CN116335259A - 一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统 - Google Patents

一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN116335259A
CN116335259A CN202310318498.5A CN202310318498A CN116335259A CN 116335259 A CN116335259 A CN 116335259A CN 202310318498 A CN202310318498 A CN 202310318498A CN 116335259 A CN116335259 A CN 116335259A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid level
water
rainwater
drainage
pump station
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310318498.5A
Other languages
English (en)
Inventor
余凯华
戴勇华
张彦晶
朱弋
智国铮
张卫红
贾雨松
张竞峥
任慎峰
王标
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Ruqing Information Technology Co ltd
Shanghai Municipal Sewerage Co ltd
Original Assignee
Shanghai Ruqing Information Technology Co ltd
Shanghai Municipal Sewerage Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Ruqing Information Technology Co ltd, Shanghai Municipal Sewerage Co ltd filed Critical Shanghai Ruqing Information Technology Co ltd
Priority to CN202310318498.5A priority Critical patent/CN116335259A/zh
Publication of CN116335259A publication Critical patent/CN116335259A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/22—Adaptations of pumping plants for lifting sewage
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/10—Collecting-tanks; Equalising-tanks for regulating the run-off; Laying-up basins
    • E03F5/101—Dedicated additional structures, interposed or parallel to the sewer system
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F7/00—Other installations or implements for operating sewer systems, e.g. for preventing or indicating stoppage; Emptying cesspools
    • E03F7/02—Shut-off devices
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D9/00—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel
    • G05D9/12—Level control, e.g. controlling quantity of material stored in vessel characterised by the use of electric means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631—Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06311—Scheduling, planning or task assignment for a person or group
