可以包括具有或不具有总体(overarching)扇区控制模块的局部输入控制模块。局部输入控制模块可以简单地彼此直接交换流量信息和/或通过总体扇区控制模块交换流量信息。总体扇区控制模块可以在云、网络连接的远程计算机系统中实现，或者集成在一个或多个局部输入控制模块中。最优选地，在没有总体扇区控制模块的情况下使用第一实施例，因为在局部输入控制模块之间仅需要最少的数据交换来直接交换流量信息。
可选地，根据第二实施例，控制系统可以包括用于每个输入管线的输入控制模块i，用于控制每个输入管线处的关联的压力调节系统，其中，每个输入控制模块i被配置为接收来自所有输入管线的输入流量信息和参数集[Ai，Bi]，该参数集用于将第i个输入管线处的输入压力设置为pset,i＝Aiwi 2Q2+Bi，其中，Q是所有输入管线的总输入流量，wi是第i个输入管线对全部输入管线的总输入流量的流量贡献的权重因子。应当注意，参数集[Ai，Bi]可以随时间改变，因此可以表示为[Ai(t)，Bi(t)]。因此，通过每个输入管线处的“局部输入控制器”所有输入管线都像第一输入管线一样受压力控制。局部输入控制模块可以与第一输入控制模块相同，并且可以具有相同的设置。与第一不对称第一实施例相反，对称的第二实施例允许优化每个输入管线的单独曲线控制，但需要稍多的数据交换。
可选地，并且最优选地结合第二实施例，控制系统可以包括扇区控制模块，用于接收来自每个输入管线的输入流量信息和扇区压力信息，其中，扇区控制模块还被配置为相应地更新并提供参数集[Ai，Bi]，用于将第i个输入管线处的输入压力设置为pset,i＝Aiwi 2Q2+Bi，其中，Q是所有输入管线的总输入流量，wi是第i个输入管线对全部输入管线的总输入流量的流量贡献的权重因子。扇区控制模块可以被称为“全局”、“总体”或“扇区范围”，因为它可以用作局部输入控制模块之间的通信集线器，并且可以通过更新和提供每个输入管线i的q、p曲线参数集[Ai，Bi]来执行扇区范围的优化。应当注意，参数集[Ai，Bi]可以随时间改变，因此可以表示为[Ai(t)，Bi(t)]。总体扇区控制模块可以直接从扇区内的临界压力传感器接收扇区压力信息。如果不使用总体扇区控制模块，则不需要如第一实施例那样向局部第一控制模块提供扇区压力信息。
可选地，来自每个输入管线的输入流量信息可以包括通过每个输入管线的输入流量和所有输入管线的总流量的预期趋势，优选地，以卡尔曼滤波器状态向量的形式。趋势信息允许对未来流量进行某种预测，使得控制系统不依赖于连续连接。如果由于某种原因，控制系统没有用于从一个或多个输入管线接收电流流动信息的信号连接，则控制系统可以基于趋势信息“猜测”流量。因此，控制系统不易受网络不稳定性的影响。趋势信息还提供了通过非连续地而是定期地或偶尔地接收流量信息来节省带宽的机会。卡尔曼滤波器状态向量可以提供交换包括线性趋势信息的流量信息的数据集的非常有效的方式。
可选地，控制系统可以被配置为通过选择性地基于来自所有输入管线的输入流量信息的短期预测或长期预测控制第一输入管线处的至少第一压力调节系统来控制输入压力，其中，用于选择短期预测或长期预测的标准是自从最近成功接收来自所有输入管线的输入流量信息以来经过的时间段。短期预测可以是控制系统通常在数据集之间用于桥接相对短的时间段(例如，几分钟)的优选选择。长期预测可以是在较长时段(例如，几天)的连接中断的情况下的例外选择。
可选地，短期预测可以是基于对来自所有输入管线的输入流量信息应用类似卡尔曼滤波器的递归滤波器。递归滤波器可以对从最近成功接收来自所有输入管线的输入流量信息以来经过的相对短的时间段启用线性外推。
可选地，长期预测可以是基于对来自所有输入管线的输入流量信息应用傅里叶变换，并递归地更新截断的傅里叶级数以近似预期的周期性长期行为。由于可以预期流量需求曲线在几天内以一天的周期周期性地重复，因此，截断的傅里叶级数可以给出该周期性长期行为的粗略近似。
根据本公开的第二方面并且类似于上述控制系统，提供了一种用于控制从至少两个单独的输入管线到供水网络的扇区的供水的方法，该方法包括以下步骤：
-连续地、定期地或偶尔地接收指示通过每个输入管线的水输入流量的输入流量信息，
-连续地，定期地或偶尔地接收指示至少一个输入管线中的输入压力的输入压力信息，
-连续地、定期地或偶尔地接收指示由供水网络的扇区内的至少一个压力传感器确定的至少一个压力值的扇区压力信息，
-通过基于来自所有输入管线的输入流量信息和基于扇区压力信息控制第一输入管线处的至少第一压力调节系统来控制输入压力。
可选地，该方法还可以包括逐渐地和/或逐步地减小输入压力，直到由扇区内的至少一个压力传感器确定的至少一个压力值中的最低值已经降至所需的最小扇区压力为止的步骤。
可选地，该方法还可以包括根据每个输入管线的关联的权重因子来控制通过每个输入管线的输入流量对所有输入管线的总输入流量的贡献，以获得期望的输入流量混合的步骤。
可选地，该方法还可以包括以下步骤：
-连续地、定期地或偶尔地接收指示每个输入管线中的输入压力的输入压力信息，以及
