基于多目标的群闸自动调度系统

摘要

本发明公开了一种基于多目标的群闸自动调度系统，属于水利信息技术领域。该系统由水闸调度管理中心(1)、基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统(2)和水闸运行控制端(3)依次连接组成，水闸调度管理中心(1)中的“调度指令生成”和水闸运行控制端(3)中的“调度指令解译”部分指令系统的编码方式采用基于实数编码的水闸调度指令系统设计。将IVR电话系统引入群闸调度与控制中，实现简单、成本低，特别适合偏远地区闸门的调度与控制；实数编码的水闸调度指令系统的设计具有标准化、多态性、功能易扩展等诸多优点。本系统可在水利、航运、水资源利用与保护、水污染应急调度等领域获得广泛的应用。

权利要求

1.一种基于多目标的群闸自动调度系统，其特征在于包括水闸调度管理中心(1)、基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统(2)和水闸运行控制端(3)，水闸调度管理中心(1)与基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统(2)连接，基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统(2)与水闸运行控制端(3)连接；所述的水闸调度管理中心(1)由信息采集系统、水闸调度决策支持系统和调度指令生成系统依次连接组成，所述的基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统(2)由语音卡、IVR服务器和公用电话网络组成，所述的水闸运行控制端(3)由调度指令解译部分和闸门启闭控制系统依次连接组成。

2.根据权利要求1所述的一种基于多目标的群闸自动调度系统，其特征在于所述的水闸调度管理中心(1)中的“调度指令生成”和所述的水闸运行控制端(3)中的“调度指令解译”部分指令系统的编码方式采用基于实数编码的水闸调度指令系统设计COM＝X1.X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10…X1：调度模式

X2X3：小数点后第1、2位，精确的时间刻度

X4X5：小数点后第3、4位，闸门开度

X6X7：小数点后第5、6位，多孔闸门开启率

X8 X9 X10…：功能扩展位。

说明书

基于多目标的群闸自动调度系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种基于多目标的群闸自动调度系统，属于水利信息技术领域。 背景技术

[0002] 我国平原河网地区水闸的科学调度与控制技术研究，一直是加强水资源综合利用与水环境保护的关键性问题之一。群闸的调度控制，首先要满足防洪安全的要求，其次要考虑到航运、水环境改善及生态与景观等需求。由于服务目标的不同，各水闸的调度模式及运行规则存在一定的差异。群闸调度的多种运行模式的表达及指令系统的结构化、标准化，是水闸综合调度自动决策系统建设的一项重要内容，目前还未见相关成果。 发明内容

[0003] 为了解决上述问题，本发明提供了一种依托IVR(Interactive VoiceRespond，交互语音应答)电话进行指令发送的多目标群闸调度控制系统，提出了基于实数编码的水闸调度指令系统设计方法、发送与解译装置，调度指令系统的设计具有标准化、多态性、功能易扩展等诸多优点，该方法能解决复杂调度模式下的群闸调度运行与控制问题。 [0004] 本发明为实现其目的采用下面的技术方案：

[0005] 一种基于多目标的群闸自动调度系统，包括水闸调度管理中心、基于IVR 电话的指令发送、传输及接受系统和水闸运行控制端，水闸调度管理中心与基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统连接，基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统连接与水闸运行控制端连接；所述的水闸调度管理中心由信息采集系统、水闸调度决策支持系统和调度指令生成部分依次连接组成，所述的基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统由语音卡、IVR服务器和公用电话网络组成，所述的水闸运行控制端由调度指令解译部分和闸门启闭控制系统依次连接组成。

[0006] 所述的水闸调度管理中心中的“调度指令生成”和所述的水闸运行控制端中的“调度指令解译”部分指令系统的编码方式采用基于实数编码的水闸调度指令系统设计 [0007] COM＝X1.X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10…