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F2201/00—Details, devices or methods not otherwise provided for
    • E03F2201/30—Devices providing a sequential discharge in sewer systems

Abstract

本发明公开一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统，所述排水泵站的调度方法包括：将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，所述管网参数包括雨水管道液位、雨水管道容量，所述泵站参数包括前池液位、调蓄池液位，所述下游污水厂参数包括下游污水厂进厂流量；根据运行模式输出该运行模式下排水泵站的调度安排，直至排水泵站运行满足安全要求。本发明在运行模式判别、运行策略判别、运行逻辑调优的基础上，增加逻辑判断指标，摆脱单一泵站调度的局限性，实现“厂‑站‑网”联合调度，从而降低了排水泵站的运行能耗，提升了排水性能。

Description

一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统
技术领域
本发明属于城市污水排放技术领域，具体来说，涉及一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统。
背景技术
当前城市人口快速扩张，现有排水体制与排水能力已不能满足城市污水排水需求。随着经济的发展和环境意识的增强，再加上水资源越来越珍贵，为了能够更好的利用各种水资源，雨污分流制应运而生。雨污分流制是指将雨水和污水分开，各用一条管道输送，进行排放或后续处理的排污方式。雨水通过雨水管网直接排到河道，污水则通过污水管网收集后，送到污水处理厂进行处理，水质达到相应国家或地方标准后再排到河道里，这样可以防止河道被污染。雨水的收集利用和集中管理排放，可降低水量对污水处理厂的冲击，保证污水处理厂的处理效率。因此各地通过兴建雨污分流泵站来缓解排水压力。
现有的排水泵站运行调度多以工作人员经验为依据进行决策，伴随着通信、自动化、人工智能技术的兴起，排水泵站的运行决策也亟需结合理论推导实现智慧化转型。
而当前排水泵站的调度方法一般存在如下缺点：1、调度方案大多根据管网或水厂运行进行调度；2、将水厂、管网、泵站独立调度的方案不足以体现“厂-站-网”联合调度的一体性；3、运行逻辑单一，仅通过学习历史事件输出调度方案；4、没有做到对现实运行策略的归纳和提炼；5、过往方案都是基于情形的预测没有做到同一种情景下的多种决策调优。
发明内容
针对现有技术中存在的排水泵站调度方法不够优化的问题，本发明旨在提供一种排水泵站以及调度方法、调度装置、排水设备和排水系统，通过本申请的调度方法可以降低排水泵站的能耗，提升其排水性能。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供了一种排水泵站，包括雨水收集池、前池和调蓄池；
所述雨水收集池通过雨水进水闸与雨水管道连通，通过雨水出水闸与受纳水体连通，雨水进水闸打开后，雨水管道的雨水能够分别进入雨水收集池和前池；
所述前池的出水口通过调蓄池进水闸与调蓄池连通，前池内设有排污泵；
所述雨水收集池通过雨水泵连通低位的调蓄池，所述调蓄池通过放空泵连通污水管道，污水管道连接下游污水厂。
采用上述技术方案的排水泵站，当下雨时，打开雨水进水闸，雨水可以进入雨水收集池和前池，前池经过调蓄池进水闸进入调蓄池，雨水收集池中的雨水通过雨水出水闸控制排放到受纳水体中，当前池、调蓄池液位不断上涨时，可以通过打开放空泵将多余的水排放到污水管道中，也可以通过雨水泵将调蓄池的水抽到高位的雨水收集池中，通过雨水出水闸排放到受纳水体中。
优选地，所述受纳水体为河流。
第二方面，本申请提供了一种排水泵站调度方法，用于对排水泵站进行排水调度，所述调度方法包括：
将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，所述管网参数包括雨水管道液位、雨水管道容量，所述泵站参数包括前池液位、调蓄池液位，所述下游污水厂参数包括下游污水厂进厂流量；
根据运行模式输出该运行模式下排水泵站的调度安排，直至排水泵站运行满足安全要求。
优选地，所述运行模式判断模型按照如下方法建立：
确定仿真迭代步长，建立管道液位模型、前池液位模型、调蓄池液位模型以及各个水泵排水量模型和下游水厂进水量模型，设置人机交互约束变量和限值变量；
其中，所述人机交互约束变量包括调节期望安全性的安全系数和调节运行设备开启情况的水泵可用台数，所述安全系数与运行策略强度正相关；
所述限值变量包括调蓄失败事件以及调蓄事件失败对应参数，所述调蓄失败事件包括雨水管道液位超限、前池液位超限和污水厂进厂流量超限，所述调蓄事件失败对应参数包括管道液位超限、前池液位超限、污水厂进厂流量超限对应变量限值；
