本發(fā)明涉及進(jìn)水球閥，具體涉及一種進(jìn)水球閥遠(yuǎn)程控制優(yōu)化算法。

背景技術(shù)：

1、高水頭大口徑智能控制進(jìn)水球閥作為水力發(fā)電的配套設(shè)備，是作為截?cái)嗾麄€(gè)機(jī)組水源的核心部位。

2、申請?zhí)枮?01410845814.5的發(fā)明專利中公開了一種水輪機(jī)進(jìn)水球閥的控制方法，其特征是：其方法包括如下步驟：本水輪機(jī)進(jìn)水球閥采用液壓驅(qū)動開啟，依靠重錘勢能實(shí)現(xiàn)關(guān)閉，其動作為開閥、鎖定和關(guān)閥，具體如下所述：1、開閥利用液控站和接力器舉升油缸的作用力，通過搖臂、重錘和閥桿，帶動啟閉件作90°旋轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，液控站和舉升油缸的作用力也通過搖臂將重錘垂直提升，將重錘的重力轉(zhuǎn)換為勢能，為關(guān)閥作好動力準(zhǔn)備；2、鎖定采用手動機(jī)械鎖定或自動機(jī)械鎖定；當(dāng)采用手動機(jī)械鎖定時(shí)，在調(diào)節(jié)閥開啟到位后，直接把鎖定銷投入或拔出，同時(shí)，設(shè)有手動鎖定投入或撥出信號指示裝置；當(dāng)采用自動機(jī)械鎖定時(shí)，當(dāng)閥門全開后，先由傳動油缸的作用力驅(qū)動機(jī)械鎖定軸投入到鎖定位置進(jìn)行初鎖，再由電磁鐵的電磁力驅(qū)動電磁鎖定軸進(jìn)行終鎖，其鎖定過程在一系列行程開關(guān)的作用下，完全自動進(jìn)行，在電磁鐵不失電的條件下，電磁鎖定軸和機(jī)械鎖定軸能夠?qū)崿F(xiàn)安全控制。

3、該申請?jiān)谟阢q接：“由于水輪機(jī)運(yùn)行的特殊要求，通用系列球閥在水電站的運(yùn)行中不能滿足工況系統(tǒng)的使用要求，導(dǎo)致機(jī)組無法運(yùn)行的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生”的問題。

4、然而，進(jìn)水球閥的控制應(yīng)用主要服務(wù)于水輪機(jī)的日常運(yùn)行，在水輪機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，由進(jìn)水球閥切換水流，為水輪機(jī)的檢修提供檢修環(huán)境，目前進(jìn)水球閥雖有遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，但其自主性較差，無法較佳的配合水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)對水流進(jìn)行自適應(yīng)控制，降低水輪機(jī)故障帶來的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種進(jìn)水球閥遠(yuǎn)程控制優(yōu)化算法，解決了上述背景技術(shù)中提出的技術(shù)問題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、一種進(jìn)水球閥遠(yuǎn)程控制優(yōu)化算法，包括：

4、獲取水輪機(jī)及進(jìn)水球閥的分布信息，基于水輪機(jī)及進(jìn)水球閥的分布信息構(gòu)建水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布拓?fù)?，在水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布拓?fù)渖蠘?biāo)記進(jìn)水球閥控制方向；設(shè)定監(jiān)測周期，基于監(jiān)測周期實(shí)時(shí)監(jiān)測水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，設(shè)定參數(shù)篩選邏輯，應(yīng)用參數(shù)篩選邏輯篩選監(jiān)測到的水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)；實(shí)時(shí)獲取經(jīng)篩選處理后的水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，基于獲取的水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)分析水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)安全態(tài)勢；獲取水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)安全態(tài)勢分析結(jié)果，根據(jù)分析結(jié)果判定水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否安全；設(shè)定進(jìn)水球閥控制策略，在水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否安全的判定結(jié)果為否時(shí)，應(yīng)用進(jìn)水球閥控制策略控制進(jìn)水球閥運(yùn)行。

5、更進(jìn)一步地，所述水輪機(jī)及進(jìn)水球閥的分布信息及水輪機(jī)及進(jìn)水球閥的部署位置信息，水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布拓?fù)湓跇?gòu)建時(shí)，將水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布信息盡數(shù)放置于同一坐標(biāo)系中進(jìn)行表示，并對坐標(biāo)系中所有水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布信息進(jìn)行連續(xù)選擇，每次選擇一組水輪機(jī)或進(jìn)水球閥分布信息，在水輪機(jī)或進(jìn)水球閥的分布信息于坐標(biāo)系中被選擇時(shí)，進(jìn)一步執(zhí)行被選擇水輪機(jī)或進(jìn)水球閥分布信息的關(guān)聯(lián)水輪機(jī)或進(jìn)水球閥分布信息的拾取操作，以選擇的水輪機(jī)或進(jìn)水球閥分布信息與拾取的水輪機(jī)或進(jìn)水球閥分布信息相互連接，以構(gòu)建水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布拓?fù)涞臉?gòu)建；

6、其中，水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布拓?fù)湓谕瓿蓸?gòu)建后，水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布信息相互之間的連線即水輪機(jī)與進(jìn)水球閥相互之間連接管道，于水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布拓?fù)渖蠘?biāo)記的進(jìn)水球閥控制方向，放置于水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布信息相互之間的連線位置，進(jìn)水球閥控制方向即水輪機(jī)與進(jìn)水球閥相互之間連接管道中傳輸水流的方向。