[0008] X1：调度模式

[0009] X2X3：小数点后第1、2位，精确的时间刻度

[0010] X4X5X6：小数点后第3、4、5位，闸门开度

[0011] X7X8：小数点后第6、7位，多孔闸门开启率

[0012] X9 X10 X11…：功能扩展位

[0013] 本发明的有益效果如下：

[0014] (1)提出了适应多目标复杂的水闸调度指令系统的设计方法。

[0015] (2)利用公用电话网络传输调度指令，实现了计算机与公用电话网络系统的交互，从而解决了偏远地区闸门的智能调度，设计模式简洁，费用低廉，稳定可靠，具有重要的应用前景。

附图说明

[0016] 图1是基于多目标的群闸自动调度系统结构框图。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图对本发明创造作进一步详细说明。

[0018] 图1中基于多目标的群闸自动调度系统的结构框图，包括水闸调度管理中心1、基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统2和水闸运行控制端3，水闸调度管理中心1与基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统2连接，基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统2与水闸运行控制端3连接；所述的水闸调度管理中心1由信息采集系统、水闸调度决策支持系统和调度指令生成部分依次连接组成，水闸调度决策支持系统通过综合分析水情、工情和污情等信息，根据不同调度目标调度预案，生成各控制闸门调度指令，所述的基于IVR电话的指令发送、传输及接受系统2由语音卡、IVR服务器和公用电话网络组成，所述的水闸运行控制端3由调度指令解译和闸门启闭控制系统依次连接组成；调度指令通过公用电话网络发送到水闸运行控制端，水闸运行控制端首先对调度指令进行解译，再根据解译后的闸门调度运行参数控制闸门的运行方式。闸门调度控制系统通常是通过宽带网络进行指令系统传输，本发明专利把IVR电话系统引入到群闸调度与控制中，通过IVR电话系统，进行群闸调度指令的发送与传输。IVR电话系统实现简单，成本低，特别适合偏远地区闸门的调度与控制。

[0019] 所述的水闸调度管理中心1中的“调度指令生成”和所述的水闸运行控制 端3中的“调度指令解译”部分指令系统的编码方式采用基于实数编码的水闸调度指令系统设计 [0020] COM＝X1.X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10…

[0021] X1：整数位，调度模式

[0022] X2X3：小数点后第1、2位，精确的时间刻度

[0023] X4X5X6：小数点后第3、4、5位，闸门开度

[0024] X7X8：小数点后第6、7位，多孔闸门开启率

[0025] X9 X10 X11…：功能扩展位

[0026] 本专利的基于实数编码的水闸调度指令系统设计具有如下的优点： [0027] (一)能适应复杂的群闸调度模式

[0028] (1)调度模式位(X1)

[0029] 可做如下定义

[0030] X1＝1：闸门单向引，根据闸内外水位差决定闸门启闭

[0031] X1＝-1：闸门单向排，根据闸内外水位差决定闸门启闭

[0032] X1＝2：闸门开启，可双向流动

[0033] (2)精确的时间刻度位(X2X3)

[0034] 可设置闸门起闭的具体时间

[0035] 设指令发送的时间间隔为DT小时，则闸门起闭操作时间为T小时后 [0036] T＝DT*0.X2X3

[0037] (3)闸门开度位(X4X5X6)

[0038] 闸门开度H(m)：

[0039] H＝X4X5X6

[0040] 如果X4X5X6＝000，则为全开

[0041] (4)多孔闸门开启率位(X7X8)

[0042] 多孔闸门开启率R

[0043] R＝X7X8/100

[0044] 如果X7X8＝00，则为所有闸孔全开

[0045] (二)功能易扩展

[0046] 如X1可以根据实际需要进行功能扩展，适应多目标调度控制的需求 [0047] 例如根据某水位站点(X9X10)的水位变化来控制闸门开启的功能 [0048] 可定义X1＝3：

[0049] 站点(X9X10)高于控制水位H(m)，闸门进行启闭操作

[0050] H＝X11.X12X13

[0051] 可定义X1＝4：

[0052] 节点(X9X10)低于控制水位H(m)，闸门进行启闭操作

[0053] H＝X11.X12X13

[0054] (三)多态性

[0055] 指令具有多态性

[0056] 如指令COM＝3.0000000，可以直接简单地写为COM＝3。即3.0000000与3执行相同的调度操作。