-通过基于来自所有输入管线的输入流量信息和输入压力信息以及扇区压力信息控制每个输入管线中的压力调节系统，来控制每个输入管线中的输入压力。
可选地，该方法还可以包括局部(locally)控制第一压力调节系统的步骤，其中，接收来自所有输入管线的输入流量信息和和参数集[A，B]，并且将第一输入管线处的输入压力设置为pset＝Aw2Q2+B，其中，Q是所有输入管线的总输入流量，w是第一输入管线对全部输入管线的总输入流量的流量贡献的权重因子。
可选地，该方法还可以包括局部控制每个输入管线处关联的压力调节系统i的步骤，其中，接收来自所有输入管线的输入流量信息和参数集[Ai，Bi]，并且将第i个输入管线处的输入压力设置为pset,i＝Aiwi 2Q2+Bi，其中，Q是所有输入管线的总输入流量，wi是第i个输入管线对全部输入管线的总输入流量的流量贡献的权重因子。
可选地，该方法还可以包括以下步骤：
-远程更新并提供参数集[Ai，Bi]，以及
-将第i个输入管线处的输入压力设置为pset,i＝Aiwi 2Q2+Bi，其中，Q是所有输入管线的总输入流量，wi是第i个输入管线对全部输入管线的总输入流量的流量贡献的权重因子。
可选地，来自每个输入管线的输入流量信息可以包括通过每个输入管线的输入流量和所有输入管线的总流量的预期趋势，优选地，以卡尔曼滤波器状态向量的形式。
可选地，通过控制在第一输入管线处的至少第一压力调节系统来控制输入压力的步骤可以包括选择对来自所有输入管线的输入流量信息的短期预测或长期预测，其中，用于选择短期预测或长期预测的标准是自从最近成功接收来自所有输入管线的输入流量信息以来经过的时间段。
可选地，短期预测可以是基于对来自所有输入管线的输入流量信息应用类似卡尔曼滤波器的递归滤波器。
可选地，长期预测可以是基于对来自所有输入管线的输入流量信息应用傅里叶变换，并递归地更新截断的傅里叶级数以近似预期的周期性长期行为。
根据本公开的第三方面，提供了一种用于将水从至少两个单独的输入管线供应到供水网络的扇区中的供水系统，该供水系统包括如上所述的控制系统和/或被配置为根据如上所述的方法被控制，其中，供水系统还包括在每个输入管线处的压力调节系统，其中，每个压力调节系统被配置为连续地、定期地或偶尔地提供指示通过关联的输入管线的水输入流量的输入流量信息，并且其中，至少一个压力调节系统被配置为连续地、定期地或偶尔地提供指示关联的输入管线处的压力的输入压力信息。
可选地，至少一个压力调节系统包括泵站和/或压力调节阀。
可选地，至少一个压力调节系统包括压力传感器。
上述控制系统和方法可以以编译或未编译的软件代码的形式实现，该软件代码存储在至少一个计算机可读介质上，该软件代码具有用于在至少一个计算机或包括作为至少一个压力调节系统和一个或多个基于云的系统处理器的一部分的一个或多个处理器的一个或多个处理器上执行该方法的指令。替代地或另外地，该方法可以由基于云的系统中的软件来执行，特别地，控制系统可以在包括一个或多个处理器的基于云的系统中实现。控制系统可以用一个或多个计算机和/或包括一个或多个处理器和存储器的电路来实现。一个或多个处理器和数据存储器(内存)可以在压力调节系统的位置处，或者可以是基于云的系统的一部分，或者可以包括位于压力调节系统的位置处的处理器，并且可以是基于云的系统的一部分，在压力调节系统和基于云的系统处在特征之间进行通信。
附图说明
现在将参考以下附图通过示例的方式描述本公开的实施例，其中：
图1示意性地示出了根据本公开的具有控制系统的供水系统的示例，其中，输入管线处的压力调节系统包括一个或多个泵；
图2示意性地示出了根据本公开的具有控制系统的供水系统的示例，其中，输入管线处的压力调节系统包括一个或多个减压阀(PRV)；
图3示意性地示出了根据本公开的控制系统的第一实施例的供水系统的示例；
图4示意性地示出了根据本公开的控制系统的第一实施例的控制逻辑的示例；
图5示出了根据本公开的控制系统的第一实施例的供水系统中的输入流量、输入压力和扇区压力随时间的变化图；
图6示意性地示出了根据本公开的控制系统的第二实施例的供水系统的示例；
图7示意性地示出了根据本公开的控制系统的第二实施例的控制逻辑的示例；
图8示意性地示出了根据本公开的控制系统的第二实施例的优化逻辑的示例；
图9示意性地示出了根据本公开的控制系统的第二实施例的简化优化逻辑的示例；以及
图10示出了根据本公开的控制系统的第二实施例的供水系统中的输入流量、输入压力和扇区压力随时间的变化图。
具体实施方式
图1示出了具有三条输入管线3i-k的供水系统的扇区1。扇区1可以是消费者5的聚集地，例如，城镇的街区。存在位于扇区1内的用于提供扇区压力信息的扇区压力传感器7m,n。扇区压力传感器7m,n位于扇区1内的临界点处，该临界点处预期有局部和/或全局最小压力。这些临界点可以是距离输入管线3i-k的高度(elevation)高或距离大的点。扇区压力传感器7m,n可以被称为“临界压力传感器”，因为它们可以指示扇区1中的压力是否太低。在扇区1中的任何其他地方，压力应该高于扇区压力传感器7m,n处的压力。
