專利名稱：洪水調度系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于洪水調度與計算機應用相結合的技術領域。
背景技術：
洪水調度系統(tǒng)在整個洪水預報調度系統(tǒng)中占有非常重要的位置，根據(jù)水庫區(qū)、大壩下游防洪重點地區(qū)的水情、工情和社會經(jīng)濟狀況，進行防洪形勢分析，根據(jù)洪水預報的結果，按照不同控制模式，生成洪水調度預案。水庫優(yōu)化調度的目的就是根據(jù)水庫的設計要求和條件，在保證大壩安全的前提下，充分利用庫容調節(jié)洪水，妥善處理蓄泄關系，充分發(fā)揮水利資源的綜合利用效益，對于以防洪為主的水庫，當庫水位超過汛限水位后，主要考慮防洪調度，在下游允許的安全泄量下，盡快把庫水位降低到汛限水位以下。但是當前洪水調度系統(tǒng)所采用的調度手段比較單一，僅根據(jù)具體的需求進行軟件的設計，而每一個水庫都有特定的調度規(guī)則，現(xiàn)有的洪水調度系統(tǒng)不能滿足不同情況下的調度要求，現(xiàn)有的洪水調度系統(tǒng)通用性差。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題提供一種洪水調度系統(tǒng)以解決現(xiàn)有洪水調度系統(tǒng)調度手段單一，通用性差等問題。本發(fā)明技術方案 一種洪水調度系統(tǒng)，它包括
預報洪水調度功能模塊，根據(jù)洪水預報系統(tǒng)的預報結果計算出洪水過程線，根據(jù)當前洪水及下游水情數(shù)據(jù)，按照設置的調度方案和調度原則進行調洪演算，計算出相應的調度結果，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報系統(tǒng)電連接；
模擬洪水調度功能模塊，指定任意洪水數(shù)據(jù)和起調參數(shù)后進行模擬調度計算，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報系統(tǒng)電連接；
人機交互調度功能模塊，通過人工參與調度過程，人為的控制各泄流設施的開啟情況和閘門開啟量來進行調洪計算，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報系統(tǒng)電連接；
優(yōu)化調度功能模塊，根據(jù)實際情況進行綜合調度計算，以達到對整個流域進行優(yōu)化調度的效果，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報系統(tǒng)電連接；
聯(lián)合調度功能模塊，對流域內的預報斷面或水庫控制節(jié)點進行聯(lián)合預報和調度計算， 與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報系統(tǒng)電連接。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明洪水調度系統(tǒng)，預報洪水調度功能模塊根據(jù)洪水預報的預報結果計算出水庫的入庫洪水過程線，再參考當前水庫及下游水情數(shù)據(jù)，按照設置的調度方案和調度原則進行調洪演算，最終計算出相應的調度結果以供參考和決策使用；調度結果主要包括洪水入庫過程線、庫水位過程線、出庫過程線、各泄流設施的出流過程線及閘門開度數(shù)據(jù)等；模擬洪水調度功能模塊，用戶指定任意洪水數(shù)據(jù)和起調參數(shù)后進行模擬調度計算，模擬調度可不需要實時預報洪水和實時水庫水情數(shù)據(jù)，其模擬洪水數(shù)據(jù)可以是已發(fā)生的的歷史洪水數(shù)據(jù)、設計洪水數(shù)據(jù)、各頻率洪水數(shù)據(jù)、典型洪水數(shù)據(jù)和任意的人工模擬輸入數(shù)據(jù)等，實現(xiàn)模擬洪水調度功能。人機交互調度是指通過人工參與調度過程，人為的控制各泄流設施的開啟情況和閘門開啟量來進行調洪計算的一種調度方式，實現(xiàn)人機交互調度功能。優(yōu)化調度子功能模塊主要采用最大削峰、錯峰調洪、補償調度的基本思路，并根據(jù)實際情況進行綜合運用以達到對整個流域進行優(yōu)化調度的效果。