《优化调度管理【合集】2acky.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《优化调度管理【合集】2acky.doc（12页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、目录澳大利亚水资源优化调度及监控管理技术1洪水资源优化调度系统说明书4澳大利亚水资源优化调度及监控管理技术一、概 述澳大利亚是世界上最干旱的地区之一，虽然人均占有水资源量居世界前列，但受到厄尔尼诺、娜妮娜等气候条件的影响，水资源在时空分布上极不均匀，而且灾害频繁。为使有限的水资源充分发挥作用，改善人们的生活条件，澳大利亚通过近年的努力，开发了具有世界先进水平的水资源优化调度和监控系统，对不同的流域资源实现最优配置。他们的分阶段实施、逐步实施的办法，适合中国的国情，值得我们借鉴。二、系统实施的步骤总体结构（）数据库的开发与管理系统将对所有的运行数据进行管理（阶段和阶段）。（）将现有的历史运行数据
2、装载到系统数据库中（阶段）。（）交互式语音响应接口（）提供运行人员与远距离用户之间的在线通信，能够保证运行指令和数据的输入、提取和确认（阶段）。（）开发用户习惯的接口，易于更新和预测（阶段和阶段）。（）工作培训和实施（阶段至阶段）。供水管理（）在一定的降雨量、需水量和河流来水量的条件下，通过水文模拟和河流水力模拟获得水量，能够预测来水量情况（阶段和阶段）。（）与资产、财务及通用的会计系统联系在一起，开发与资产、用水量及财务管理相关的管理系统（阶段）。（）通过的整体功能显示和管理资产登记、客户的数据库、客户的使用情况及其他的系统信息，使之与客户的形成整体（阶段）。（）引进需求预测技术（阶段）。（
3、）网络优化（阶段）。防洪管理（）通过对洪泛河流、水深和地形的查勘，形成洪水预报系统开发的基础，准备泄洪计划并估计最终的洪水破坏（阶段）。（）通过遥感、雷达、卫星，开发率定的降雨径流模型，预测上游汇流区和支流的来水量。对主要河流和洪泛区的流量进行水动力学模拟（阶段）。（）根据的整体性能显示洪水范围并发出预警信号，估计最终的洪水损失（阶段）。（）洪水预报系统的实时试验（阶段）。（）水库运行模拟和网络化以保证合适的蓄水量而不致发生洪灾损失（阶段）。（）模型的进一步完善，并与雷达、卫星及其他降雨预报工具相连（阶段）。（）引进总体洪水预报系统（或进行事故风险管理）（阶段）。上述的阶段，是指项目的开发水平
4、而不是时间尺度，不同阶段可以平行开始。三、各阶段技术要点.阶段（）中央数据库管理系统将管理所有的运行数据并在或平台上执行。根据标准的关系数据技术，采用的图表，中央数据库将永久保存网络的数据（、手册等）。所选择的结构能够采用合适的磁盘和方法适应增加的扩充功能。（）从中央数据库到现场运行人员所发出的标准报警功能。在现场发出的任何报警信号都会由数据库管理系统捕捉，并将相关的报警信息直接传递给现场运行人员。（）运行系统内河渠网络的详细说明，该网络通过计算是可以变化的。整个网络以图表的形式、包括网络连接的图形显示，通过点击图形表格可以获得每个网络目标的运行数据。（）图形用户接口（）能够使运行人员与运行数
5、据之间完全相互交流。水流输送网络的图形说明；整个网络划分成数个区域和子区域。（）对整个网络的单个或多个现场和属性的历史数据与现行数据的时间系列进行相互检查。GUI将提供用户对网络任意部分的平移和缩放功能，并能获取和检查不同的时间比尺、现场和属性的全部网络数据。（）需求集成工具能够使所有用户需求的输入有助于制订满足这些要求的计划；通过运行网络实时实地跟踪水的使用情况。提供在网络任何点以时间和所需水量作为需求信息输入的功能，并在网络的任意点计算水流输送系统中总的需求水量。（）网络状况与历史报告的准备和提供。可直接通过有关的数据库获得。.阶段将现有的历史运行数据（供水和洪水数据）装载到系统数据库中。
6、.阶段（）交互式语音响应接口（）提供运行人员与远距离用户之间的在线通信，能够保证运行指令和数据的输入、提取和确认。（）运行计划的制订。根据已知的需求量、运行约束条件、系统水力条件和其他因素，该工具支持中央位置运行计划的生产。（）多帮助功能。在线友好运行帮助功能将帮助运行人员开发日常运行计划。（）两者之一：和的进入和性能或客户服务器数据库建立及许可。这将包括开发现有的网络或建立完全网络化的客户服务器环境促进中心站与站外的整体运行。（）寻呼机及报警装置遥控运行人员。直接向相关的人员自动报警。（）整体的严重事故报警功能及自动干预。在报警信号未得到重视的情况下，它能够自动串接到替代连接点，以保证适当的