在三条输入管线3i-k中的每一条处，存在设置在压力调节系统13i-k下游的输入压力传感器9i-k和输入流量计11i-k。在图1中，压力调节系统13i-k是泵站或泵。在图2中，压力调节系统13i-k是PRV站或PRV。由于输入流量计11i-k非常昂贵，所以没有流量计11i-k并且从由泵给出的流量指示符(例如，在基于泵的压力调节系统中由泵消耗的功率或汲取的电流)或从由PRV给出的流量指示符(例如，在基于阀的压力调节系统中的PRV的Δp或开口角度)检索流量信息是有益的。控制系统15被配置为接收指示通过每个输入管线的水输入流量的输入流量信息、接收指示关联的输入管线中的输入压力的输入压力信息、以及接收指示由扇区压力传感器7m,n确定的压力值的扇区压力信息。控制系统15可以局部地安装在压力调节系统13i-k中的一个或多个处和/或安装在远程计算机系统或基于云的系统上。控制系统15可以与扇区压力传感器7m,n、输入压力传感器9i,j和流量计11i-k无线地或通过有线信号连接。控制系统15通过信号连接17i-k,m接收流量和压力信息。控制系统15还通过信号连接19i-k无线地或通过有线与压力调节系统13i-k信号连接，以控制通过关联的输入管线的输入流量和/或关联的输入管线处的输入压力。信号连接17i-k,m、19i-k可以是数据网络的一部分。泵形式(图1)的压力调节系统13i-k可以是受速度控制的。PRV形式(图2)的压力调节系统13i-k可以在阀门开口角度方面受到控制。可选地，压力调节系统可以是泵和PRV的组合。可选地，一个输入管线的压力调节系统可以包括泵，而另一个输入管线可以包括PRV。
图3至图5涉及控制系统15的第一实施例，其被配置为应用压力-流量控制逻辑。根据该压力-流量控制逻辑，输入管线3i-k的第一个3i是受压力控制的，而其他输入管线3j,k是受流量控制的(为简单起见，仅在图4中示出了3j)。第一输入管线3i是被指定为贡献最高输入流量流入扇区1的输入管线在考虑到控制稳定性时是有益的，但不是必要的。压力-流量控制逻辑不需要总体扇区控制模块，因此，控制系统15可以由关联的输入管线3i-k处的局部输入控制模块21i-k组成。局部输入控制模块21i-k可以被安装为相同的硬件和/或软件，并且可以被切换到压力控制模式或流量控制模式。第一输入管线3i处的第一输入控制模块21i被切换到压力控制模式，而其他输入控制模块21j,k被切换到流量控制模式。输入控制模块21i-k通过无线或有线通信线路22直接相互通信，以便交换输入流量信息。这里，输入流量信息以卡尔曼滤波器状态向量的形式交换，该卡尔曼滤波器状态向量包括通过每个输入管线3i-k的输入流量和所有输入管线的总流量中的预期趋势。三个输入管线的卡尔曼滤波器状态向量X可以例如在每个局部输入控制模块中更新如下：
因此，每个δt递归地更新卡尔曼滤波器状态向量X。各个输入流量用qi-k表示，δQ表示所有三个输入管线的总输入流量的变化。由此，根据每个输入管线的关联的权重因子wi-k来控制通过每个输入管线的输入流量对总输入流量Q的贡献，以获得所需的输入流量混合。通过乘以输出和矩阵Csum(例如，Csum＝[1 1 1 0])可以从卡尔曼滤波器状态向量X提取总流量Q。可以通过使用输出矩阵Ci(即，Ci＝[1 0 0 0]，Cj＝[0 1 0 0]，并且Ck＝[0 0 1 0])、通过应用等式qi＝CiX，qj＝CjX和qk＝CkX可以从卡尔曼滤波器状态向量X提取各个泵流量的递归滤波版本。
卡尔曼滤波器状态向量X提供线性短期预测，以桥接自从最近成功接收来自其他输入管线的输入流量信息以来经过的时间段。如果由于网络故障所述时间段很长(例如，几天)，则第一输入控制模块21i被配置为通过基于长期预测控制第一输入管线3i处的第一压力调节系统13i来控制输入压力。长期预测可以是基于对来自所有输入管线的输入流量信息应用傅里叶变换，并递归地更新截断的傅里叶级数以近似预期的周期性长期行为，如下：
其中，γ是基于总流量Q的先前测量值更新的傅立叶级数常数。傅立叶级数的周期T＝2π/ω可以预期为一天，因为通常可以预期流量需求会以每日模式重复。
图4示意性地示出了根据第一实施例输入控制模块21i-k如何运行。第一输入控制模块21i在开关23(图4中向下)处被切换到压力-控制模式，而其他输入控制模块21j,k在开关23(图4中向上)处被切换到流量-控制模式。第一输入控制模块21i通过信号连接17i从关联的输入流量计11i接收通过第一输入管线3i的输入流量qi、通过信号连接17i从关联的输入压力传感器9i接收第一输入管线3i处的局部输入压力pi、以及通过信号连接17m从扇区压力传感器7m,n接收临界扇区压力测量值pcri,m,n。第一输入控制模块21i还通过直接通信线22从其他输入控制模块21j,k接收卡尔曼滤波器状态向量X，根据短期预测(STP)对其进行更新，并通过直接通信线路22传送更新的卡尔曼滤波器状态向量Xi返回到其他输入控制模块21j,k。第一输入控制模块21i不使用更新的卡尔曼滤波器状态向量Xi控制流量贡献。这在被切换到流量-控制的其他输入控制模块21j,k处完成。流量-控制输入控制模块21j,k可以基于对时间D的评估在短期预测(STP)和长期预测(LTP)之间切换，该时间D是自从上次通过直接通信线路22从其他输入控制模块21j,k成功接收卡尔曼滤波器状态向量X以来经过的时间。基于关联的输入管线3j,k的权重因子，如上所述，输入控制模块21j,k从更新的卡尔曼滤波器状态向量Xj,k中提取要设置的流量qset,j,k，并通过通信线路19i-k将其传送到关联的压力调节系统13j,k，以便通过输入管线3j,k建立要设置的流量qset,j,k。
