CN105046445A - 一种防汛调度决策支持*** - Google Patents

一种防汛调度决策支持*** Download PDF

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周骅
张彦晶
潘炜
黄坚萍
高磊
张卫红
王辉
张留瓅
朱弋
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SHANGHAI CITY MUNICIPAL DRAINAGE CO Ltd
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SHANGHAI CITY MUNICIPAL DRAINAGE CO Ltd
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
    • Y02A10/40—Controlling or monitoring, e.g. of flood or hurricane; Forecasting, e.g. risk assessment or mapping

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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)

Abstract

本发明涉及一种防汛调度决策支持***，包括：在线模型服务器，用于接收水文遥测数据，并根据水文遥测数据进行洪水预测模拟；还包括：数据库，与各水文遥测设备连接，用于存储水文遥测设备采集的水文遥测数据；数据接口及WEB应用服务器，分别与数据库和在线模型服务器连接，用于将数据库中的水文遥测数据推送至在线模型服务器，并接收预测模拟结果，向远程网络终端发布。与现有技术相比，本发明在线模型服务器根据水文遥测数据进行洪水预测模拟，并通过数据接口及WEB应用服务器实现预测结果的对外发布，根据降雨情况，实时模拟降雨积水情况，预报积水点位置、积水深度和退水时间，为排水应急抢险和泵站优化运行提供决策支持。

Description

一种防汛调度决策支持***
技术领域
本发明涉及一种防汛技术，尤其是涉及一种防汛调度决策支持***。
背景技术
城市地区暴雨期间积水灾害是一个全球性的问题，尤其随着全球气候变化，极端暴雨天气不时出现。上海地势平坦，城市防汛排水主要靠泵站强排，受排水***标准偏低、排入河道水位等多因素影响，对泵站运行进行合理调度在排水***中起重要作用。
传统调度主要根据排水管理人员的运行经验，在实际操作中存在不确定性和偶然性，不能达到精确的智能控制。当有异常状况发生时，不能立刻做出正确的判断，对城市的防汛安全造成一定隐患。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种防汛调度决策支持***。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种防汛调度决策支持***，包括：
在线模型服务器，用于接收水文遥测数据，并根据水文遥测数据进行洪水预测模拟；
还包括：
数据库，与各水文遥测设备连接，用于存储水文遥测设备采集的水文遥测数据；
数据接口及WEB应用服务器，分别与数据库和在线模型服务器连接，用于将数据库中的水文遥测数据推送至在线模型服务器，并接收预测模拟结果，向远程网络终端发布。
所述在线模型服务器包括：
离线模型模块，用于建立离线水力模型；
在线模型模块，与离线模型模块，基于建立的离线水力模型，结合水文遥测数据进行洪水预测模拟，得到预测模拟结果；
决策支持模块，分别与在线模型模块连接和数据接口及WEB应用服务器连接，用于将预测模拟结果结合排水泵站实际运行情况，提供预期积水淹没范围的信息和泵站泵机开停信息，指导调度人员进行泵站运行调度。
所述支持***还包括用于访问在线模型服务器中数据的模拟工作站，该模拟工作站与在线模型服务器连接。
所述在线模型服务器与数据接口及WEB应用服务器之间设有防火墙。
所述水文遥测设备包括雨量传感器、水位计和排水泵站运行状态监测设备。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)在线模型服务器根据水文遥测数据进行洪水预测模拟，并通过数据接口及WEB应用服务器实现预测结果的对外发布，根据降雨情况，实时模拟降雨积水情况，预报积水点位置、积水深度和退水时间，为排水应急抢险和泵站优化运行提供决策支持。
2)将复杂的排水模型搭建、***配置等屏蔽在专业的在线模型模块，最终为调度人员提供操作简单、内容丰富的信息展现方式及网页浏览模式。
3)***实时模型根据实测/预测暴雨情况，模拟出未来数小时为控制***水位、保证防汛安全的泵站运行策略。这种设置基于实时数据，更加精细科学地指导泵站运行。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的功能主要功能示意图；
其中：1、数据库，2、在线模型服务器，3、数据接口及WEB应用服务器，4、模拟工作站，5、远程网络终端，6、防火墙。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
一种防汛调度决策支持***，如图1所示，包括：
在线模型服务器2，用于接收水文遥测数据，并根据水文遥测数据进行洪水预测模拟；
还包括：
数据库1，与各水文遥测设备连接，用于存储水文遥测设备采集的水文遥测数据；
数据接口及WEB应用服务器3，分别与数据库1和在线模型服务器2连接，用于将数据库1中的水文遥测数据推送至在线模型服务器2，并接收预测模拟结果，向远程网络终端5发布，水文遥测设备包括雨量传感器、水位计和排水泵站运行状态监测设备。
在线模型服务器2包括：
离线模型模块，用于建立离线水力模型；
在线模型模块，与离线模型模块，基于建立的离线水力模型，结合水文遥测数据进行洪水预测模拟，得到预测模拟结果，具体为结合排水泵站运行、水位及降雨实时监测数据，进行在线模型预报计算，同时将计算的结果生成相关的图表和报告输出；
决策支持模块，分别与在线模型模块连接和数据接口及WEB应用服务器3连接，用于将预测模拟结果结合排水泵站实际运行情况以易于理解的形式，即图形和曲线图，为非专业人员提供预期积水淹没范围的信息和泵站泵机开停信息，指导调度人员进行泵站运行调度。
本实施例中，在线模型服务器2为一台较高配置的电脑，离线模型模块为安装并运行于电脑上的InfoWorksCS软件，在线模型模块为安装并运行于电脑上的FloodWorks在线模型预报***计算引擎软件，决策支持模块为安装并运行于电脑上的决策支持软件，在线模型服务器2要求具有较高配置以加快模型运算速度，同时需配备安全备份等安全保障等措施。数据接口及WEB应用服务器2需要通过IIS创建网站和创建基于FTP的FloodWorks站点，并进行信息网络发布和数据接口运行，该服务器需安装FloodWorksWeb***软件和ArcGIS等相关软件。在线模型服务器2与数据接口及WEB应用服务器3之间设有防火墙6。
支持***还包括用于访问在线模型服务器2中数据的模拟工作站4，该模拟工作站4与在线模型服务器2连接，模型工作站4需安装FloodWorks事件管理器软件，并具有通过网络访问在线模型服务器的FloodWorksServer相关信息的权限。
首先将已校准的管网***由专业模型人员进行离线配置，这些配置分别在InfoworksCS及FloodWorks中离线配置。并将这些预设好的配置输出到FloodWorks服务器上。在降雨情况下，排水泵站SCADA***会收集泵机开停、降雨、水位等实时监测数据，并传送到FloodWorks服务器。FloodWorks通过采用最新的遥测数据，结合离线配置，进行城市积水预测模拟。预测结果可以模型工作站4查看和数据接口及WEB应用服务器3发布。
如图2所示，防汛调度决策支持***主要功能如下：
(1)运行浏览
对排水泵站SCADA***采集监测的泵站运行工况、集水井水位、降雨、积水等信息进行浏览和综合查询。
(2)在线预警
***通过在线模型，对排水管网、泵站、积水点情况进行在线模拟，对模拟区域内积水情况进行在线预警。
(3)预设暴雨模拟
***可对一年一遇、三年一遇、五年一遇等预设暴雨情况进行模拟，对城市道路积水点、积水范围、积退水时间等进行模拟，为排水应急抢险和泵站运行调度提供决策支持。
(4)历史事件模拟
***对典型历史暴雨事件进行模拟，为当前排水泵站优化运行提供参考。
(5)在线调度
***通过在线模型对过去几个小时内排水管网、泵站、积水点情况和未来指定时间***水量、水位、泵站运行情况等进行模拟，生成泵站运行策略，为泵站科学运行提供参考。

