一种自来水厂二供水箱氯激活调度系统及方法与流程

本发明涉及运行调度，更具体地说，本发明涉及一种自来水厂二供水箱氯激活调度系统及方法。

背景技术：

1、二供水箱作为自来水厂供水系统与用户侧管网之间的重要调蓄环节，通常承担储水、稳压和错峰供水等功能。现有二供水箱运行控制多以液位、进出水流量、供水时段以及单点余氯监测数据作为主要依据，并通过固定阈值判断、固定时段控制或者人工经验调度的方式进行补氯、换水和泵组控制。

2、实际运行中，二供水箱内部水体并非始终处于完全混合状态，受箱体结构、进出水位置、用水工况和水温变化等因素影响，箱内不同位置水体的停留时间和余氯保持状态存在差异，而单点余氯监测数据仅能反映采集位置附近的余氯状态，难以全面代表箱内不同区域的水质风险。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种自来水厂二供水箱氯激活调度系统及方法以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种自来水厂二供水箱氯激活调度方法，包括如下步骤：

4、s1、获取二供水箱液位、进水流量、出水流量、水温和单点余氯监测数据，并按照采集时间顺序构建二供水箱运行序列；

5、s2、根据二供水箱运行序列提取液位峰谷点，并对进水流量与出水流量进行互相关分析，基于互相关峰值时移划分填排循环单元；

6、s3、基于各填排循环单元内的液位变化方向、水温差反转点和互相关峰值时移，判定热分层区、水力短流区和滞留区；

7、s4、按照各填排循环单元的进入次序与外排次序，将单点余氯监测数据对应配置到热分层区、水力短流区和滞留区，生成最低余氯风险次序和外排次序；

8、s5、根据最低余氯风险次序和外排次序识别交叠时段，并以交叠时段的出现先后确定氯激活优先级、氯激活时段和换水泵组联动顺序；

9、s6、按照氯激活优先级、氯激活时段和换水泵组联动顺序输出分箱分时的二供水箱氯激活调度指令并发送至执行设备。

10、在一个优选的实施方式中，s1，具体为：

11、以二供水箱为采集对象，分别获取液位、进水流量、出水流量、水温和单点余氯监测数据；

12、对获取的液位、进水流量、出水流量、水温和单点余氯监测数据进行采集时间标记一致化、异常采集值剔除和缺失采集值补齐，并按照采集时间顺序生成二供水箱运行序列。

13、在一个优选的实施方式中，s2，具体为：

14、根据二供水箱运行序列中液位由升转降和由降转升的位置提取液位峰谷点，以相邻液位峰谷点限定候选填排区间；

15、在候选填排区间内对进水流量与出水流量进行归一化互相关分析，将互相关值达到最大时对应的时间偏移作为互相关峰值时移；

16、基于互相关峰值时移校正候选填排区间边界，得到填排循环单元。

17、在一个优选的实施方式中，s3，具体为：

18、在填排循环单元内按照采集时间顺序计算液位相邻变化量；

19、根据液位相邻变化量确定液位变化方向及对应的水体填充段和水体排出段；

20、对填排循环单元内水温按照采集时间顺序进行相邻差分处理，将相邻差分符号发生反向变化的位置确定为水温差反转点；

21、将液位变化方向、水温差反转点和互相关峰值时移进行对应，依据水温差反转点相对于水体填充段和水体排出段的位置判定热分层区，依据互相关峰值时移对应的进出水响应位置判定水力短流区和滞留区。

