【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水壓調控，具體涉及用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法系統及介質。
技術介紹
1、城鎮供水管網、丘區灌區系統均配備有大量加壓泵站，水泵電能消耗約占總體供水系統的50%~80%。送水泵用于將貯水池中的清水加壓到城鎮供水管網中，使其能以一定壓力達到千家萬戶，滿足居民的用水需求；
2、目前自來水廠降低送水泵房能耗的主要通過以下兩種方式：在電力配置端使用節能器件，降低輸配環節的電能損耗；采用效率更高的水泵及電機，降低恒壓送水環節的電能損耗。
3、以上兩種節能方式均能有效降低能耗，但囿于理論上界的約束，效率提升幅度較小，一般在20%以內。目前通過優化泵房控制系統降低能耗的方法較少，且均是進行簡單的水泵運轉調度、變頻恒壓送水。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是：傳統的供水模式下，泵雖然可以達到供水需求，但是并不能將泵的效率最大化，導致資源浪費，尤其是在低流量和過流量條件下，水泵效率下降進一步增加資源浪費；本專利技術目的在于提供用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法系統及介質，在傳統的水壓調控技術基礎上進行方法上的改進，利用終端節點的壓力和水力分布數據，模擬出供水區的用水特性，并根據壓力監測數據構建目標供水區域的最優壓力區間模型，降低送水泵房的能耗，使水泵始終運轉于最優效率區間，降低泵站運行電耗，降低自來水供應成本。
2、本專利技術通過下述技術方案實現：
3、本方案提供用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，包括：
5、基于水力分布數據建立目標供水區域的需水量模型，并根據壓力監測數據構建目標供水區域的最優壓力區間模型；
6、根據需水量模型和最優壓力區間模型反向計算出目標供水區域的出廠水壓；
7、以所述出廠水壓為目標，多泵組合效率最優為約束條件，計算出各泵的最優工作頻率；
8、調節各泵至對應的最優工作頻率。
9、本方案工作原理：傳統的供水模式下，泵雖然可以達到供水需求，但是并不能將泵的效率最大化，導致資源浪費，尤其是在低流量和過流量條件下，水泵效率下降進一步增加資源浪費；本專利技術目的在于提供用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法系統及介質，在傳統的水壓調控技術基礎上進行方法上的改進，利用終端節點的壓力和水力分布數據，模擬出供水區的用水特性，并根據壓力監測數據構建目標供水區域的最優壓力區間模型，降低送水泵房的能耗，使水泵始終運轉于最優效率區間，降低泵站運行電耗，降低自來水供應成本。
10、進一步優化方案為，所述獲取目標供水區域的多個終端節點，并獲取各終端節點的壓力監測數據和水力分布數據，包括方法：
11、獲取目標供水區域的管網拓撲；
12、設置管徑閾值，篩選出管網拓撲中管徑≥管徑閾值的部分拓撲；
13、從所述部分拓撲中確定出終端節點，所述終端節點包括用水終端節點和管線節點；采集終端節點的水力分布數據；采集終端節點和管線節點的壓力數據和流量數據。
14、進一步優化方案為，所述基于水力分布數據建立目標供水區域的需水量模型，并根據壓力監測數據構建目標供水區域的最優壓力區間模型；包括方法：
15、對各終端節點和管線節點進行用水類型片區劃分；所述用水類型片區包括：工業用水片區、商業用水片區和居民用水片區；
16、按照不同的用水類型片區，基于水力分布數據構建目標供水區域的需水量時間序列模型，并對需水量時間序列模型進行校正；
17、按照不同的用水類型片區，基于壓力監測數據構建目標供水區域的最優壓力區間模型。
18、進一步優化方案為，所述按照不同的用水類型片區，基于水力分布數據構建目標供水區域的需水量時間序列模型，并對需水量時間序列模型進行校正；包括方法：
19、獲取目標供水區域的所有用水類型片區，估算出目標供水區域的用水估計值；所述用水估計值包括綜合生活用水量和工業企業用水量；
20、在用水估計值的基礎上，建立目標供水區域的日變化模型作為需水量時間序列模型；
21、按照各用水類型片區的特點，將各用水類型片區的用水流量進行降噪和差分處理以校正需水量時間序列模型。
22、進一步優化方案為，所述綜合生活用水量根據下式計算：
23、q1=?q1*n*f；
24、n=n0（1+a）n；
25、q1表示目標供水區域的綜合生活用水量；q1表示n年內目標供水區域的最高日綜合用水定額；n表示n年內目標供水區域的規劃常住人口；n0表示當年目標供水區域的人口數，a表示目標供水區域的人口自然增長率；f表示自來水普及率；
26、所述工業企業用水量根據下式計算：
27、q2=?q2a+q2b；
28、q2a=q2a*n2a+q2b*n2b；
29、q2b=q2b*b（1-u）；
30、其中，q2a表示工業企業生活用水量；q2b表示工業生產用水量；q2a表示職工生活用水定額；n2a表示職工生活用水總人數；q2b表示職工淋浴用水定額；n2b表示職工淋浴用水總人數；q2b表示萬元工業產值水量；u表示生產用水重復利用率；b表示最高日內區域工業總產值。
