本發(fā)明涉及市管排放，尤其涉及一種防倒灌截流系統(tǒng)及控制方法。

背景技術：

1、隨著城市化進程的加速，城市排水系統(tǒng)的壓力日益增加，特別是在暴雨、洪水等極端天氣條件下，傳統(tǒng)的防倒灌截流系統(tǒng)經常無法及時、有效地應對復雜多變的水文環(huán)境，導致城市內澇和倒灌問題頻繁發(fā)生。

2、現(xiàn)有的防倒灌系統(tǒng)主要依賴于預設的規(guī)則或人工操作來控制截流井的啟閉，缺乏智能化和自適應性。當水位、流速或降雨量發(fā)生突變時，系統(tǒng)通常無法及時響應，調度滯后，導致排水系統(tǒng)承載過重，河水或雨水倒灌入城市排水管道，給城市基礎設施和居民生活帶來重大威脅。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種防倒灌截流系統(tǒng)及控制方法，能夠實現(xiàn)城市截流系統(tǒng)的快速響應，提高截流系統(tǒng)的智能化程度，防止城市排水倒灌。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種防倒灌截流系統(tǒng)的控制方法，該方法包括：獲取截流系統(tǒng)中各截流井的環(huán)境參數(shù)和當前狀態(tài)；環(huán)境參數(shù)包括水位、流速和降雨量；基于各截流井的環(huán)境參數(shù)，進行單截流井策略調控，確定各截流井的單策略狀態(tài)；基于各截流井的環(huán)境參數(shù)和當前狀態(tài)，以及各截流井的單策略狀態(tài)，對各截流井進行狀態(tài)復合，確定各截流井的復合調控狀態(tài)；基于各截流井的復合調控狀態(tài)和當前狀態(tài)，生成各截流井的控制指令；基于各截流井的控制指令，控制各截流井的啟閉操作。

3、在一種可能的實現(xiàn)方式中，基于各截流井的環(huán)境參數(shù)，進行單截流井策略調控，確定各截流井的單策略狀態(tài)，包括：對于任一截流井，若該截流井的水位小于水位最小值，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為關閉狀態(tài)；若該截流井的水位大于等于水位最小值，且小于水位最大值，則基于該截流井的流速和降雨量，確定該截流井的單策略狀態(tài)；若該截流井的水位大于等于水位最大值，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為開啟狀態(tài)。

4、在一種可能的實現(xiàn)方式中，基于該截流井的流速和降雨量，確定該截流井的單策略狀態(tài)，包括：基于該截流井的流速和降雨量，計算流速變化率和降雨量變化率；若流速變化率大于預設流速，或降雨量變化率大于預設降雨量，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為開啟狀態(tài)；若流速變化率小于等于預設流速，且降雨量變化率小于等于預設降雨量，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為關閉狀態(tài)。

5、在一種可能的實現(xiàn)方式中，基于各截流井的環(huán)境參數(shù)和當前狀態(tài)，以及各截流井的單策略狀態(tài)，對各截流井進行狀態(tài)復合，確定各截流井的復合調控狀態(tài)，包括：基于各截流井的當前狀態(tài)和單策略狀態(tài)，確定各截流井的多個狀態(tài)組合，其中，每個狀態(tài)組合包括一個或多個修改狀態(tài)的截流井；基于各截流井的環(huán)境參數(shù)，以及多個狀態(tài)組合，計算各狀態(tài)組合對應的排水量和穩(wěn)定性；基于各狀態(tài)組合對應的排水量和穩(wěn)定性，確定最優(yōu)狀態(tài)組合；基于最優(yōu)狀態(tài)組合，確定各截流井的復合調控狀態(tài)。

6、在一種可能的實現(xiàn)方式中，基于各截流井的復合調控狀態(tài)和當前狀態(tài)，生成各截流井的控制指令，包括：基于各截流井的復合調控狀態(tài)和當前狀態(tài)，確定狀態(tài)發(fā)生變化的截流井；基于狀態(tài)發(fā)生變化的截流井的復合調控狀態(tài)，生成控制指令，控制指令包括狀態(tài)發(fā)生變化的截流井的標識信息和復合調控狀態(tài)。

7、第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種防倒灌截流系統(tǒng)的控制裝置，該控制裝置包括：通信模塊，用于獲取截流系統(tǒng)中各截流井的環(huán)境參數(shù)和當前狀態(tài)；環(huán)境參數(shù)包括水位、流速和降雨量；處理模塊，用于基于各截流井的環(huán)境參數(shù)，進行單截流井策略調控，確定各截流井的單策略狀態(tài)；基于各截流井的環(huán)境參數(shù)和當前狀態(tài)，以及各截流井的單策略狀態(tài)，對各截流井進行狀態(tài)復合，確定各截流井的復合調控狀態(tài)；基于各截流井的復合調控狀態(tài)和當前狀態(tài)，生成各截流井的控制指令；基于各截流井的控制指令，控制各截流井的啟閉操作。

8、在一種可能的實現(xiàn)方式中，處理模塊，具體用于對于任一截流井，若該截流井的水位小于水位最小值，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為關閉狀態(tài)；若該截流井的水位大于等于水位最小值，且小于水位最大值，則基于該截流井的流速和降雨量，確定該截流井的單策略狀態(tài)；若該截流井的水位大于等于水位最大值，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為開啟狀態(tài)。

9、在一種可能的實現(xiàn)方式中，處理模塊，具體用于基于該截流井的流速和降雨量，計算流速變化率和降雨量變化率；若流速變化率大于預設流速，或降雨量變化率大于預設降雨量，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為開啟狀態(tài)；若流速變化率小于等于預設流速，且降雨量變化率小于等于預設降雨量，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為關閉狀態(tài)。

