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1、群闸调配专家决策控制系统的制作方法专利名称：群闸调配专家决策控制系统的制作方法技术领域：本发明属于一种灌区供水调度管理系统，具体涉及一种群闸调配专家决策控制系统。背景技术：现有灌区供水调度管理工作，管理处负责大运河水量调配，监管到沿运间洞；干渠管理所按照管理处的水量调度方案，负责干渠内部的水量调配，监管到干渠各段及支渠首； 供水服务站根据干渠管理所的调配方案，负责支渠内部的水量调配，监管到支渠各段直至斗渠首；内部经纪人负责配水到田。为保障灌区管理处调度方案的严格执行，管理处对各干渠管理所制定了与单位及其负责人责权利挂钩的责任制和管理制度，干渠管理所及其以下亦相应制定了成套的管理制度。以往沿运涵
2、闸实行不间断供水，以调控闸门开高为手段，往往造成大运河水量失控，各级渠道水位不高不稳。江水北送时，省市驻员“看水”，灌溉效益不高，上下关系紧张， 用水矛盾重重。近两年来，为了改变“上看下偷、调度无方、配水无序、管理粗放”的被动局面，灌区从改革用水制度入手，以大运河江淮水源条件和农作物不同需水规律为依据，研究制定可行的灌溉用水方案，坚持“大流急灌、高水猛灌”的供水思路，对沿运间洞采取“水权统管、分组轮灌、定时供水、制度节水”的管理模式，制定干渠分组轮灌用水方案，做到停时一关到底，开时高水远送。同时各干渠内部亦制定了配套的用水制度，实行支级渠优化组合的轮灌用水方案。用水制度的改革，使高峰期用水时间
3、缩短了近38%，即6月份沿运闸洞有 38%的时间关闭；正常生长期，用水时间缩短了 50%，即7月份以后沿运闸洞有50%的时间关闭，使用水渠道水位普遍抬高20厘米以上，自灌保证率明显提高，极大地促进了灌区节约用水。发明内容本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种群闸调配专家决策控制系统。本发明采用的技术方案是一种群闸调配专家决策控制系统，包括现场闸门控制器、闸控SCADA服务器、间控工作站、水情工情遥测站、遥测通讯服务器，所述现场间门控制器和间控工作站通过宽带光纤水利专网与间控SCADA服务器连接，所述水情工情遥测站和遥测通讯服务器之间通过超短波网连接，所述遥测通讯服务器与间控SCADA服
4、务器连接。所述宽带光纤水利专网为10/100MbpS光纤城域网，为高邮灌区信息系统和闸控专家系统提供共用的水利专用宽带网络信道，支持现场闸门控制器、闸控SCADA服务器和闸控工作站之间的宽带通讯服务。所述水情、工情遥测系统是超短波遥测系统，为间控专家系统提供雨量、水位、闸位等水情工情共享信息，是推理机逻辑计算的相关实时信息输入源。所述现场闸门控制器安装在现场闸控室内，集成摄像机的闸门现场控制单元，采集并反馈水位、雨量、闸位信息，接收并执行SCADA发送的闸位调节指令，控制闸门启闭电机运转并提供闸门运行故障保护功能。所述闸控SCADA服务器位于调度中心站，安装闸控SCADA软件的服务器。该服务器
5、用于组态和配置闸门控制系统的设备，管理闸控工作站的运行，向闸门控制器发送控制调节指令，提供闸控工作站动画界面的Web服务。闸控专家系统软件安装在闸控SCADA服务器上的人工智能软件，由知识库、模型库和推理机等模块组成，实现南关干渠供水调度群闸遥控智能运行和决策仿真功能。所述闸控工作站位于调度中心站，安装闸控客户端软件，用于闸控系统参数设置、 遥控操作、控制模式转换、系统编程开发的人机界面平台。本发明闸控专家系统是采用干渠群闸供水调度运行的人工智能控制技术，实现干渠群闸运行的“少人管理，无人操作”工作模式，保证农田灌溉期间干渠供水的实时性和可靠性，减少人力成本，提高经济效益。本发明闸控专家系统主
6、要以灌区作物灌溉期“供水计划表”创建专家系统知识库， 分析、归纳和整理南关干渠有关间门状态、降雨强度、间门前后水位落差等干扰因素下的专家调度经验，创建调度规则知识库。开发基于模型的推理机软件，根据实时日历时钟、降雨量、水位、闸位、系统控制模式等输入信息，并结合专家知识库信息，连续智能地推算和输出各闸门的启闭控制量。群闸遥控SCADA系统接受推理机输出的控制量，向位于远处的各闸门的现场控制器发送控制指令，控制各闸门启闭，实现群闸的无人操作智能运行。群闸遥控SCADA系统的控制工作站提供干渠群闸运行和渠段调配水过程的动画仿真功能，支持“供水计划表”的查询功能。灌区信息管理系统工作站提供基于GIS地