22、在一个优选的实施方式中，s4，具体为：

23、按照水体填充段的采集时间顺序确定热分层区、水力短流区和滞留区的进入次序；

24、按照水体排出段的采集时间顺序确定热分层区、水力短流区和滞留区的外排次序；

25、依据互相关峰值时移将单点余氯监测数据回配至进入次序对应的热分层区、水力短流区和滞留区，并记录对应时间；

26、按照回配后的单点余氯监测数据由低至高排列热分层区、水力短流区和滞留区，生成带有对应时间的最低余氯风险次序，并保留带有离开时间的外排次序。

27、在一个优选的实施方式中，s5，具体为：

28、将带有对应时间的最低余氯风险次序与带有离开时间的外排次序按采集时间顺序对齐，提取对应时间早于离开时间且二者存在连续时间覆盖的区段作为交叠时段；

29、基于交叠时段出现先后顺序以及回配后的单点余氯监测数据由低至高的排列顺序，确定氯激活优先级；

30、基于交叠时段起止时间确定氯激活时段，并按照外排次序确定换水泵组联动顺序。

31、在一个优选的实施方式中，s6，具体为：

32、按照氯激活优先级依次读取对应二供水箱的氯激活时段和换水泵组联动顺序，形成包含二供水箱标识、氯激活开始时间、氯激活结束时间、换水泵组联动顺序和指令发送时间的分箱分时的二供水箱氯激活调度指令；

33、将分箱分时的二供水箱氯激活调度指令按指令发送时间发送至执行设备，并记录发送状态与对应二供水箱标识。

34、另一方面，本发明提供一种自来水厂二供水箱氯激活调度系统，包括：

35、数据采集模块：获取二供水箱液位、进水流量、出水流量、水温和单点余氯监测数据，并按照采集时间顺序构建二供水箱运行序列；

36、循环划分模块：根据二供水箱运行序列提取液位峰谷点，并对进水流量与出水流量进行互相关分析，基于互相关峰值时移划分填排循环单元；

37、风险判定模块：基于各填排循环单元内的液位变化方向、水温差反转点和互相关峰值时移，判定热分层区、水力短流区和滞留区；

38、次序生成模块：按照各填排循环单元的进入次序与外排次序，将单点余氯监测数据对应配置到热分层区、水力短流区和滞留区，生成最低余氯风险次序和外排次序；

39、调度确定模块：根据最低余氯风险次序和外排次序识别交叠时段，并以交叠时段的出现先后确定氯激活优先级、氯激活时段和换水泵组联动顺序；

40、指令输出模块：按照氯激活优先级、氯激活时段和换水泵组联动顺序输出分箱分时的二供水箱氯激活调度指令并发送至执行设备。

41、本发明一种自来水厂二供水箱氯激活调度系统及方法的技术效果和优点：

42、通过采集二供水箱液位、进水流量、出水流量、水温和单点余氯监测数据构建二供水箱运行序列，并利用液位峰谷点、互相关峰值时移和填排循环单元识别二供水箱内水体填排过程，使氯激活调度不再仅依赖固定阈值或单点余氯瞬时测值；通过结合液位变化方向、水温差反转点和进出水响应关系判定热分层区、水力短流区和滞留区，能够将单点余氯监测数据回配至不同风险区域，形成最低余氯风险次序和外排次序；进一步基于最低余氯风险次序与外排次序的交叠时段确定氯激活优先级、氯激活时段和换水泵组联动顺序，从而使氯激活调度指令与箱内真实低余氯风险区域及后续外排过程相匹配，提高二供水箱氯激活调度的准确性、连续性和协同性。

1.一种自来水厂二供水箱氯激活调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种自来水厂二供水箱氯激活调度方法，其特征在于，s1，具体为：

3.根据权利要求2所述的一种自来水厂二供水箱氯激活调度方法，其特征在于，s2，具体为：

4.根据权利要求3所述的一种自来水厂二供水箱氯激活调度方法，其特征在于，s3，具体为：

5.根据权利要求4所述的一种自来水厂二供水箱氯激活调度方法，其特征在于，s4，具体为：

6.根据权利要求5所述的一种自来水厂二供水箱氯激活调度方法，其特征在于，s5，具体为：

7.根据权利要求6所述的一种自来水厂二供水箱氯激活调度方法，其特征在于，s6，具体为：

8.一种自来水厂二供水箱氯激活调度系统，用于实现权利要求1-7任一项所述的一种自来水厂二供水箱氯激活调度方法，其特征在于，包括：