所述管道液位模型根据降雨量、当前雨水管道液位和管道参数确定下一阶段雨水管道液位；所述前池液位模型根据雨水管道液位、当前前池液位、前池容量参数确定下一阶段前池液位；所述调蓄池液位模型根据前池液位、当前调蓄池液位、调蓄池容量参数确定下一阶段调蓄池液位，所述水泵排水量模型为流量-扬程模型，其由水泵选型决定，所述下游水厂进水量模型根据上游雨水管道液位、前池液位、调蓄池液位决定下游水厂进水量。
优选地，所述将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，具体包括：
对雨水管道液位、前池液位、调蓄池以及污水厂进厂流量进行初始化；
以非暴雨模式对应的排水泵站的调度安排作为初始运行方案，结合预测进水量进行迭代仿真，若触发调蓄失败事件，则发出洪涝警告，否则继续仿真计算非暴雨模式和暴雨模式的临界点；
根据雨量预测值以及其上下误差限值分别重复上述步骤，得到对应的仿真结果；
根据上述仿真结果确定迭代准确度，并输出准确度最高的运行模式。
优选地，所述根据运行模式输出该运行模式下排水泵站的调度安排，具体包括：
当运行模式为非暴雨模式时，调度方法如下：
在晴天放空调蓄池或雨天放空反冲洗时，打开放空泵，将调蓄池内的初期雨水输送到污水管道，放空时间为管网污水量低谷期，当调蓄池排空至一定液位时，关闭排空泵；
当运行模式为暴雨模式时，调度方法如下：
(1)水环境策略
雨天情况下先截流运行，打开雨水进水闸将雨水引到前池，如果前池液位没有上涨时，保持水环境策略继续运行，若前池液位持续上涨，运行水平衡策略；
(2)水平衡策略
前池液位持续上涨，打开调蓄池进水闸将前池的水引入调蓄池，若调蓄池液位持续一段时间不再上涨，关闭调蓄池进水闸，运行水环境策略，若调蓄池液位持续过高时，运行水安全策略；
(3)水安全策略
水安全策略下，进行放江操作和/或放空操作；
所述放江操作是打开雨水出水闸，通过雨水泵将调蓄池内的水抽到雨水收集池，从而直接排放至受纳水体，若调蓄池的液位持续一段时间不再上涨，此时关闭雨水泵和雨水出水闸，运行水平衡策略；
所述放空操作是打开调蓄池的放空泵，将调蓄池的水放空输送到下游污水厂，若调蓄池的液位持续一段时间不再上涨，此时关闭放空泵，运行水平衡策略。
第三方面，本申请提供了一种排水泵站调度装置，包括：
运行模式输出模块，其将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，所述管网参数包括雨水管道液位、雨水管道容量，所述泵站参数包括前池液位、调蓄池液位，所述下游污水厂参数包括下游污水厂进厂流量；
调度控制模块，其根据运行模式输出该运行模式下排水泵站的调度安排，直至排水泵站运行满足安全要求。
第四方面，本申请提供了一种排水设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现上述的排水泵站调度方法。
第五方面，本申请提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现上述的排水泵站调度方法。
第六方面，本申请提供了一种排水系统，包括上述排水设备。
本发明相比现有技术，具有如下有益效果：
(1)将排水泵站的运行模式划分为暴雨和非暴雨模式，为运行策略推荐提供不同场景支撑，提升策略推荐的准确性；
(2)根据排水泵站的雨污分流运行工况，为泵站运行提供标准运行策略(水平衡、水安全、水环境)；
(3)逻辑串联不同运行策略，以低能耗为目标，结合步进法实现泵站运行策略调优；
(4)增加排水泵站运行限值指标(增加下游污水厂进厂流量限值、雨水管道液位限值)，实现“厂-站-网”联合调度，提升策略可靠性；
(5)设置人机交互约束变量和限值变量输入参数，调度人员可通过修改变量实现多场景模拟，提升人机交互性；
(6)设置运行策略判别和运行策略调优两个步骤，先运行策略窗口选择，再进行对应策略下的运行策略选择，调度结果更加合理可靠。
附图说明
图1为本申请一种排水泵站实施例的结构示意图；
图2为本申请一种排水泵站调度方法的实施例流程图；
图3为本申请运行模式判断模型的构建流程图；
图4为本申请一种排水泵站调度装置实施例的结构示意图；
图5为本申请一种排水设备实施例的结构示意图；
图6为本申请的一种计算机存储介质实施例的结构示意图
图7本申请一种排水系统的结构示意图。
图中标记说明：1-受纳水体，2-污水管道，3-雨水管道，4-雨水进水闸，5-排污泵，6-雨水泵，7-雨水出水闸，8-调蓄池进水闸，9-前池，10-调蓄池，11-放空泵。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1所示，本实施例提供了一种排水泵站，包括雨水收集池、前池和调蓄池。
其中，雨水收集池的前端入口设有雨水进水闸，控制雨水管道的雨水进入，后端出口通过雨水出水闸控制雨水收集池内的水排放到受纳水体，前池设置在雨水收集池旁边，雨水进水闸打开后，雨水管道的雨水能够分别进入雨水收集池和前池，同时前池还收集路面井盖溢出的雨水。