与此相反，第一输入控制模块21i对第一输入管线3i处的压力pi执行受曲线控制的更新。曲线-控制(CC)可以例如是二次压力曲线，例如：
pset＝Aw2Q2+B+r
其中，pset,i是在第一输入管线3i处要设置的输入压力，A和B是曲线参数，Q是通过所有输入管线的总流量，wi是第一输入流量对总输入流量Q的贡献的权重因子，以及r是在临界扇区压力传感器处要确保的最小压力。
第一输入控制模块21i基于临界扇区压力测量值和所需的最小扇区压力r之间的偏差应用用于找到参数集[A，B]的算法。可以在时间间隔[t+δt，t+hδt]期间，利用样本{t+δt，t+2δt，...，t+hδt}，考虑所需的最小扇区压力r和临界点测量值之间的偏差，其中，h是间隔上的样本数，δt是间隔T中的样本时间。偏差矢量εT可以由下式给出：
其中，pcri,n[t]是在时间t的第n个临界扇区压力传感器7n处的临界扇区压力。请注意，所需的最小扇区压力r可以随时间变化，并且对于不同的扇区压力传感器7m,n可能不同。最小函数(MIN)用于确保在所有扇区压力测量值pcri,m,n的最临界(即最低)处始终存在(prevail)最小压力r。在参数估计(PE)中估计参数集[A，B]，以这种方式使得所有扇区压力传感器7m,n的最临界处的扇区压力pcri,m与所需的最小扇区压力r的偏差逐渐地和/或逐步地变为零或最小。要设置的压力pset,i通过通信线路19i传送到关联的压力调节系统13i，以便在输入管线3i处建立要设置的压力pset,i。通过被配置成根据权重因子wj和wk流量-控制其他输入管线3j,k的贡献的其他输入控制模块21j,k实现期望的流动混合。
图5示出了根据第一实施例的控制系统在八天的运行中应用的控制方法的结果。上方的图示出了各个流量qi-k，其中，流量qj和qk彼此重叠。中间的图示出了各个输入压力pi-k(在前两天期间，最高输入压力pi在可见范围之外)，下方的图示出了两个临界的扇区压力测量值pcri,m,n。在两天后开始压力-控制，在此期间收集数据以便能够提供短期预测和长期预测两者。特别是，长期预测可以从至少两天的数据收集中受益。来自第一输入管线3i的50％(即wi＝0.5)和来自每一个其他输入管线3j,k的25％(即wj,k＝0.25)的所需的流量混合由局部流量控制器21j,k在输入管线3j,k处建立。流量混合基本上不受在两天后开始控制第一输入管线3i处的输入压力pi的局部压力控制器21i的影响，以这种方式使得临界扇区压力测量值pcri,m,n的最临界(即最低)处于或接近所需的最小扇区压力r。从中间图可以看出，一旦开始压力-控制，输入压力就会显著降低。因此，扇区压力pcri,m,n减小到所需的最小扇区压力r，并且最重要的是，由于第一输入管线3i的压力-控制在两天之后开始，所以扇区压力波动小得多。这在供水系统中节省了能量并减少了泄漏。为了测试控制稳定性，压力控制在五天半之后被切换到第二输入控制模块21，同时第一输入控制模块21i被切换到流量控制。该切换几乎不可见，这表明控制方法是稳定的。由于第二输入管线3j不是总流量的最大贡献者，因此波动略微增加，但对于可靠运行该控制方法仍然足够稳定。这种灵活性提高了系统可靠性。
图6至图10涉及控制系统15的第二实施例，其被配置为应用仅压力-控制逻辑。应注意，为简单起见，图6仅示出了三条输入管线3i-k中的两条。未示出的第三输入管线3k类似于第一和第二输入管线3i,j。根据仅压力-控制逻辑，所有输入管线3i-k都是受压力控制的。因此，第二实施例比仅具有一个受压力控制的输入管线的第一实施例更对称。在第二实施例中，输入控制模块21i-k不通过通信线路22直接相互通信，而是通过扇区控制模块25进行通信，该扇区控制模块25可以称为“全局”、“总体”或“扇区范围”。扇区控制模块25用作局部输入控制模块21i-k之间的通信集线器，并且通过更新和提供每个输入管线i的q、p曲线参数集[Ai，Bi]来执行扇区范围的优化。总体扇区控制模块25可以在云、网络连接的远程计算机系统中实现，或者集成在一个或多个局部输入控制模块21i-k中。
如图6所示，扇区控制模块25通过信号连接17m接收来自至少一个临界扇区压力传感器7m的扇区压力信息。输入管线3i-k处的局部输入控制模块21i-k通过信号连接17i-k分别接收来自局部输入压力传感器9i-k和局部流量计11i-k的输入压力信息和输入流量信息。每个局部输入控制模块21i-k还从扇区控制模块25接收要在相关输入管线3i-k处应用的曲线控制的参数集[Ai-k，Bi-k]、具有关于通过每个输入管线3i-k的输入流量的信息的卡尔曼滤波器状态向量以及所有输入管线3i-k的总流量Q中的预期趋势。局部输入控制模块21i-k通过信号连接19i-k控制关联的压力调节系统13i-k以建立要在输入管线3i-k处要设置的输入压力pset,i-k。扇区控制模块25以这样的方式优化参数集[Ai-k，Bi-k]，使得临界扇区压力测量值的最低值逐渐和/或逐步降低，以减小与所需最小扇区压力r的偏差。
