图5.8 智慧水务之智能预警体系
智能调度是根据水安全事件的诊断与预警,运用智能计算方法形成可行的调度方案,利用智能仿真技术进行多种调度方案的模拟分析,并实现对方案的跟踪管理。对高风险区域,事先制定应急调度预案。对没有发生在高风险区的事件,可以参考邻近位置预案集和应急调度预案集,生成可行的应急调度方案。应急调度方案由感知系统获取的数据实时传递给智能仿真系统和智能诊断与预警系统平台,诊断突发事件的类型,计算影响范围和程度,进而制定实时应对方案,并对方案的实施效果进行实时评估、实时调整与改进,尽量将水安全事件的负面影响降到最低。水资源调度决策本质上是一类多时段多准则的序贯群决策问题,其难点在于未来的来水和用水过程具有一定的随机性且当前时段的决策对后续时段的决策影响很大,实时调度中不仅要考虑当前时段的优化调度,同时还要考虑余留期的优化调度和保证长期调度目标的实现,因此需要通过事前决策与事后修正来解决水资源调度中一系列复杂的不确定性问题。
水资源综合调配应在“宏观总控、长短嵌套、实时决策、滚动修正”思想的指导下进行,如图5.9所示。其中“宏观总控”是指根据水资源合理配置方案和调度初期的水资源情势协商确定整个调度期的长期调度预案,以此作为实时调度的总控基础,从整体上保证实时调度的合理性;“长短嵌套”则针对调度过程而言,是指实际调度中长期调度指导短期调度,短期调度指导实时调度,同时实时调度的结果又对未来的短期调度形成反馈,短期调度的结果又对未来的长期调度形成反馈,三者相互影响,构成长短嵌套关系;“实时决策” 就是逐时段预报未来的气象、降水、来水、需水等不确定性信息,并结合当前的水资源情势确定当前时段的调度策略;“滚动修正”就是根据最新的气象、降水、来水、需水等信息修正历史预报信息及实际调控过程所带来的偏差,逐时段滚动修正,直到调度期结束。
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图5.9 智慧水务之智能调度指导思想
水资源调度问题复杂,涉及大连市外调水与本地水联合调度,缺水问题严重,用水竞争性强,其内外部环境具有高度的非线性和一定的不确定性,因此仅凭感觉或经验难以达到高效、高精度的自适应调控要求。水资源系统的自适应调控需要综合运用空间信息技术、计算机与网络技术、多媒体技术等高科技手段,对水资源相关信息进行科学采集、数字化处理分析,构建综合信息平台,建立集径流预报、需水预测、枢纽调度、流量演进、水量分配、方案评价、用水管理等功能于一体的水资源调控模型,编制和管理水资源调度方案,辅助水资源调度决策,使有限的水资源发挥最大的综合效益。水资源系统自适应调控的模型框架结构如图5.10所示,由径流预报、需水预测、水量调度等模型共同支撑。
图5.10 智能调度自适应调控模型框架结构
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