前池的出水口通过调蓄池进水闸控制其与调蓄池连通，前池内设有排污泵对前池内的污水/泥向污水管道进行排放。
调蓄池设有放空泵连通污水管道，这样在调蓄池液位增加时，可以将水排到污水管道中，污水管道的污水流向下游污水厂。
当调蓄池液位增加到放空泵都满意满足排放时，还可以在雨水收集池中设置能够将调蓄池内的水抽到雨水收集池中的雨水泵。
具体地，雨水管道、前池以及调蓄池地势依次降低，雨水可以在重力作用下进入雨水收集池、前池以及调蓄池。
受纳水体为接纳排放废水或经处理废水的河流、湖泊、海洋或其他水体。在本实施例中，排水泵站设置在河流旁边，因此受纳水体就选择河流，当然如果排水泵站设置在海边，受纳水体就选择海洋。
如图2所示，本实施例提供了图1所述排水泵站的调度方法，包括如下步骤：
S100：将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，所述管网参数包括雨水管道液位，所述泵站参数包括前池液位、调蓄池液位，所述下游污水厂参数包括下游污水厂进厂流量。
运行模式判断模型是主要由泵站的静态参数等决定的，比如前池容量参数(容积、深度)，雨水管道参数(容积、几何尺寸)，各类水泵排水量相关参数(出口高度、Q-H曲线参数)等，这些参数在泵站修建好后起参数就已经决定。
而当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数都属于动态参数，其是实时变化的，将这些实时的参数输入到由静态参数决定的运行模式判断模型中，加上一些约束条件就能够仿真得到排水泵站的运行模式。
S200：根据运行模式输出该运行模式下排水泵站的调度安排，直至排水泵站运行满足安全要求。
根据运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，能够得到相应的调度方法，而排水泵站运行满足安全要求可以是安全系数、调蓄失败条件等。
在步骤S100中，运行模式判断模型是根据排水泵站的各种参数建立，具体方法如下：
确定仿真迭代步长，比如1分钟，建立管道液位模型、前池液位模型、调蓄池液位模型以及各个水泵排水量模型和下游水厂进水量模型，设置人机交互约束变量和限值变量。
其中，人机交互约束变量包括安全系数和水泵可用台数，安全系数范围0～1，用于调节期望安全性，其值越小说明运行策略强度越高，水泵可用台数用于控制运行设备开启情况，方便设备损坏时即时调整运行策略。
其中，限值变量包括调蓄失败事件以及调蓄事件失败对应参数，所述调蓄失败事件包括雨水管道液位超限、前池液位超限和污水厂进厂流量超限三种，而调蓄事件失败对应参数则分别对应管道液位超限的液位值、前池液位超限的液位值和污水厂进厂流量超限的液位值，这些液位值属于变量，都可以通过人工修改。
管道液位模型、前池液位模型、调蓄池液位模型以及各个水泵排水量模型和下游水厂进水量模型的建立可以采用库容关系曲线、经验公式、机器学习等方法建立。
在本实施例中，采用了库容关系区县，以管道液位模型为例：通过降雨量、当前雨水管道液位和雨水管道容量参数(容积、尺寸)确定下一阶段雨水管道液位，这个模型中，降雨量、当前雨水管道液位和雨水管道容量参数(容积、尺寸)属于自变量，下一阶段雨水管道液位属于因变量。
同理，前池液位模型：通过雨水管道液位、当前前池液位、前池容量参数(容积和深度)确定下一阶段前池液位。该模型可以表述前池液位在雨水进水闸开启后随前池进水流量的改变而变化的动态过程。
调蓄池液位模型：通过根据前池液位、当前调蓄池液位、调蓄池容量参数(容积和深度)确定下一阶段调蓄池液位。该模型可以表述调蓄池液位在调蓄池闸门开启后随调蓄池进水流量的改变而变化的动态过程。
水泵排水量模型：为流量-扬程模型，其由水泵选型决定。
下游水厂进水量模型：通过上游雨水管道液位、前池液位、调蓄池液位决定下游水厂进水量。
可以看出，各模型间通过变量进行关联，如：管道液位模型与前池液位模型通过雨水管道流量关联；前池液位模型与调蓄池液位模型通过调蓄池进水流量关联；下游水厂进厂流量模型分别与调蓄池液位、放空泵流量和排污泵流量关联。
如图3所示，在步骤S100中，将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，具体包括：
S101：对雨水管道液位、前池液位、调蓄池以及污水厂进厂流量进行初始化，将当前管网参数(雨水管道液位、雨水管道容量)、泵站参数(前池液位、调蓄池液位)以及下游污水厂参数(下游污水厂进厂流量)作为输入变量(这些输入变量会随时段仿真发生改变)输入运行模式判断模型中进行仿真计算，其中雨水管道容量参数、前池容量参数、调蓄池容量参数、各类排水泵相关参数作为静态参数(对同一泵站这些参数不变)，安全系数、各类水泵可用台数作为人机交互变量(开始计算前人为定义调度的安全性和可用于调度的水泵数量，开始计算后为定值)，管道液位超限的液位值、前池液位超限的液位值和污水厂进厂流量超限的液位值作为约束变量，当计算过程中管道液位、前池液位和污水厂进厂流量任一变量超过对应的超限液位值即为调蓄失败，转为下一运行模式。