31、進一步優化方案為，所述按照不同的用水類型片區，基于壓力監測數據構建目標供水區域的最優壓力區間模型，包括方法：
32、繪制各終端節點的壓力曲線和需水量曲線，基于隨機森林回歸模型按照壓力波動狀況篩選出待優化終端節點；
33、對待優化終端節點的壓力與需水量進行相關性分析，并以當前待優化終端節點的最低壓力需求為標準，根據相關性分析結果調整當前待優化終端節點的壓力。
34、進一步優化方案為，所述當前待優化終端節點的最低壓力需求的確定方法包括：
35、對于工業用水片區的終端節點，最低壓力需求包括滿足供水壓力持續穩定在閾值區間內；
36、對于商業用水片區的終端節點，最低壓力需求包括滿足日間用水壓力；
37、對于居民用水片區的終端節點，最低壓力需求包括滿足高峰期用水的壓力。
38、進一步優化方案為，以所述出廠水壓為目標，多泵組合效率最優為約束條件，計算出各泵的最優工作頻率；包括方法：
39、獲取所有水泵的效率參數；
40、基于所有水泵的效率參數以及出廠水壓構建多泵組合計算方程：
41、q總=?q1+?q2+?q3+···+?qk；
42、p總=?p1+?p2+?p3+···+?pk；
43、e總=?e1+?e2+?e3+···+ek；
44、其中，q總表示出廠總流量；qk表示第k個水泵的供水量；p總表示出廠水壓；pk表示第k個水泵的供水量；e總表示總耗電量；ek表示第k個水泵的耗電量；
45、基于模糊-遺傳算法計算，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，所述獲取目標供水區域的多個終端節點，并獲取各終端節點的壓力監測數據和水力分布數據，包括方法：
3.根據權利要求2所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，所述基于水力分布數據建立目標供水區域的需水量模型，并根據壓力監測數據構建目標供水區域的最優壓力區間模型；包括方法：
4.根據權利要求3所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，所述按照不同的用水類型片區，基于水力分布數據構建目標供水區域的需水量時間序列模型，并對需水量時間序列模型進行校正；包括方法：
5.根據權利要求4所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，所述綜合生活用水量Q1根據下式計算：
6.根據權利要求4所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，所述按照不同的用水類型片區，基于壓力監測數據構建目標供水區域的最優壓力區間模型，包括方法：
7.根據權利要求6所述的用于多泵組合
8.根據權利要求1所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，以所述出廠水壓為目標，多泵組合效率最優為約束條件，計算出各泵的最優工作頻率；包括方法：
9.用于多泵組合供水的出廠水壓調控系統，其特征在于，用于實現權利要求1-8任意一項所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法；所述系統包括：
10.一種計算機可讀介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執行可實現如權利要求1-8中任意一項所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法。
...【技術特征摘要】
1.用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，所述獲取目標供水區域的多個終端節點，并獲取各終端節點的壓力監測數據和水力分布數據，包括方法：
3.根據權利要求2所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，所述基于水力分布數據建立目標供水區域的需水量模型，并根據壓力監測數據構建目標供水區域的最優壓力區間模型；包括方法：
4.根據權利要求3所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，所述按照不同的用水類型片區，基于水力分布數據構建目標供水區域的需水量時間序列模型，并對需水量時間序列模型進行校正；包括方法：
5.根據權利要求4所述的用于多泵組合供水的出廠水壓調控方法，其特征在于，所述綜合生活用水量q1根據下式計算：
6.根據...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王嘉，張凌杰，夏澤鑫，楊輝，楊宇，
申請(專利權)人：四川奧凸科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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