7、更進(jìn)一步地，所述監(jiān)測周期在設(shè)定時(shí)，服從：；

8、式中：為監(jiān)測周期；為初始默認(rèn)監(jiān)測周期；為水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布拓?fù)渲兴啓C(jī)的集合；為第i組水輪機(jī)上級進(jìn)水球閥的總量；為判定函數(shù)；

9、其中，表對求均，判定函數(shù)中，j為第?i?組水輪機(jī)的直控進(jìn)水球閥時(shí)，判定函數(shù)的值為1，j為第?i?組水輪機(jī)的非直控進(jìn)水球閥時(shí)，判定函數(shù)的值為0，用于表示基于水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布拓?fù)鋵用娴乃啓C(jī)及進(jìn)水球閥分布復(fù)雜程度。

10、更進(jìn)一步地，所述水輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)通過設(shè)定的監(jiān)測周期實(shí)時(shí)監(jiān)測，用于監(jiān)測水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測周期，在水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布拓?fù)渲兴啓C(jī)及進(jìn)水球閥發(fā)生配置變更時(shí)被重置，所述水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)由水質(zhì)傳感器、扭矩傳感器執(zhí)行監(jiān)測，水輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)包括：經(jīng)過水輪機(jī)的水流濁度及ph值、水輪機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速、水輪機(jī)運(yùn)行功率；

11、其中，扭矩傳感器及水質(zhì)傳感器基于局域網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行數(shù)據(jù)交互操作，使所有傳感器監(jiān)測到的水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，在標(biāo)記有參數(shù)來源傳感器位置信息的狀態(tài)下，匯集于任意一組指定傳感器。

12、更進(jìn)一步地，所述參數(shù)篩選邏輯表示為：

13、logic1：設(shè)定若干組水輪機(jī)狀態(tài)安全判定閾值，分別應(yīng)用于經(jīng)過水輪機(jī)的水流濁度及ph值、水輪機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速、水輪機(jī)運(yùn)行功率的比對；

14、logic2：獲取任意連續(xù)三組監(jiān)測周期監(jiān)測到的水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)，應(yīng)用連續(xù)的三組水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)與對應(yīng)的水輪機(jī)狀態(tài)安全判定閾值比對，判定水輪機(jī)基于所有水輪機(jī)狀態(tài)安全判定閾值是否安全；

15、logic3：判定結(jié)果為是，則對獲取的連續(xù)三組監(jiān)測周期監(jiān)測到的水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行舍棄，反之，則保存；

16、其中，logic3中被舍棄的三組水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)來源為最新三組監(jiān)測周期時(shí)，水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)被判定為安全。

17、更進(jìn)一步地，所述水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)安全態(tài)勢的分析操作，于每次新獲取到水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)時(shí)執(zhí)行一次；

18、用于分析水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)安全態(tài)勢的水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)來源為，匯集所有水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的傳感器，水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)安全態(tài)勢分析階段，始終應(yīng)用獲取的經(jīng)篩選處理后的水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)中，基于時(shí)序最新的四組的水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)。

19、更進(jìn)一步地，所述水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)安全態(tài)勢的分析邏輯表示為：

20、

21、式中：為水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)安全態(tài)勢值；為第v組水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)中水輪機(jī)運(yùn)行轉(zhuǎn)速；為第v組水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)中水輪機(jī)運(yùn)行功率；為第v組水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)中經(jīng)過水輪機(jī)的水流的ph值；、為權(quán)重；為第v組水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)中經(jīng)過水輪機(jī)的水流濁度；

22、其中，最新的四組的水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)基于上式計(jì)算結(jié)果記作，水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)安全態(tài)勢值越大，表示水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)越安全，反之，則越不安全。

23、更進(jìn)一步地，所述水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)是否安全的判定邏輯表示為：；上式中，式（1）與式（2）任一或兩者都成立，表示水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)安全，式（1）與式（2）均不成立，表示水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)不安全。

24、更進(jìn)一步地，所述進(jìn)水球閥控制策略包括：

25、控制進(jìn)水球閥關(guān)閉：進(jìn)水球閥所在管道管徑大的優(yōu)先關(guān)閉、距離判定為運(yùn)行狀態(tài)不安全的水輪機(jī)近的進(jìn)水球閥優(yōu)先關(guān)閉、相對判定為運(yùn)行狀態(tài)不安全的水輪機(jī)地勢高的進(jìn)水球閥優(yōu)先關(guān)閉；

26、所述進(jìn)水球閥的關(guān)閉控制基于無線網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程進(jìn)行控制。

27、采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已知的公有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

28、本發(fā)明提供一種進(jìn)水球閥遠(yuǎn)程控制優(yōu)化算法，該算法在執(zhí)行過程中，通過構(gòu)建水輪機(jī)及進(jìn)水球閥分布拓?fù)涞姆绞剑瑢M(jìn)水球閥及水輪機(jī)的上下級關(guān)系進(jìn)行辨識，進(jìn)一步以水輪機(jī)運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的監(jiān)測及分析，對水輪機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)安全進(jìn)行判定，再基于判定結(jié)果，對進(jìn)水球閥進(jìn)行遠(yuǎn)程的智能控制，確保進(jìn)水球閥在水輪機(jī)出現(xiàn)故障問題時(shí)，作為水輪機(jī)的運(yùn)行安全保證，及時(shí)斷開水流，為水輪機(jī)的故障檢修提供檢修環(huán)境，并避免水輪機(jī)的故障加劇。