S102：以非暴雨模式对应的排水泵站的调度安排作为初始运行方案，结合预测进水量进行迭代仿真，若触发调蓄失败事件，则发出洪涝警告，否则继续仿真计算非暴雨模式和暴雨模式的临界点。
非暴雨模式对应的排水泵站的调度安排作为初始运行方案(旱天策略)为：
在晴天放空调蓄池或雨天放空反冲洗时，打开放空泵，将调蓄池内的初期雨水输送到污水管道，放空时间为管网污水量低谷期，当调蓄池排空至一定液位时，关闭排空泵。
临界点前为非暴雨模式，临界点后为暴雨模式。
S103：根据雨量预测值以及其上下误差限值分别重复S101～S102的步骤，得到对应的仿真结果；
在本步骤中，由于雨量预测值有误差，因此在执行S101～S102的步骤时，分别输入了雨量预测值，雨量预测上限值和雨量预测下限值三个值进行仿真，输出对应的仿真结果。
S104：根据上述仿真结果确定迭代准确度(偏差度)，并输出准确度最高的运行模式。
由于模型输入的预测进水量与实际进水量间存在一定预测误差，因此利用概率形式对运行结果的可参考程度进行评价。比如仿真结果为：暴雨模式运行的准确率为80％，说明该运行模式在80％的样本中为最佳策略，在剩余20％样本中最佳策略则为非暴雨模式，那么运行模式判断模型输出的结构就是暴雨模式。
运行模式判断模型的输出为未来一段时间的运行模式窗口，结合一开始给出的各运行模式控制逻辑(控制图逻辑为直接写死的控制，只根据运行模式来确定执行对应一类的控制逻辑)，则可输出实时水泵运行状态和阀门状态。
在运行模式判断模型输出相应的排水泵站需要执行的运行模式后，可以通过控制不同闸门、水泵的启闭状态来执行排水调度策略：
当运行模式输出为非暴雨模式时采用上述旱天策略。
当运行模式输出为暴雨模式时，则需要根据降雨量、降雨过程、管网状态、泵站状态、下游污水厂进厂流量状态执行“水环境-水平衡-水安全”方案，具体如下：
(1)水环境策略
雨天情况下先截流运行，打开雨水进水闸将雨水引到前池，如果前池液位没有上涨时，保持水环境策略继续运行，若前池液位持续上涨，运行水平衡策略；
(2)水平衡策略
前池液位持续上涨，打开调蓄池进水闸将前池的水引入调蓄池，若调蓄池液位持续一段时间不再上涨，关闭调蓄池进水闸，运行水环境策略，若调蓄池液位持续过高时，运行水安全策略；
(3)水安全策略
水安全策略下，进行放江操作和/或放空操作；
所述放江操作是打开雨水出水闸，通过雨水泵将调蓄池内的水抽到雨水收集池，从而直接排放至受纳水体，若调蓄池的液位持续一段时间不再上涨，此时关闭雨水泵和雨水出水闸，运行水平衡策略；
所述放空操作是打开调蓄池的放空泵，将调蓄池的水放空输送到下游污水厂，若调蓄池的液位持续一段时间不再上涨，此时关闭放空泵，运行水平衡策略。
考虑节能运行的要求，不同运行策略间存在优先级：旱天>水环境>水平衡>水安全。在调优过程中通过对不同运行策略的仿真以判定其运行可行性。具体操作：确认运行模式后，根据模型输入条件从该模式下按节能水平依次进行方案模拟，判断模拟结果对应的限制变量是否超限，若不超限则执行该策略，若超限则运行下一策略，依此循环，进而给出当下最佳运行策略，调优控制步长为小时。
如图4所示，本实施例提供了一种排水泵站调度装置，包括运行模式输出模块41和调度控制模块42。
所述运行模式输出模块41将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，所述管网参数包括雨水管道液位、雨水管道容量，所述泵站参数包括前池液位、调蓄池液位，所述下游污水厂参数包括下游污水厂进厂流量。
所述调度控制模块42根据运行模式输出该运行模式下排水泵站的调度安排，直至排水泵站运行满足安全要求。
如图5所示，本申请还提供一种排水设备，该设备包括至少一个处理器51(processor)、通信接口52(CommunicationsInterface)、存储器53(memory)和通信总线54，其中，处理器51，通信接口52，存储器53通过通信总线54完成相互间的通信。处理器51可以调用存储器53中的逻辑指令，以执行上述实施例中的排水泵站调度方法，比如：
S100：将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，所述管网参数包括雨水管道液位、雨水管道容量，所述泵站参数包括前池液位、调蓄池液位，所述下游污水厂参数包括下游污水厂进厂流量；
S200：根据运行模式输出该运行模式下排水泵站的调度安排，直至排水泵站运行满足安全要求。
上述存储器53中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外，本实施例还提供的一种计算机存储介质，参阅图6所示实施例的结构示意图，该储存介质6包括其上存储的计算机程序61，该计算机程序61能够被执行以实现上述实施例中任一个或任一不冲突的组合所提供的方法。其中，存储介质6的容量大小能够满足存储计算机程序的要求。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的存储介质6(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