Claims (5)

1.一种防汛调度决策支持***，包括：
在线模型服务器(2)，用于接收水文遥测数据，并根据水文遥测数据进行洪水预测模拟；
其特征在于，还包括：
数据库(1)，与各水文遥测设备连接，用于存储水文遥测设备采集的水文遥测数据；
数据接口及WEB应用服务器(3)，分别与数据库(1)和在线模型服务器(2)连接，用于将数据库(1)中的水文遥测数据推送至在线模型服务器(2)，并接收预测模拟结果，向远程网络终端(5)发布。
2.根据权利要求1所述的一种防汛调度决策支持***，其特征在于，所述在线模型服务器(2)包括：
离线模型模块，用于建立离线水力模型；
在线模型模块，与离线模型模块，基于建立的离线水力模型，结合水文遥测数据进行洪水预测模拟，得到预测模拟结果；
决策支持模块，分别与在线模型模块连接和数据接口及WEB应用服务器(3)连接，用于将预测模拟结果结合排水泵站实际运行情况，提供预期积水淹没范围的信息和泵站泵机开停信息，指导调度人员进行泵站运行调度。
3.根据权利要求1所述的一种防汛调度决策支持***，其特征在于，所述支持***还包括用于访问在线模型服务器(2)中数据的模拟工作站(4)，该模拟工作站(4)与在线模型服务器(2)连接。
4.根据权利要求1所述的一种防汛调度决策支持***，其特征在于，所述在线模型服务器(2)与数据接口及WEB应用服务器(3)之间设有防火墙(6)。
5.根据权利要求1所述的一种防汛调度决策支持***，其特征在于，所述水文遥测设备包括雨量传感器、水位计和排水泵站运行状态监测设备。
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