智能控制体系在智慧水务建设中的应用

智能控制就是充分利用各个智能子系统的应用信息,优化各种不同类型控制建筑物和设备(如闸门、泵站机组、发电机组)的自适应控制算法,建立所有控制性建筑物和设备的智能控制模型。并在此基础上,利用智能仿真模型以及各个监控站点信息的相互智能感知,建立区域内所有控制性建筑物和设备的联合控制模型。联合控制模型能够以水量调度系统下达的水量分配方案为目标对区域内所有控制性建筑物和设备进行统一控制,并以当前河道或流域状况作为反馈以修正对闸、泵的控制达到区域闭环的效果,实现系统运行数据和设备状态的智能化监控,在满足调度目标的同时确保输水河道以及输水建筑物安全,达到大连市水量统一调度分配。根据大连市水务的特点,智慧水务建设包括五大智能控制体系,分别为洪水控制体系、水源控制体系、城市供水控制体系、城市排水控制体系以及生态河湖控制体系。

智慧水务建设是一类典型的不确定系统,时空跨度大、影响因素多、功能范围广,其运移转化规律虽有客观规律可循,但自身特性非常复杂,作为系统输入的降水、气温、太阳辐射、人类活动等众多外部因素具有广泛的不确定性,致使水文模型的参数、水资源系统内部的产汇流规律乃至水循环过程的各个环节在时空分布上都具有明显的不确定性,未来的流域来水系列和用户用水系列均为不确定的随机系列。(www.xing528.com)

智慧水务建设的自适应调控模式是指在未来来水和用水过程不确定的情况下,综合考虑水资源系统内外部各类不确定因素的影响,运用自适应控制中分离原理和确定等价原理的思想和方法,在线辨识未来的来水、用水、水量损失、用水效益等不确定参数,实时拟定最新的水文预报方案及水资源系统未来的调控指标,按照拟定的准则进行集体会商和序贯决策,滚动修正水量分配方案及用水管理方案,进一步确定水库、闸门、泵站等水利工程当前的调控策略及相关的水资源开发利用政策法规,通过工程措施与非工程措施,对河(渠)道各时段的过流量、计算单元的用水总量及其结构、水源和用户的配置关系等进行联合调控,以满足生产、生活、生态环境等各类用水需求,保证水资源调控效果在所拟定准则下达到最优或次最优,其调控原理如图5.11所示。