聯(lián)合預報調度子功能模塊對流域內的多個預報斷面或多個洪水控制節(jié)點進行聯(lián)合預報和調度計算，在進行聯(lián)合計算時，其預報和調度相互作用，相互依賴；預報結果是其下游調度入庫的一部分，調度結果是其下游預報斷面的一部分，下游節(jié)點的預報數(shù)據(jù)由區(qū)間預報過程和上游各水庫的出庫調水過程通過河道演進后的疊加數(shù)據(jù)，整個流域根據(jù)各水庫和區(qū)域的相互關系構成預報調度流域結點圖，預報調度過程是對預報調度結點圖進行逐一計算的過程，可任意指定某一節(jié)點進行預報調度計算，也可對各聯(lián)系節(jié)點進行聯(lián)合預報調度計算；通過預報調度的靈活運用及各個步驟的計算結果進行洪水分析，為防汛和調度提供參考和服務。在聯(lián)合調度過程中提供各種優(yōu)化計算方法自動進行優(yōu)化調度，以實現(xiàn)整體的協(xié)調和優(yōu)化。本發(fā)明洪水調度系統(tǒng)采用上述五種調度模式，適用于各式各樣的洪水調度需要，解決了目前洪水調度系統(tǒng)調度手段單一，通用性差等問題。


圖1為本發(fā)明結構框圖2為本發(fā)明預報洪水調度功能模塊控制原理圖； 圖3為本發(fā)明模擬洪水調度功能模塊控制原理圖； 圖4為本發(fā)明人機交互調度功能模塊控制原理圖； 圖5為本發(fā)明優(yōu)化調度功能模塊控制原理圖； 圖6為本發(fā)明聯(lián)合預報調度功能模塊控制原理圖。
具體實施例方式
洪水調度系統(tǒng)，包括(見圖1):預報洪水調度功能模塊、模擬洪水調度功能模塊、人機交互調度功能模塊、優(yōu)化調度功能模塊和人機交互調度功能模塊，分別與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和洪水預報系統(tǒng)通過系統(tǒng)內部功能模塊之間的數(shù)據(jù)調用函數(shù)或基于Web Service技術的通訊技術進行網(wǎng)絡連接。Web Service的集成技術作為一種新的面向函數(shù)和方法的應用集成技術，在很大程度上解決了原有集成技術在化切?。?！討遠程通信方面的問題。Web Service基于XML文檔進行服務描述，服務請求和反饋結果，可以在hternet上通過HTTP協(xié)議進行傳遞，很容易的被訪問和返回結果。同時，由于Web Service的相關標準都是W3C的開放協(xié)議，與平臺和操作系統(tǒng)無關，不同的平臺和操作系統(tǒng)上的Web Service的實現(xiàn)在很大程度上可以做到互操作，這就使異構平臺上應用的集成變得很容易。此外，過去使用的基于RPC(RPC - Remote Procedure Call,遠禾呈過禾呈調用)禾口 API (Application Programming Interface,禾呈序編禾呈接口)的集成技術都是一種函數(shù)級的靜態(tài)解決方案(即使它們在客戶機和服務器通訊時使用XML) ；Web Service則是一種動態(tài)的集成方案，所有的服務都可以通過UDDI標準動態(tài)地被發(fā)現(xiàn)、綁定和使用，容易適應系統(tǒng)的變動，提高系統(tǒng)的靈活性和伸縮性。預報洪水調度功能模塊，預報洪水調度功能模塊根據(jù)洪水預報的預報結果計算出水庫的入庫洪水過程線，再參考當前水庫及下游水情數(shù)據(jù)，按照設置的調度方案和調度原則進行調洪演算，最終計算出相應的調度結果以供參考和決策使用；調度結果主要包括洪水入庫過程線、庫水位過程線、出庫過程線、各泄流設施的出流過程線及閘門開度數(shù)據(jù)等， 通過ffeb Service技術或系統(tǒng)內部功能模塊之間的數(shù)據(jù)調用函數(shù)進行連接，實現(xiàn)與其他功能模塊之間的數(shù)據(jù)交互。其控制原理(見圖2)預報洪水調度功能模塊從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和洪水預報系統(tǒng)讀取上游預報洪水數(shù)據(jù)、調度水庫基礎數(shù)據(jù)、實時水庫水情數(shù)據(jù)、下游防洪數(shù)據(jù)和調度原則及方案數(shù)據(jù)，通過預報洪水調度功能模塊的預報洪水計算、洪水調度計算、發(fā)布結果數(shù)據(jù)、調度參數(shù)提取、顯示結果數(shù)據(jù)、結果數(shù)據(jù)管理處理后，輸出調度結果數(shù)據(jù)。實現(xiàn)預報洪水調度功能模塊的功能目的。模擬洪水調度功能模塊，用戶指定任意洪水數(shù)據(jù)和起調參數(shù)后進行模擬調度計算，模擬調度可不需要實時預報洪水和實時水庫水情數(shù)據(jù)，其模擬洪水數(shù)據(jù)可以是已發(fā)生的的歷史洪水數(shù)據(jù)、設計洪水數(shù)據(jù)、各頻率洪水數(shù)據(jù)、典型洪水數(shù)據(jù)和任意的人工模擬輸入數(shù)據(jù)等。