如图7所示，局部输入控制模块21i-k基于从扇区控制模块25接收的优化的参数集[Ai-k，Bi-k]对关联的输入管线3i-k处的输入压力进行曲线控制(CC)。曲线控制例如可以是二次压力曲线，例如：
pset,＝Aiwi 2Q2+Bi+r
其中，pset,i是在第i个输入管线3i处要设置的压力，Ai和Bi是曲线参数，Q是通过所有输入管线的总流量，wi是通过第i个输入管线3i的输入流量对总输入流量Q的贡献的权重因子，以及r是在最临界的扇区压力传感器7m处要确保的最小压力。
局部输入控制模块21i-k使用接收的来自所有其他局部输入控制模块21i-k的卡尔曼滤波器状态向量X来分别进行要在关联的输入管线3i-k处设置的压力的短期预测(STP)或长期预测(LTP)。在应用短期预测(STP)或长期预测(LTP)之间的选择取决于时间段(D)是短的还是长，该时间段(D)是自从最近成功接收来自所有输入管线的输入流量信息(X)以来经过的时间。局部输入控制模块21i-k可以使用短期预测(STP)或长期预测(LTP)来执行用于无通信的桥接时间的曲线控制(CC)。在再次与扇区控制模块25通信的一个或多个后续机会中，局部输入控制模块21i-k向扇区控制模块25发送关于关联的输入管线3i-k更新的卡尔曼滤波器状态向量Xi-k。
图8示出了在第二实施例中由扇区控制模块25执行的参数估计(PE)。扇区控制模块25应用用于基于以下找到参数集[Ai，Bi]的算法：
-临界扇区压力测量值与所需最小扇区压力r之间的偏差，以及
-所有接收的关于关联的输入管线3i-k更新的卡尔曼滤波器状态向量Xi-k。
可以在时间间隔[t+δt，t+hδt]期间，利用样本{t+δt，t+2δt，...，t+hδt}，考虑所需的最小扇区压力r和临界点测量值之间的偏差，其中，h是间隔上的样本数，δt是间隔T中的样本时间。偏差矢量εT可以由下式给出：
其中，pcri,m[t]是在时间t的第m个临界扇区压力传感器7m处的临界扇区压力。请注意，所需的最小扇区压力r可以随时间变化，并且对于不同的扇区压力传感器7m,n可能不同。最小函数用于确保在所有扇区压力传感器7m,n的最临界处始终存在最小压力r。
为了实现最小临界扇区压力和期望的流量混合，扇区控制模块25可以使用来自所有单独输入管线3i-k的包含参数Ai-k和Bi-k的参数向量ΘT。
其中，Ai和Bi是用于第i个输入管线3i的曲线控制的参数。数据矩阵Σ可以由下式限定：
其中，矩阵Σ给出了要在各个输入管线3i-k处设置的压力与参数矢量ΘT之间的关系，即，pset(t)＝Σ(t)ΘT，其中，pset(t)＝[pset,i(t)…pset,k(t)]T是在时间段T中时间t要设置的压力矢量。可以使用以下递归更新定律来更新参数矢量ΘT：
其中，
是克罗内克(Kronecker)积，K、M和Un是更新的增益矩阵，并且λ>0是用于平衡最小临界扇区压力和流量分布之间的重要性的预定和/或可设定的平衡因子。矢量ΘT表示在时间间隔[t+δt，t+hδt]中使用的参数，ΘT+1表示将在即将到来的时段[t+(h+1)δt，t+2hδt]中使用的参数。术语w1到wN是所有N条输入管线所需的流量组合的权重因子。术语εT，qi,T和QT是具有来自时间间隔[t+δt，t+hδt]的测量值的矢量。函数g:Rh×Rh→Rh是由下式给出的向量函数：
在如上所述的二次p、q曲线的情况下，增益矩阵K由下式给出：
其中，κ是更新的大于零的增益因子。对于M∈Rn，好的选择可以是：
对于Ui∈Rn，好的选择可以是
其中，第i个元素是1，而其余元素等于-1/N-1。
图9示出了扇区控制模块25应用的优化算法的简化版本，如果流量混合被认为是不相关的，则参数集[Ai，Bi]的更新仅基于临界扇区压力测量值和所需的最小扇区压力r之间的偏差。
图10示出了根据第二实施例的控制系统在十天的运行中应用的仅压力控制方法的结果。类似于图5，上方的图示出了各个流量qi-k，其中，流量qj和qk如此相似以至于它们彼此叠置。中间的图示出了各个输入压力pi-k，下方的图示出了两个临界的扇区压力测量值。在两天后开始压力-控制，在此期间收集数据以便能够提供短期预测和长期预测两者。特别是，长期预测可以从至少两天的数据收集中受益。
在第一天期间，流量qi、qj和qk大致相同，输入压力pi、pj和pk各自被控制为恒定。这导致由于一天中供水需求的变化而在临界扇区压力传感器7m,n处测量的扇区压力pcri,m,n的波动。输入压力pi、pj和pk以保守的方式被选择得如此之高，以确保临界扇区压力传感器7m,n处的压力总是高于所需的最小扇区压力r。由于高输入压力，能量被浪费，并且由于高输入压力泄漏相对较高。因此，在应用本文描述的供水控制方法之前，第一天显示了不期望的情况。
