城市供水調(diào)度系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、城市供水調(diào)度系統(tǒng)是實(shí)時(shí)、有效管理城市供水的重要手段，對(duì)該系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是保障安全生產(chǎn)、提高出水水質(zhì)、降低生產(chǎn)消耗，提高水廠經(jīng)濟(jì)效益的主要途徑。本論文緊密結(jié)合“青田縣上湖口水廠二期工程”，從供水管網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、供水泵站的優(yōu)化調(diào)度兩個(gè)方面，對(duì)供水調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 供水管網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控方面，本文通過對(duì)現(xiàn)有GSM（Global System for Mobile Communications）、GPRS（General Packet

2、 Radio Service）兩種數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳方案的性能分析，提出了一種以GPRS通訊方式為主，以GSM通訊方式為輔的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳方案。該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳方案無需申請(qǐng)專項(xiàng)通訊資源，即可進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，不但可靠性高、方式靈活、實(shí)時(shí)性好而且運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用低廉。同時(shí)，切合工程實(shí)際設(shè)計(jì)了一套基于該數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳方案的管網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，并完成了監(jiān)控中心上位機(jī)軟件及無線監(jiān)控終端的研制。本課題的監(jiān)控終端除具備數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳功能外，還提供多種設(shè)備接口，可方便地連接管網(wǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的各

3、種測(cè)試儀器和設(shè)備，執(zhí)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集任務(wù)。此外，監(jiān)控終端帶有人機(jī)交互界面并支持程序的遠(yuǎn)程在線升級(jí)，降低了設(shè)備的維護(hù)成本和難度。該監(jiān)控系統(tǒng)有效的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)在實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控上的不足，提高了供水調(diào)度系統(tǒng)的自動(dòng)化水平。 供水泵站的優(yōu)化調(diào)度方面，本文通過分析控制對(duì)象--水泵的特性，確定并簡(jiǎn)化了水泵的高效運(yùn)行區(qū)，切合工程實(shí)際建立了基于最小軸功率的供水泵站優(yōu)化模型，并引入粒子群算法（Paltcile Swarm Optimization-

4、-PSO）對(duì)該模型求解。為提高PSO算法的求解性能，本文提出一種基于遺傳策略的粒子群優(yōu)化算法（Particle Swarm Optimization Based on Genetic Strategy--GPSO），并用MATLAB仿真證明該算法在離散和連續(xù)空間均較原PSO算法有更好的尋優(yōu)性能。同時(shí)，本文采用懲罰函數(shù)法將帶約束的供水泵站優(yōu)化模型轉(zhuǎn)化為無約束問題，方便了GPSO算法對(duì)模型的求解，保證了求解結(jié)果的精度。對(duì)供水泵站的優(yōu)化調(diào)度，