7、图的供水调度动画查询仿真功能，为供水调度决策提供支持服务。灌区已经建成的水利工程设施和灌区信息系统是闸控专家系统建设的重要配套、 支撑和保证条件。信息系统中的水情工情遥测子系统为闸控专家系统输入渠系降雨量、水位、闸位等实时动态数据，两岸带有封闭防护栏的高标准防渗渠道免除了人畜进入，为渠系输水调度的无人运行提供了重要安全保护。灌区群闸调配控制专家系统的研发技术路线如下(1)分析灌区遥测和水利通讯网络的结构，使得各闸门遥控站和闸控中心站兼用高邮水利专线的10/100M光纤宽带通讯网络，满足闸控SCADA系统的通讯带宽及实时性要求。(2)研制并集成基于GE-PLC的各闸门现地控制和视频监控单元，开发
8、基于 GE-iFIX组态软件的SCADA测控应用软件和视频监控应用软件，建设远程群闸遥控SCADA系统，实现管理处中心站的计算机遥控，南关洞、十里尖、龙奔3处间控室的现地控制和闸门运行过程电器自动保护功能。(3)创建基于Microsoft SQL krver2000的闸控专家系统数据库。分析来自于 HIS-2000GIS遥测系统和闸控SCADA系统的实时动态信息源，分类、整编和处理信息，支持同类信息的数据库表存储唯一性和标准化，满足数据存储和应用层面的数据兼容共享要求；分析供水调度计划表建立知识库，研究各种人工输入量和实时干扰变量及其处理算法规则，建立模型库。(4)基于GE-iFIX组态软件平
9、台，采用其支持的VBA语言开发闸控专家系统，实现知识库应用、推理机和实时动画仿真等功能。(5)在HIS-2000GIS灌区信息管理系统应用软件平台上，利用Delphi语言开发基于ArcGIS的供水调度决策仿真功能模块，实现以灌区数字地图为背景的渠系供水调度决策动画仿真功能。有益效果本发明间控专家系统运行后，工程运行安全可靠、用水效率得到提高、 管理人员工作环境得到改善、工作效率得到提高、管理人员大大减少、管理费用降低，综合效益十分明显。1、提高了灌溉效益，节水增效；系统建成后，在调度中心能清楚地看到南关干渠上控制性闸门的运行状态，比如以前灌溉时经常出现提前开闸、延迟关闸的情况，闸控专家系统运行
10、后杜绝了这种现象的发生。2、提高了服务能力，降低能耗；过去每逢灌溉高峰期，机泵抢水严重，有近50%的农田需要开机补水，每亩机泵抽水费用平均在30元以上。干渠上补水站也要开机补充水量，抬高干渠水位，每年需开机费用约10万元。系统建成后，通过专家决策，智能遥控，合理调度，虽然高峰配水时间由原来 20小时缩短到8个小时，但干渠水位抬高了 30厘米以上，没有1台机泵，干渠上的补水站已未开机补水，节省了开机补水费用。3、提高了管理水平，科学调度；闸控专家系统根据外界水情、工情的变化，科学调度，适时对水位、闸位进行远程监控，合理利用水源，集约调水。并且由原来的现场观测水位变为自动遥测水位，由原来的现场人工
11、启闭闸门变为远程遥控闸门启闭，改善了管理人员的工作环境，提高了管理人员工作效率，提升了灌区现代化管理水平。4、提高了运行安全性，节约费用；通过闸门自动控制，保障了工程安全运行，避免了重大事故的发生，减少了不必要的损失。同时管理人员不再夜间去野外开闸、关闸，防止了管理人员意外事故的发生。附图为本发明的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明如附图所示一种群闸调配专家决策控制系统，包括现场闸门控制器、闸控SCADA 服务器、间控工作站、水情工情遥测站、遥测通讯服务器，所述现场间门控制器和间控工作站通过宽带光纤水利专网与间控SCADA服务器连接，所述水情工情遥测站和遥
12、测通讯服务器之间通过超短波网连接，所述遥测通讯服务器与间控SCADA服务器连接。所述宽带光纤水利专网为10/100MbpS光纤城域网，所述超短波网为230MHZ超短波网。权利要求1.一种群闸调配专家决策控制系统，其特征在于包括现场闸门控制器、闸控SCADA服务器、间控工作站、水情工情遥测站、遥测通讯服务器，所述现场间门控制器和间控工作站通过宽带光纤水利专网与间控SCADA服务器连接，所述水情工情遥测站和遥测通讯服务器之间通过超短波网连接，所述遥测通讯服务器与间控SCADA服务器连接。2.根据权利要求1所述的群闸调配专家决策控制系统，其特征在于所述宽带光纤水利专网为10/100Mbps光纤城域网
13、。3.根据权利要求1所述的群闸调配专家决策控制系统，其特征在于所述超短波网为 230MHZ超短波网。全文摘要本发明提供了一种群闸调配专家决策控制系统，包括现场闸门控制器、闸控SCADA服务器、闸控工作站、水情工情遥测站、遥测通讯服务器，所述现场闸门控制器和闸控工作站通过宽带光纤水利专网与闸控SCADA服务器连接，所述水情工情遥测站和遥测通讯服务器之间通过超短波网连接，所述遥测通讯服务器与闸控SCADA服务器连接。本发明闸控专家系统是采用干渠群闸供水调度运行的人工智能控制技术，实现干渠群闸运行的“少人管理，无人操作”工作模式，保证农田灌溉期间干渠供水的实时性和可靠性，减少人力成本，提高经济效益。