在图10所示的示例中，存在来自第一输入管线3i的50％(即wi＝0.5)和来自每一个其他输入管线3j,k的25％(即wj,k＝0.25)的所需的流量混合。在第二天期间，与通过其他输入管线3j,k的流量qj,k相比，通过第一输入管线3i的流量qi略微增加。与第一天相比，所有输入压力pi、pj和pk都减小，但在一天中仍然是恒定的。因此，由于一天中供水需求的变化，在临界扇区压力传感器7m,n处测量的扇区压力pcri,m,n的波动仍然发生。由于高输入压力，能量被浪费，并且由于高输入压力泄漏相对较高。在实际应用本文所述的供水控制方法之前，第二天仍然显示出不期望的情况。
从图10的中间图可以看出，本文描述的供水控制方法实际上在两天后开始。输入压力pi、pj和pk不再是恒定的，而是受控制的以减小扇区压力测量值pcri,m,n的最临界(即最低)的波动。事实上，两个扇区压力测量值pcri,m,n都被有效地平坦化，因为它们是高度相关的。原则上可以将输入压力pi、pj和pk在一个步骤中降低到一个水平，使得最低扇区压力测量值pcri,m立即处于所需的最小扇区压力r。然而，为了最小化对消费者体验的影响，输入压力pi、pj和pk在十天内逐步和/或逐渐降低。同样地，期望的流动混合在十天内逐渐和/或逐步接近。可以看出，十天后达到了优化的供水。扇区压力测量值pcri,m的最临界(即最低)是恒定的并且处于所需的最小扇区压力r处以确保扇区内的压力始终最小。还建立了所需的流动混合。输入压力pi、pj和pk被优化到最小值，以便节省能量并减少泄漏。
在前面的描述中，当提及具有已知的、明显的或可预见的等同物的整体或元素时，这样的等同物如同单独记载在本文中一样的方式而并入本文中。应当参考权利要求来确定本公开的真实范围，其应该被解释为包含任何这样的等同物。读者还将理解，被描述为可选的、优选的、有利的、便利的等本公开的整体或特征是可选的，而不限制独立权利要求的范围。
以上实施例应被理解为本公开的说明性示例。应该理解，关于任何一个实施例描述的任何特征可以单独使用，或与所描述的其他特征组合使用，并且还可以与任何其他实施例的一个或多个特征组合使用，或者用于任何其他实施例的任何组合。尽管已经示出和描述了至少一个示例性实施例，但应该理解的是，对于本领域的普通技术人员而言，其他修改、替换和代替是显而易见的，并且可以在不脱离本文描述的主题的范围的情况下进行改变，并且本申请旨在覆盖在此讨论的具体实施例的任何改型或变化。
另外，“包括”不排除其他元件或步骤，并且“一”或“一个”不排除复数。此外，参考上述示例性实施例之一描述的特征或步骤也可以与上述其他示例性实施例的其他特征或步骤组合使用。方法步骤可以以任何顺序应用或并行应用，或者可以构成另一方法步骤的一部分或更详细的版本。应该理解的是，在所声明的本专利范围内应当体现所有这样的修改，因为它们合理且恰当地落入了对本领域的贡献范围内。可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出这样的修改、替换和代替，本公开的精神和范围应该根据所附权利要求及其合法等同物来确定。
附图标记列表：
1 供水系统的扇区
3i-k 输入管线
5 消费者
7m,n 扇区压力传感器
9i-k 输入压力传感器
11i-k 输入流量计
13i-k 压力调节系统
15 控制系统
17i-k,m 信号连接
19i-k 信号连接
21i-k 输入控制模块
22 通信线路
23 开关
25 扇区控制模块
r 所需的最低扇区压力
pi 输入管线i处的输入压力
qi 通过输入管线i的输入流量
Q 通过所有输入管线的总输入流量
wi 输入管线I对总流量Q的流量贡献的权重因子
Claims (25)
1.一种控制系统(15)，用于控制从至少两个单独的输入管线(3i-k)到供水网络的扇区(1)的供水，其中，所述控制系统(15)被配置为连续地、定期地或偶尔地接收指示通过每个输入管线(3i-k)的水输入流量(qi-k)的输入流量信息，其中，所述控制系统(15)被配置为接收指示输入管线(3i-k)的至少第一个(3i)中的输入压力(pi)的输入压力信息，其中，所述控制系统(15)被配置为连续地、定期地或偶尔地接收指示由供水网络的扇区(1)内的至少一个压力传感器(7m,n)确定的至少一个压力值(pcri,m,n)的扇区压力信息，其中，所述控制系统(15)被配置为通过基于来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息和基于扇区压力信息控制第一输入管线(3i)处的至少第一压力调节系统(13i)来控制输入压力(pi)。
2.根据权利要求1所述的控制系统(15)，其中，所述控制系统(15)被配置为逐渐地减小输入压力，直到由所述扇区(1)内的至少一个压力传感器(7m)确定的至少一个压力值(pcri,m)中的最低值已经降至所需的最小扇区压力(r)为止。