通過Web Service技術或系統(tǒng)內部功能模塊之間的數(shù)據(jù)調用函數(shù)進行連接，實現(xiàn)與其他功能模塊之間的數(shù)據(jù)交互。其控制原理(見圖3)模擬洪水調度功能模塊從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和洪水預報系統(tǒng)讀取上游模擬洪水數(shù)據(jù)、調度水庫基礎數(shù)據(jù)、水庫起調參數(shù)、下游防洪數(shù)據(jù)、調度原則及方案數(shù)據(jù)等，通過模擬洪水調度功能模塊的模擬洪水提取、洪水調度計算、發(fā)布結果數(shù)據(jù)、洪水數(shù)據(jù)整理、顯示結果數(shù)據(jù)、結果數(shù)據(jù)管理等處理，最終得出調度結果數(shù)據(jù)。人機交互調度功能模塊，人機交互調度是指通過人工參與調度過程，人為的控制各泄流設施的開啟情況和閘門開啟量來進行調洪計算的一種調度方式，它是由人工主動參與調度而完全按照用戶意向進行的調度。在進行人工交互調度時需對各泄流設施是否有閘門和閘門的有效開度進行正確性檢測，當泄流設施無閘門控制時則自動按照自由溢流方式進行計算，并對各泄流設施進行可選擇性啟用，提供修改調度數(shù)據(jù)的交互界面，用戶可任意開啟或調整開度數(shù)據(jù)，調整完成后程序立即自動計算出相應的最新調度結果，反復調整直到用戶滿意為止；而對應無閘門的不可控自由溢流設施則不提供修改操作，需由程序自動處理，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報功能通過Web Service技術或系統(tǒng)內部功能模塊之間的數(shù)據(jù)調用函數(shù)進行連接，實現(xiàn)與其他功能模塊之間的數(shù)據(jù)交互。其控制原理(見圖4)人機交互調度功能模塊從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和洪水預報系統(tǒng)讀取上游洪水數(shù)據(jù)、調度水庫基礎數(shù)據(jù)、 實時水庫水情數(shù)據(jù)、下游防洪數(shù)據(jù)、人工調度方案數(shù)據(jù)，人工設置間門開度設置，然后通過人機交互調度功能模塊從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的輸入控制監(jiān)測、實時調洪計算、顯示結果數(shù)據(jù)和發(fā)布結果數(shù)據(jù)等處理，最終得出調度結果數(shù)據(jù)。優(yōu)化調度功能模塊，優(yōu)化調度功能模塊主要采用最大削峰、錯峰調洪、補償調度的基本思路，并根據(jù)實際情況進行綜合運用以達到對整個流域進行優(yōu)化調度的效果，可采用分段試算法進行優(yōu)化調度；分段試算法是一種過程迭代算法，首先根據(jù)重要性逐個引入約束條件；然后根據(jù)計算結果反復修改迭代格式，直到逼近最優(yōu)解即可。在優(yōu)化調度模型的運用中，程序可自動根據(jù)用戶選擇的參數(shù)進行優(yōu)化計算看，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報功能模塊通過ffeb Service技術或系統(tǒng)內部功能模塊之間的數(shù)據(jù)調用函數(shù)進行連接，實現(xiàn)與其他功能模塊之間的數(shù)據(jù)交互。其控制原理(見圖5)從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和洪水預報系統(tǒng)讀取上游洪水數(shù)據(jù)、調度水庫基礎數(shù)據(jù)、實時水庫水情數(shù)據(jù)、下游防洪數(shù)據(jù)、優(yōu)化模型參數(shù)數(shù)據(jù)、優(yōu)化指標權重數(shù)據(jù)等，通過優(yōu)化調度功能模塊內部的提取優(yōu)化參數(shù)、調度計算、優(yōu)化計算、方案評優(yōu)、顯示優(yōu)化方案和顯示結果數(shù)據(jù)等處理，最終得出優(yōu)化調度結果數(shù)據(jù)。