论“城市优化供配水系统”研究与开发—建设节水型城市的必备工具论文

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1、论“城市优化供配水系统”研究与开发—建设节水型城市的必备工具论文.freel）、管网RTU、有线/无线通信系统等构成；因此，SCADA就构成了“城市供配水综合自动化系统（SyntheticAutomaticSystem，SAS）”的核心系统。“城市供配水综合自动化系统”之中的SCADA功能，可以概要的描述如下：1.数据采集功能：根据公司生产调度中心调度生产指挥的需求，要求系统对自来水管网及各水厂能够数据采集以下信息：合理分布在自来水管网上的测压信号（管网压力），各水厂泵的运行参数、电源供电情况、耗电量、当前功率因素、水厂进/出水量、原水浊度、

2、出厂水浊度、余氯、PH值等。2.数据传输功能：将现场采集到的数据，或直接或通过各生产调度分系统，实时地传递到生产调度中心主系统。3.数据显示及分析功能：生产调度中心主系统将获得的各类信息及数据，经过分析、加工直观地、动画地显示出来；供生产调度指挥人员使用。4.报警功能：系统可对各水厂机泵运行异常，如电压、电流的不足或过载等，管网压力不足或超限进行及时报警。5.历史数据的存储、检索、查询及分析功能：根据公司生产调度中心调度生产指挥，和检索、查询及分析历史数据的需求，系统应具备实现历史数据的存储、检索、查询及分析功能。6、报表显示及打印功能：系统

3、可自动生成各种生产情况的日月年报表，并可随时打印。7.遥控功能：根据公司生产调度中心调度生产指挥的需求，系统操作人员可在生产调度中心实现对有关水泵实现开停遥控。8.网络功能：将现场采集到的数据送到网络服务器上，供其他系统使用。2.3完全信息化的在线优化供配水系统功能以供水管网GIS为背景建立起来的城市优化供配水系统数学模型，在城市自来水公司生产调度中心投入使用的时候，通常都具备有“完全信息化的在线优化供配水系统功能”。2.4应急事故处理的社会服务功能城市自来水管网系统在实际运行过程中，有可能发生各种各样的事故（诸如爆管、停水、水压不足等），城

4、市居民、单位均可通过预先设置的电话通知自来水公司，以便急时得到维修，这就是应急事故处理的社会服务功能。3、“城市优化供配水系统”的开发方法3.1城市优化供配水系统数学模型的建立1、建立“城市优化供配水系统数学模型”意义人类进入21世纪，由于全球性水资源的短缺（我国更为严重），极大地威胁着人类的生存；因此，科学合理的利用水资源、节约城市工业与生活用水已迫在眉睫，建立“城市优化供配水系统数学模型”，实施城市管网优化供配水，从而达到城市节约用水的目的。建立了“城市优化供配水系统数学模型”以后，我们就具备了深刻理解城市供水系统地下管网运行的条件，该模

5、型不仅提供城市供水系统中不同泵的供水范围，而且还可明显的反映出城市供水系统地下管网可能发生的瓶颈现象，模型同时还可提供各种供配水方案的直观模拟演示，这就为系统操作者进行实时在线优化供配水提供了有利条件。在城市供配水管理方面，由于有了“城市优化供配水数学模型”，对城市因其发展而需要进行管网扩展，模型提供了有力的数据支持，从而保证了城市供配水系统的优化管理，用户也得了高质量的服务。2.“城市优化供配水系统数学模型”建模前的准备（1）“城市优化供配水系统数学模型”的结构如下：“城市优化供配水系统数学模型”的建模过程，如图2所示；通常在建立数学模型前

6、，必须进行前期的各种数据的准备工作，如管网数据的确定、需水量数据的确定、测试数据等；这里我们就不一一予以说明了；值得一提的是，用于建模的数据正确性是一定加以测定的。3.建模与模型计算城市优化供配水系统数学模型的建立，是以管网GIS系统基础数据，计算机网络收费系统数据处理和现场管网测试数据等为依据；根据城市管网分布结构，筛选出管网干道节点，以这些管网干道节点为核心，形成管网水流环路，然后再利用流体力学基本计算公式进行模拟计算，从而获得管网环路各节点上的压力分布和流量分布；根据系统优化目标，进一步对该系统进行优化；“城市优化供配水系统仿真与优化软

7、件包”的运行，使上述这一切成为可能；有关城市优化供配水系统数学模型的建立，及其仿真计算和系统优化设计，另文予以论述。4.城市优化供配水系统数学模型的维护通过对模型周期性的不断更新，以保证模型应用的准确性；对于管网不同程度的变化情况，模型可作如下处理：＃当局部点变化时，应及时调整模型数据＃当管网的变化加大到一定程度时，应对模型进行更新＃当管网中的变化程度无法在原有基础上更新时，应对模型进行重建对于模型具体维护工作包括：加入新的需水量/删除旧的需水量，加入新的管线/删除旧的管线，加入新的管网设备/删除旧的管网设备，更新管线模型，更新需水量数据，根

8、据局部现场测试数据对模型做相应改动。3.2城市优化供配水系统的模型数据库的建立城市优化供配水系统的模型数据库的作用，是将GIS系统数据、网络收费系统数据及管网现场测