3.根据权利要求1或2所述的控制系统(15)，其中，所述控制系统(15)被配置为根据每个输入管线(3i-k)的关联的权重因子(wi-k)来控制通过每个输入管线(3i-k)的输入流量(qi-k)对所有输入管线(3i-k)的总输入流量(Q)的贡献，以获得期望的输入流量(qi-k)混合。
4.根据前述权利要求1或2中任一项所述的控制系统(15)，其中，所述控制系统(15)被配置为连续地、定期地或偶尔地接收指示每个输入管线(3i-k)中的输入压力(pi-k)的输入压力信息，其中，所述控制系统被配置为通过基于来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息和输入压力信息、以及基于所述扇区压力信息控制每个输入管线(3i-k)中的压力调节系统(13i-k)，来控制每个输入管线(3i-k)中的输入压力(pi-k)。
5.根据前述权利要求1或2中任一项所述的控制系统(15)，其中，所述控制系统(15)包括用于控制第一压力调节系统(13i)的第一输入控制模块(21i)，其中，所述第一输入控制模块(21i)被配置为接收来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息以及接收参数集[A，B]，所述参数集用于将第一输入管线(3i)处的输入压力设置为pset＝Aw2Q2+B，其中，Q是所有输入管线(3i-k)的总输入流量，w是第一输入管线(3i)对全部输入管线(3i-k)的总输入流量(Q)的流量贡献的权重因子。
6.根据前述权利要求1或2中任一项所述的控制系统(15)，其中，所述控制系统(15)包括用于每个输入管线(3i-k)的输入控制模块(21i-k)，用于控制每个输入管线(3i-k)处的关联的压力调节系统(13i-k)，其中，每个输入控制模块(21i-k)被配置为接收来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息以及接收参数集[Ai，Bi]，所述参数集用于将输入管线(3i-k)的第i个处的输入压力(pi)设置为pset,i＝Aiwi 2Q2+Bi，其中，Q是所有输入管线(3i-k)的总输入流量，wi是输入管线(3i-k)的第i个对全部输入管线(3i-k)的总输入流量(Q)的流量贡献的权重因子。
7.根据前述权利要求1或2中任一项所述的控制系统(15)，其中，所述控制系统(15)包括扇区控制模块(25)，用于接收来自每个输入管线(3i-k)的输入流量信息和接收扇区压力信息，其中，所述扇区控制模块(25)还被配置为相应地更新并提供参数集[Ai，Bi]，用于将输入管线(3i-k)的第i个处的输入压力(pi)设置为pset,i＝Aiwi 2Q2+Bi，其中，Q是所有输入管线(3i-k)的总输入流量，wi是输入管线(3i-k)的第i个对全部输入管线(3i-k)的总输入流量(Q)的流量贡献的权重因子。
8.根据前述权利要求1或2中任一项所述的控制系统(15)，其中，来自每个输入管线(3i-k)的输入流量信息包括通过每个输入管线(3i-k)的输入流量(qi-k)和所有输入管线(3i-k)的总流量(Q)的预期趋势。
9.根据前述权利要求1或2中任一项所述的控制系统(15)，其中，所述控制系统(15)被配置为通过选择性地基于来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息的短期预测(STP)或长期预测(LTP)控制第一输入管线(3i)处的至少第一压力调节系统(13i)来控制输入压力(pi)，其中，用于选择短期预测(STP)或长期预测(LTP)的标准是自从最近成功接收来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息以来经过的时间段(D)。
10.根据权利要求9所述的控制系统(15)，其中，所述短期预测(STP)是基于对来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息应用递归滤波器。
11.根据权利要求9所述的控制系统(15)，其中，所述长期预测(LTP)是基于对来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息应用傅里叶变换，并递归地更新截断的傅里叶级数以接近预期的周期性长期行为。
12.一种用于控制从至少两个单独的输入管线(3i-k)到供水网络的扇区(1)的供水的方法，所述方法包括以下步骤：
连续地、定期地或偶尔地接收指示通过每个输入管线(3i-k)的水输入流量(qi-k)的输入流量信息，
连续地、定期地或偶尔地接收指示输入管线(3i-k)的至少第一个(3i)中的输入压力(pi)的输入压力信息，
连续地、定期地或偶尔地接收指示由供水网络的扇区(1)内的至少一个压力传感器(7m,n)确定的至少一个压力值(pcri,m,n)的扇区压力信息，