10、在一種可能的實現(xiàn)方式中，處理模塊，具體用于基于各截流井的當前狀態(tài)和單策略狀態(tài)，確定各截流井的多個狀態(tài)組合，其中，每個狀態(tài)組合包括一個或多個修改狀態(tài)的截流井；基于各截流井的環(huán)境參數(shù)，以及多個狀態(tài)組合，計算各狀態(tài)組合對應的排水量和穩(wěn)定性；基于各狀態(tài)組合對應的排水量和穩(wěn)定性，確定最優(yōu)狀態(tài)組合；基于最優(yōu)狀態(tài)組合，確定各截流井的復合調控狀態(tài)。

11、第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種防倒灌截流系統(tǒng)，該防倒灌截流系統(tǒng)包括電子設備，該電子設備包括存儲器和處理器，該存儲器存儲有計算機程序，所述處理器用于調用并運行所述存儲器中存儲的計算機程序執(zhí)行如上述第一方面以及第一方面中任一種可能的實現(xiàn)方式所述方法的步驟。

12、第四方面，本發(fā)明實施例提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序，其特征在于，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上述第一方面以及第一方面中任一種可能的實現(xiàn)方式所述方法的步驟。

13、本發(fā)明提供一種防倒灌截流系統(tǒng)及控制方法，本發(fā)明先通過各截流井的環(huán)境參數(shù)進行單截流井策略調控，確定各截流井的單策略狀態(tài)；之后，基于各截流井的環(huán)境參數(shù)和當前狀態(tài)，以及各截流井的單策略狀態(tài)，對各截流井進行狀態(tài)復合，確定各截流井的復合調控狀態(tài)，既保證了各截流井的調控滿足各截流井環(huán)境參數(shù)變化的需要，又滿足了多個截流井之間排水量和穩(wěn)定性的需求。相比于人工調控的操作方式，本發(fā)明既實現(xiàn)城市截流系統(tǒng)的快速響應，又保證了截流井控制的準確性，提高截流系統(tǒng)的智能化程度，防止城市排水倒灌。

技術特征：

1.一種防倒灌截流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的防倒灌截流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述基于所述各截流井的環(huán)境參數(shù)，進行單截流井策略調控，確定各截流井的單策略狀態(tài)，包括：

3.根據權利要求2所述的防倒灌截流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述基于該截流井的流速和降雨量，確定該截流井的單策略狀態(tài)，包括：

4.根據權利要求1所述的防倒灌截流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述基于各截流井的環(huán)境參數(shù)和當前狀態(tài)，以及各截流井的單策略狀態(tài)，對各截流井進行狀態(tài)復合，確定各截流井的復合調控狀態(tài)，包括：

5.根據權利要求1所述的防倒灌截流系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，所述基于所述各截流井的復合調控狀態(tài)和所述當前狀態(tài)，生成各截流井的控制指令，包括：

6.一種防倒灌截流系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，包括：

7.根據權利要求6所述的防倒灌截流系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述處理模塊，具體用于對于任一截流井，若該截流井的水位小于水位最小值，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為關閉狀態(tài)；若該截流井的水位大于等于水位最小值，且小于水位最大值，則基于該截流井的流速和降雨量，確定該截流井的單策略狀態(tài)；若該截流井的水位大于等于水位最大值，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為開啟狀態(tài)。

8.根據權利要求6所述的防倒灌截流系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述處理模塊，具體用于基于該截流井的流速和降雨量，計算流速變化率和降雨量變化率；若流速變化率大于預設流速，或降雨量變化率大于預設降雨量，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為開啟狀態(tài)；若流速變化率小于等于預設流速，且降雨量變化率小于等于預設降雨量，則確定該截流井的單策略狀態(tài)為關閉狀態(tài)。

9.根據權利要求6所述的防倒灌截流系統(tǒng)的控制裝置，其特征在于，所述處理模塊，具體用于基于各截流井的當前狀態(tài)和單策略狀態(tài)，確定各截流井的多個狀態(tài)組合，其中，每個狀態(tài)組合包括一個或多個修改狀態(tài)的截流井；基于各截流井的環(huán)境參數(shù)，以及所述多個狀態(tài)組合，計算各狀態(tài)組合對應的排水量和穩(wěn)定性；基于各狀態(tài)組合對應的排水量和穩(wěn)定性，確定最優(yōu)狀態(tài)組合；基于所述最優(yōu)狀態(tài)組合，確定各截流井的復合調控狀態(tài)。

10.一種防倒灌截流系統(tǒng)，其特征在于，所述防倒灌截流系統(tǒng)包括電子設備，所述電子設備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器用于調用并運行所述存儲器中存儲的計算機程序執(zhí)行如權利要求1至5中任一項所述方法的步驟。

技術總結
本發(fā)明提供一種防倒灌截流系統(tǒng)及控制方法，涉及市管排放技術領域。本發(fā)明先通過各截流井的環(huán)境參數(shù)進行單截流井策略調控，確定各截流井的單策略狀態(tài)；之后，基于各截流井的環(huán)境參數(shù)和當前狀態(tài)，以及各截流井的單策略狀態(tài)，對各截流井進行狀態(tài)復合，確定各截流井的復合調控狀態(tài)，既保證了各截流井的調控滿足各截流井環(huán)境參數(shù)變化的需要，又滿足了多個截流井之間排水量和穩(wěn)定性的需求。相比于人工調控的操作方式，本發(fā)明既實現(xiàn)城市截流系統(tǒng)的快速響應，又保證了截流井控制的準確性，提高截流系統(tǒng)的智能化程度，防止城市排水倒灌。

技術研發(fā)人員：劉國棟,顏銘,王曉梁,楊志明,武亞嬋,樊羅杰
受保護的技術使用者：中電建生態(tài)環(huán)境集團有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/2