参阅图7所示，本实施例还提供一种排水系统，包括上述实施例中的排水设备，采用上述排水设备的排水系统能够降低能耗，提升其排水性能。
以上对本申请一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种排水泵站，其特征在于，包括雨水收集池、前池和调蓄池；
所述雨水收集池通过雨水进水闸与雨水管道连通，通过雨水出水闸与受纳水体连通，雨水进水闸打开后，雨水管道的雨水能够分别进入雨水收集池和前池；
所述前池的出水口通过调蓄池进水闸与调蓄池连通，前池内设有排污泵；
所述雨水收集池通过雨水泵连通低位的调蓄池，所述调蓄池通过放空泵连通污水管道，污水管道连接下游污水厂。
2.根据权利要求1所述的排水泵站，其特征在于，所述受纳水体为河流。
3.一种排水泵站调度方法，用于对权利要求1或2中的排水泵站进行排水调度，其特征在于，所述调度方法包括：
将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，所述管网参数包括雨水管道液位、雨水管道容量，所述泵站参数包括前池液位、调蓄池液位，所述下游污水厂参数包括下游污水厂进厂流量；
根据运行模式输出该运行模式下排水泵站的调度安排，直至排水泵站运行满足安全要求。
4.根据权利要求3所述的一种排水泵站调度方法，其特征在于，所述运行模式判断模型按照如下方法建立：
确定仿真迭代步长，建立管道液位模型、前池液位模型、调蓄池液位模型以及各个水泵排水量模型和下游水厂进水量模型，设置人机交互约束变量和限值变量；
其中，所述人机交互约束变量包括调节期望安全性的安全系数和调节运行设备开启情况的水泵可用台数，所述安全系数与运行策略强度正相关；
所述限值变量包括调蓄失败事件以及调蓄事件失败对应参数，所述调蓄失败事件包括雨水管道液位超限、前池液位超限和污水厂进厂流量超限，所述调蓄事件失败对应参数包括管道液位超限、前池液位超限、污水厂进厂流量超限对应变量限值；
所述管道液位模型根据降雨量、当前雨水管道液位和管道参数确定下一阶段雨水管道液位；所述前池液位模型根据雨水管道液位、当前前池液位、前池容量参数确定下一阶段前池液位；所述调蓄池液位模型根据前池液位、当前调蓄池液位、调蓄池容量参数确定下一阶段调蓄池液位，所述水泵排水量模型为流量-扬程模型，其由水泵选型决定，所述下游水厂进水量模型根据上游雨水管道液位、前池液位、调蓄池液位决定下游水厂进水量。
5.根据权利要求4所述的一种排水泵站调度方法，其特征在于，所述将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，具体包括：
对雨水管道液位、前池液位、调蓄池以及污水厂进厂流量进行初始化；
以非暴雨模式对应的排水泵站的调度安排作为初始运行方案，结合预测进水量进行迭代仿真，若触发调蓄失败事件，则发出洪涝警告，否则继续仿真计算非暴雨模式和暴雨模式的临界点；
根据雨量预测值以及其上下误差限值分别重复上述步骤，得到对应的仿真结果；
根据上述仿真结果确定迭代准确度，并输出准确度最高的运行模式。
6.根据权利要求5所述的一种排水泵站调度方法，其特征在于，所述根据运行模式输出该运行模式下排水泵站的调度安排，具体包括：
当运行模式为非暴雨模式时，调度方法如下：
在晴天放空调蓄池或雨天放空反冲洗时，打开放空泵，将调蓄池内的初期雨水输送到污水管道，放空时间为管网污水量低谷期，当调蓄池排空至一定液位时，关闭排空泵；
当运行模式为暴雨模式时，调度方法如下：
(1)水环境策略
雨天情况下先截流运行，打开雨水进水闸将雨水引到前池，如果前池液位没有上涨时，保持水环境策略继续运行，若前池液位持续上涨，运行水平衡策略；
(2)水平衡策略
前池液位持续上涨，打开调蓄池进水闸将前池的水引入调蓄池，若调蓄池液位持续一段时间不再上涨，关闭调蓄池进水闸，运行水环境策略，若调蓄池液位持续过高时，运行水安全策略；
(3)水安全策略
水安全策略下，进行放江操作和/或放空操作；
所述放江操作是打开雨水出水闸，通过雨水泵将调蓄池内的水抽到雨水收集池，从而直接排放至受纳水体，若调蓄池的液位持续一段时间不再上涨，此时关闭雨水泵和雨水出水闸，运行水平衡策略；
所述放空操作是打开调蓄池的放空泵，将调蓄池的水放空输送到下游污水厂，若调蓄池的液位持续一段时间不再上涨，此时关闭放空泵，运行水平衡策略。
7.一种排水泵站调度装置，其特征在于，包括：
运行模式输出模块，其将当前管网参数、泵站参数以及下游污水厂参数输入运行模式判断模型，确定排水泵站的运行模式是暴雨模式还是非暴雨模式，所述管网参数包括雨水管道液位、雨水管道容量，所述泵站参数包括前池液位、调蓄池液位，所述下游污水厂参数包括下游污水厂进厂流量；
调度控制模块，其根据运行模式输出该运行模式下排水泵站的调度安排，直至排水泵站运行满足安全要求。