聯(lián)合預報調度功能模塊，聯(lián)合預報調度功能模塊對流域內的多個預報斷面或多個洪水控制節(jié)點進行聯(lián)合預報和調度計算，在進行聯(lián)合計算時，其預報和調度相互作用，相互依賴；預報結果是其下游調度入庫的一部分，調度結果是其下游預報斷面的一部分，下游節(jié)點的預報數(shù)據(jù)由區(qū)間預報過程和上游各水庫的出庫調水過程通過河道演進后的疊加數(shù)據(jù)， 整個流域根據(jù)各水庫和區(qū)域的相互關系構成預報調度流域結點圖，預報調度過程是對預報調度結點圖進行逐一計算的過程，可任意指定某一節(jié)點進行預報調度計算，也可對各聯(lián)系節(jié)點進行聯(lián)合預報調度計算；通過預報調度的靈活運用及各個步驟的計算結果進行洪水分析，為防汛和調度提供參考和服務。在聯(lián)合調度過程中提供各種優(yōu)化計算方法自動進行優(yōu)化調度，以實現(xiàn)整體的協(xié)調和優(yōu)化，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報功能模塊通過Web Service技術或系統(tǒng)內部功能模塊之間的數(shù)據(jù)調用函數(shù)進行連接，實現(xiàn)與其他功能模塊之間的數(shù)據(jù)交互。其控制原理(見圖6)聯(lián)合預報調度功能模塊從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和洪水預報系統(tǒng)讀取實時水雨情數(shù)據(jù)、基礎參數(shù)數(shù)據(jù)、實時水庫水情數(shù)據(jù)、下游防洪數(shù)據(jù)、預報方案數(shù)據(jù)、調度方案數(shù)據(jù)、預報調度結構圖數(shù)據(jù)等，然后通過聯(lián)合預報調度功能模塊的聯(lián)合節(jié)點提取、結構關聯(lián)分析、洪水預報、洪水調度、顯示結果數(shù)據(jù)等處理，最終得出聯(lián)合預報調度的預報結果數(shù)據(jù)和調度結果數(shù)據(jù)。本發(fā)明洪水調度系統(tǒng)采用上述五種調度模式，適用于各式各樣的洪水調度需要， 解決了目前洪水調度系統(tǒng)調度手段單一，通用性差等問題。
權利要求
1. 一種洪水調度系統(tǒng)，其特征在于它包括預報洪水調度功能模塊，根據(jù)洪水預報系統(tǒng)的預報結果計算出洪水過程線，根據(jù)當前洪水及下游水情數(shù)據(jù)，按照設置的調度方案和調度原則進行調洪演算，計算出相應的調度結果，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報系統(tǒng)電連接；模擬洪水調度功能模塊，指定任意洪水數(shù)據(jù)和起調參數(shù)后進行模擬調度計算，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報系統(tǒng)電連接；人機交互調度功能模塊，通過人工參與調度過程，人為的控制各泄流設施的開啟情況和閘門開啟量來進行調洪計算，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報系統(tǒng)電連接；優(yōu)化調度功能模塊，根據(jù)實際情況進行綜合調度計算，以達到對整個流域進行優(yōu)化調度的效果，與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報系統(tǒng)電連接；聯(lián)合調度功能模塊，對流域內的預報斷面或水庫控制節(jié)點進行聯(lián)合預報和調度計算， 與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及洪水預報系統(tǒng)電連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種洪水調度系統(tǒng)，它包括預報洪水調度功能模塊、模擬洪水調度功能模塊、人機交互調度功能模塊、優(yōu)化調度功能模塊和人機交互調度功能模塊，分別與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和洪水預報系統(tǒng)通過系統(tǒng)內部功能模塊之間的數(shù)據(jù)調用函數(shù)或基于WebService技術的通訊技術進行網(wǎng)絡連接；本發(fā)明洪水調度系統(tǒng)采用上述五種功能調度模式，適用于各式各樣的洪水調度需要，解決了目前洪水調度系統(tǒng)調度手段單一，通用性差等問題。
文檔編號E02B3/00GK102433855SQ201110309120
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月13日 優(yōu)先權日2011年10月13日
發(fā)明者張宗旗, 李勝, 楊春友, 鄭強, 雷長富 申請人:貴州東方世紀科技有限責任公司