通过基于来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息和基于扇区压力信息控制第一输入管线(3i)处的至少第一压力调节系统(13i)，来控制输入压力。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括步骤：逐渐地减小输入压力(pi)，直到由所述扇区(1)内的至少一个压力传感器(7m)确定的至少一个压力值(pcri,m)中的最低值已经降至所需的最小扇区压力(r)为止。
14.根据权利要求12或13所述的方法，还包括步骤：根据每个输入管线(3i-k)的关联的权重因子(w)来控制通过每个输入管线(3i-k)的输入流量(qi-k)对所有输入管线(3i-k)的总输入流量(Q)的贡献，以获得期望的输入流量(qi-k)混合。
15.根据权利要求12或13中任一项所述的方法，还包括以下步骤：
连续地、定期地或偶尔地接收指示每个输入管线(3i-k)中的输入压力(pi-k)的输入压力信息，以及
通过基于来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息和输入压力信息、以及基于扇区压力信息控制每个输入管线(3i-k)处的压力调节系统(13i-k)，来控制每个输入管线(3i-k)中的输入压力。
16.根据权利要求12或13所述的方法，还包括局部控制所述第一压力调节系统(3i)的步骤，其中，接收来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息和参数集[A，B]，并将第一输入管线(3i)处的输入压力(pi)设置为pset＝Aw2Q2+B，其中，Q是所有输入管线(3i-k)的总输入流量，w是第一输入管线(3i)对全部输入管线(3i-k)的总输入流量(Q)的流量贡献的权重因子。
17.根据前述权利要求12或13所述的方法，还包括局部控制每个输入管线(3i-k)处关联的压力调节系统(13i-k)的步骤，其中，接收来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息和参数集[Ai，Bi]，并将输入管线(3i-k)的第i个处的输入压力(pi)设置为pset,i＝Aiwi 2Q2+Bi，其中，Q是所有输入管线(3i-k)的总输入流量，wi是输入管线(3i-k)的第i个对全部输入管线(3i-k)的总输入流量(Q)的流量贡献的权重因子。
18.根据权利要求12或13所述的方法，还包括以下步骤：
远程更新并提供参数集[Ai，Bi]，以及
将输入管线(3i-k)的第i个处的输入压力(pi)设置为pset,i＝Aiwi 2Q2+Bi，其中，Q是所有输入管线(3i-k)的总输入流量，wi是输入管线(3i-k)的第i个对全部输入管线(3i-k)的总输入流量(Q)的流量贡献的权重因子。
19.根据权利要求12或13所述的方法，其中，每个输入管线(3i-k)的输入流量信息包括通过每个输入管线(3i-k)的输入流量(qi-k)和所有输入管线(3i-k)的总流量(Q)的预期趋势。
20.根据权利要求12或13所述的方法，其中，通过控制在第一输入管线(3i)处的至少第一压力调节系统(13i)来控制输入压力的步骤包括：选择对来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息的短期预测(STP)或长期预测(LTP)，其中，用于选择短期预测(STP)或长期预测(LTP)的标准是自从最近成功接收来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息以来经过的时间段(D)。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述短期预测(STP)是基于对来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息应用递归滤波器。
22.根据权利要求20所述的方法，其中，所述长期预测(LTP)是基于对来自所有输入管线(3i-k)的输入流量信息应用傅里叶变换，并递归地更新截断的傅里叶级数以接近预期的周期性长期行为。
23.一种供水系统，用于将水从至少两个单独的输入管线(3i-k)供应到供水网络的扇区(1)中，所述供水系统包括根据权利要求1至11任一项所述的控制系统(15)和/或被配置为根据权利要求12至22任一项所述的方法被控制，其中，所述供水系统还包括在每个输入管线(3i-k)处的压力调节系统(13i-k)，其中，每个压力调节系统(13i-k)被配置为连续地、定期地或偶尔地提供指示通过关联的输入管线(3i-k)的输入流量(qi-k)的输入流量信息，并且其中，至少一个压力调节系统(13i-k)被配置为连续地、定期地或偶尔地提供指示关联的输入管线(3i-k)处的压力(pi-k)的输入压力信息。
24.根据权利要求23所述的供水系统，其中，至少一个压力调节系统(13i-k)包括泵站和/或压力调节阀。
25.根据权利要求23或24所述的供水系统，其中，至少一个压力调节系统(13i-k)包括压力传感器(9i-k)。
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