8.一种排水设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求3-6中任一项所述的排水泵站调度方法。
9.一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求3-6中任一项所述的排水泵站调度方法。
10.一种排水系统，其特征在于，包括权利要求8所述的排水设备。
CN202310318498.5A 2023-03-29 2023-03-29 一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统 Pending CN116335259A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310318498.5A CN116335259A (zh) 2023-03-29 2023-03-29 一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310318498.5A CN116335259A (zh) 2023-03-29 2023-03-29 一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116335259A true CN116335259A (zh) 2023-06-27

Family

ID=86878577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310318498.5A Pending CN116335259A (zh) 2023-03-29 2023-03-29 一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116335259A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117350468A (zh) * 2023-09-07 2024-01-05 长江生态环保集团有限公司 一种基于集控模式下的调蓄池系统调度方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117350468A (zh) * 2023-09-07 2024-01-05 长江生态环保集团有限公司 一种基于集控模式下的调蓄池系统调度方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113236581B (zh) 一种智能化并联泵系统及优化调节方法
CN105178387B (zh) 雨水综合利用的智能控制系统及其控制方法
CN113011662B (zh) 一种区域企厂网河一体化联合优化调度的系统及方法
CN205193543U (zh) 智能排水调度系统
CN106759834B (zh) 一种污水泵站动态控制方法及系统
CN102162443A (zh) 一种多泵站城市排水管网系统的调速节能控制方法
CN111027264A (zh) 基于生态恢复目标的平原区城市河网水循环调控方法
CN105714723B (zh) 一种城市道路雨水收集处理和应用系统
CN116335259A (zh) 一种排水泵站以及调度方法、装置、设备和系统
CN104612237A (zh) 雨洪调控系统
CN102183972A (zh) 一种城市排水系统蓄水池水位的控制方法
CN113112054B (zh) 高密度建成区合流制溢流污染削减系统及联动联调方法
CN114792071A (zh) 基于机器学习技术的排水泵站优化调度方法
CN208792082U (zh) 一种海绵城市绿地雨水回收系统
CN116011656A (zh) 一种基于模型预测控制的泵闸群防洪调度方法及系统
CN105544697A (zh) 基于合流制管网的区域分片雨水分流、调蓄及处理系统
CN113515096A (zh) 一种基于气象大数据的排水设施智能调度方法
CN112950096B (zh) 厂网河一体化分类智能调度方法
CN205636892U (zh) 基于混流制管网的区域分片雨水分流、调蓄及处理系统
CN115680106A (zh) 一种污水传输箱涵防淤方法、系统、电子设备及存储介质
CN215442256U (zh) 一种雨水调蓄抽排无动力控制节能系统
CN113642256B (zh) 一种基于主题数据库的实用闸门启闭优化方法
CN205637027U (zh) 基于合流制管网的区域分片雨水分流、调蓄及处理系统
CN207160434U (zh) 一种屋顶雨水收集弃流装置
CN105649142A (zh) 基于混流制管网的区域分片雨水分流、调蓄及处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination