(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210560026.6 (22)申请日 2022.05.23 (71)申请人 中冶华天工程 技术有限公司 地址 243000 安徽省马鞍山市经济技 术开 发区湖西南路259号福昌工业园 (72)发明人 姜岚　钱小聪　周煜申　马寅晨　 (74)专利代理 机构 马鞍山市金桥专利代理有限 公司 341 11 专利代理师 王益西 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G06F 17/11(2006.01) (54)发明名称 一种基于缓冲区的多目标排涝泵排涝量计 算方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于缓冲区的多目标排 涝泵排涝量计算方法， 属于城市排涝技术领域。 本发明系统包括三个部分， 一是采集设备， 负责 采集水质数据和水位数据； 二是计算中心， 根据 采集的水质数据对水质等级进行判断， 并根据采 集的水位数据定时计算待排水量； 三是控制中 心， 根据计算中心下发的待排水量需求， 根据各 排涝泵的排水能力及使用状态进行合理调度。 本 发明充分利用城市电价策略和城市海绵能力， 实 现排涝泵组工作的优化， 达到保障排涝、 降低成 本、 保护生态 环境的三重目标。 权利要求书2页 说明书3页 附图2页 CN 115493636 A 2022.12.20 CN 115493636 A 1.一种基于缓冲区的多目标排涝泵排涝量计算方法， 其特征在于， 系统包括三个部分， 一是采集设备， 负责采集水质数据和水位数据； 二是计算中心， 根据采集的水质数据对水质 等级进行判断， 并根据采集的水位数据定时计算待排水量； 三是控制中心， 根据计算中心下 发的待排水量需求， 根据各排涝泵的排水能力及使用状态进行合理调度。 2.如权利要求1所述的一种基于缓冲区的多目标排涝泵排涝量计算方法， 其特征在于， 排涝泵排涝量的具体计算过程如下： 在排涝泵站的前池设置水质采集仪器， 并根据国家水 质评价标准 实时评估水质等级d， 采集的时间间隔标记 为Td， 在排涝泵站的前池设置水位采 集仪器， 实时采集前池 水位h， 采集的时间间隔标记为Th； 在排涝泵站前池设立排水缓冲区， 即待排水位L到超标水位H这一水位变化区间， 当前池水位大于超标水位H时， 不进 行任何计 算， 直接开启全部泵； 当前池水位未超标时， 若 前池水质不达标， 则不具备排出条件， 需要提 醒运营人员对水质进行处 理； 计算中心根据定时获取 前池实时水位h， 定时计算Δ h； t时刻的Δ h的计算过程如下： Δh(t)＝h(t) ‑h(t‑1) 根据泵站内排涝泵组的各泵排涝能力的大小， 从小到大依次编号1、 2、 3...； 根据泵 的 功率换算泵的排水量由小到大分别为q1、 q2、 q3. ..； 根据城市用电收费政策， 将一天的24小时划 分为两个时段， 即08:00—22:00区间的峰 段， 共14个小时， 以及21:01—07:59区间的谷段， 共10个小时； 根据排涝泵站 的设计， 泵站 的前池液面随着液位的变化面积几乎不变， 可以认为前池 水位高度与排涝泵排水量之间存在线性关系； 为了降低电费支出， 水位在到达待排水位L前(h<L)， 可充分利用城市的海绵能力而不 进行排水； 达 到排水条件时(h>L)， 优化调度算法的计算过程如下： t时刻的水位变化 值Δh＝h(t)‑h(t‑1)                 (1) 为排除采集误差， 对采集数据采取去噪处理， 以过滤突变的误差数据， 防止设备频繁启 停； t时刻的入水量计算： 其中， ΔT(t)为h(t)的采样时刻与h(t ‑1)的采样时刻的间隔分钟数； Δq＝ΔQ(t) ‑ΔQ(t‑1)                              (4) 当Δq1大于0.5， 即一分钟内流量变化率大于0.5米时， 放弃该t时刻水位采样数据， 立刻 进行重新采集。 3.如权利要求2所述的一种基于缓冲区的多目标排涝泵排涝量计算方法， 其特征在于， 确定采集数据的有效性后， 根据系统当前时间确定用电处在峰段还是谷段； 谷段在充分利用城市海绵能力的基础上， 进行合理的排水调度， 启泵方式如下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115493636 A 2第一步： 计算当前距离 谷段结束的所剩时间 第二步： 计算中心确认待排水量 为： 第三步： 计算中心告知控制中心待排水量 Q； 峰段需充分利用前池缓冲区的储水能力， 尽可能降低泵组在峰段的工作时间， 启泵方 式如下： 第一步： 预测下一个水位采集周期内的水位 第二步： 判断下一采集周期水位是否会 超标， h(t+1)＞H？ (8) 第三步： 如果下一周期水位 不会超标， 则不做任何操作； 第四步： 如果下一周期水位将超标， 则计算待排水量Q＝ΔQ(t)(9)， 即在用电峰段时， 排水量尽可能少， 只需保证下一周期水位 不超标即可； 第五步： 计算中心告知控制中心待排水量Q， 控制中心根据计算中心传递的待排水量Q， 通过Java语言遍历泵组各泵的排涝能力(q1、 q2、 q3， qn)和启停状态、 运行时长等因素， 综合 确定需要开启的泵的编号， 并进行优化调度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115493636 A 3