城市给水优化调度系统中新技术的应用研究x

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1、2<»)6.11-0111-05收稿日期:2006-01-23城市给水优化调度系统中新技术的应用研宄聂俊英，崔建国，贾新强（太原理工大学环境科学与工程学院，山囲太原，030024）摘耍：研究了目前给水调度系统屮的SCADA系统、EPANET技术、GIS技术以及遗传笕法等新技术在给水优化调度屮的应用，并对ANSYS技术、Kahnan滤波理论应用于该系统屮进行了展望。指出各技术的联合应川是强化给水系统优化调度技术的育效手段。关键词：给水系统;优化调度；新技术应用屮图分类号：TU991文献标识码：A近什來.城小给水系统优化调度系统得到广泛的觅祕，随葙研允的不断^

2、入.•邨新技术衍到应用，推动卷优化调度技术的不断发展，使供水安令

3、小讯件人人捉岛.管理成本显茗减少。1II前给水调度系统中应用的技术LISCADA系统SCADA系统对f供水行业來说己遍及各个领域。从泵房到加药叫也心调锒方法都~真袋W—模一样,它仿生了袋鼠的姿势维持系统，在失去f•衡时会门动调汾卞心，所以能完成稳定的跳跃，而迮这以前一盥足•个难题.1卜:坫/E仿1:思想支配下完成了这一没计vH前这种仿生袋h（机器人Li能在悚谣的冶石上较便地移动，未來将可用子行星探索。尔MI:业人I:学院的岩崎彻也教授主持的课题组研制出的像蛇•样的机器人.-种足安装苻轮子的，

4、这种蛇枰机器人无法在狭窄的缝《中行进.fl得祺膂.现在又仿生制出了一种像溜冰鞋的冰刀那样的利器，使能好M进入狄汾里丫。该大学工学院研宂部S山勋教授主持的深题.则是仿雄性蚕蛾通过性佶息素4找雌蚕蛾这•特性，研制成另•祌机器人，它会恂恂地接近放射山红外线的小增装H,就像雄蚕蛾循IV件仏息臬句邶企蛾V,•近一•样，时而良行，吋而蜿蜒，时而一步三回头。这祌仿人长坟、宽嗖和尚度均为5cm，它会以丨cm/s的速度移动.在其两为装《打红外线Hr感器，接收到信息吋则通过8个简单的集成电路进行处现,从而向红外线源移动。另据研究报告，它还可以作为操作系•川.如拧制核劝力裝S行

5、道的微喇检测器，2.5仿神经M络行效地监测水位么杭洪防灾的外，中，人们为了减少水灾造成的危窖，常把水愔预报放在贞点失注的位贤I:。我国科学工作者在长期的防洪斗争中积累了h帘的轻验.取mr明显的防灾效果。如广东省顺德市的科学工作者在防洪抢险斗卞中仿用神经网络模型监測珠江河网区水位变化过程取得广叫W的效Mi,并IL在衫年的抗洪斗争屮应用仿生原理获得成功。该市f*r洙江二炻洲胙地.令节河网交错，是典型的河网分布地域。其江河水位变化受囲江、北江干流.支流及潮水影响明显。鉴于此，为了使防洪、排涝史加0效.必处科河M地域的水位变化规伴葙新的或更精确的认识。研究芥fl:

6、足在仿生哚砰的思想指导下，对过去长期在防洪抗涝斗争中效果不什的吩闪进hrii学的分析，认识到:原有的线性相关分析测报水以至于筲网的监测点，甚至可以用于多个水厂的联☆调度，在供水系统屮具有审要的作用。SCADA系统结构见阁I、SCADA系统的功能承I特点：（1）集中赞理，分敗控制。包括就地手工控制，叩通过控制箱的控制按钮进行控制；分站PLC控制，用各地的PLC分站对各站的情况进行控制，在中央控制室有故障吋可以进行控制；中央控制室集中控制，在这里可以对泵站、水厂以及供水管网进行综合校制。位变化己满足不了现实盅要。而在仿生学拟理圯维摸式指导下，他们采用人工神经网

7、络模型，对西江、北江來水的水位变化及河口潮位变化进行计算分析，通过建模、计算并验证，収料了较为准确的结论，从而应用到历年的水位监测工作屮，力该市组织抗洪提供了决策依据，减少了损失，取得了很好的效果。专家们在评审这一应用仿生知识开创的有效防洪措施时，给予了充分的宵定。3仿生学未來发展仿生学自觉地把虫物界作为各种技术思想、设计原理和创造发明的源泉。用化学、物理、数学、T.艺学等对生物系统开展深入的研宂，对推动生命科学的发展起了极火妁促进作用。生命科学的发展又以仿生学为梁道向各种自然科学和技术科学输送宝贵的资料和丰富的营葬，加速了科学的发展。仿生学所取得的成就足

8、多方面的。当代科学家j己普遍汄识到生物学与数学、物理、化学及工程技术学相结合将会产生一场新的技术革命。参考文献[11黄原.分于系统学——原理、方法及应爪M.北京：中同农业出版社，1998.I2）杜家纬.仿生梦幻

9、M

10、.郑州：河南科学技术出版社，2000.f31LucasWF.生命科宁模型[Ml.长沙：閃防科技大学出版社，1996.（实习编辑：王永胜）第一作者简介：孙毅，男，1936年10门生，I960年毕业于河南师范大学生物系.教授，信阳师范学院生达科技开发公司，河南符信阳市信阳师范学院老千处，464000.SeveralNewProgressesofth

11、eResearchesontheBionicsSUNYiABSTR