7、动作，像闸门关闭、水泵的启停等自动进行。（）资源配置管理。支持资源配置长期规划的工具及水权取水的准则。.阶段（）现有的河流查勘结果（地形、河深）、洪泛区、流量数据的追溯与评价，以及为开发河流模型而进行的查勘。（）数字地形图的开发。（）水力模拟有助于洪水和供水监控和预测。采用MIKE-11开发水动力模型或其他类似的模型。它能够在一定范围的降雨量、需水量和河流流量的条件下与网络数据库完全耦合，并在率定后能够 对类似工况进行预测，可用于洪水和供水预报。流域和水库的水文模拟进一步有助于对洪水事件的管理。根据对数据的可用性及流域水文特性的评价，一个合适的或一定范围合适的水文模型（技术）将用于率定和配置系
8、统。此水文模型将直接与系统的数据库接口并与水力模型耦合。.阶段（）与资产、财务及通用的会计系统相连接。能够开发连接资产、用水量和财务的管理系统。（）整体的。通过的整体功能显示和管理资产登记、客户的数据库、客户的使用情况及其他的系统信息，使之与客户的形成整体。可确定行洪的实际范围。.阶段（）根据供水网络内的各种用户群体用水量的需求预测技术。（）洪水预报系统的实时试验。.阶段（）网络优化以满足下列一些目标，如：最小的抽水费用，水量的节省，洪水控制和入库的最佳线路。采用先进的鲁棒优化技术，开发最好的决策支持工具，帮助系统运行人员实现水资源管理和网络运行潜在效率的最大化。.阶段通过连接到其他气象数据进
9、一步完善水文模型。.阶段开发总体洪水预报系统：这将包括对澳大利亚最佳实践经验的转化，如出版物洪水预警：澳大利亚指南中的成果以及大地公司（）在澳大利亚两项工程的成功实施经验，并采用这些原则以适应不同的具体情况。该系统综合了数据的采集、洪水的预报、可能的洪水影响评价、预警信息的传播、机构和社区的响应、公众意识和系统评价及改进等。四、工程实例维多利亚州Goulburn-Murray水务局监测和灌溉管理系统该水务局是澳大利亚负责管理流域水资源最大的农村水利机构。它负责管理六大灌区和该州的水资源批发。业务发展的主要方向是在所有的河道系统建立完善的实时水情监测和管理系统，其中包括了系统、计算机系统、水情数
10、据库和水资源管理及灌溉供水计划和调度。水务局可以在计算机网络系统上通过数据对复杂的河道系统进行管理。塔斯马尼亚SCADA系统塔斯马尼亚SCADA系统包括许多遥测站，负责搜集实时降雨、气候和流量信息。该网络系统可以为占塔斯马尼亚岛一半面积的流域提供洪水预警和水电站优化运行的监控信息、数据传输和交换。昆士兰州洪水预警系统在昆士兰州东南部安装的洪水预警系统为该地区提供实时气象和水文信息及洪水管理与控制。该项目主要部分是安装在布里斯班的SCADA系统，用于监测和管理布里斯班河及相应的流域。洪水资源优化调度系统说明书一：背景水环境是地球资源环境的重要组成部分，是人类社会赖以生存的不可替代的重要基础，在保
11、障人类社会可持续发展中具有不可替代的作用。但随着人口的不断增加和社会经济的迅速发展，水资源短缺已经成为水环境问题的一个非常突出的问题。由于人类社会对水资源的需求越来越大，水资源供给越来越呈现出严重短缺的局面，充分利用降水（包括降雨和降雪）成为解决水资源短缺的重要途径。 我国地处北半球欧亚大陆的东南部，由于受季风气候的影响，降水主要集中在夏秋两季。在我国大部分地区，每年的6月份到9月份属于汛期，只有四个月的时间，但这四个月的降水量通常却占到全年降水量的60%到80%，连续丰水年或连续枯水年的现象在我国大部分地区都较为常见。由于汛期降雨产生的大部分地表径流形成了洪水，使得洪水成为水资源的重要组成部
12、分。但由于降雨量和径流量在不同年份和不同的地理位置的变化较大，使得我国水资源供需矛盾更加突出。就山东省而言，由于人口众多，经济社会发展迅速，水资源需求加大，现有水资源已远远不能满足需要，呈现严重短缺，并逐渐加剧。在较长的时期内，防洪安全、水资源安全和生态系统安全，是制约我省经济社会进一步向小康目标发展的瓶颈因素。这种水资源日趋匮乏的局面，要求我们必须更有效地利用洪水资源。在优先保证防洪安全的前提下，利用防洪工程和先进技术手段，实施洪水优化调度，充分利用洪水资源，减少深层地下水的开采，是解决我省水资源矛盾和维护生态系统安全的重要途径之一。尤其对病险防洪工程，实施信息化、科学化调度等非工程安全措施
13、，是保障防洪安全的重要方法。通过实施库河联网防洪调度，流域防洪能力将明显提高，目前部分流域已经具备了实施洪水优化调度的条件。我省的水库大坝、河道堤防等主要水利工程保护着2100多万人口的安全，部分工程还同时承担着城市、乡村生活供水任务。因此，在水资源日趋匮乏的情况下，开发研究洪水资源优化调度系统，利用先进的技术手段和科学的管理方法，最大限度减轻洪水灾害，同时提高洪水资源利用率，提高防洪工程的综合管理水平，实现传统水利向现代水利、可持续发展水利转变具有重大的经济、社会和生态效益。为此, 根据我省防洪工程实际运用情况和流域、水库特点，提出“洪水资源优化调度系统开发研究”课题。在确保防洪安全的前提下
14、，提高洪水资源利用率，为领导科学决策提供坚实的依据，实现防灾兴利的最大化目标。总体目标本项目充分利用现有地理信息资源，对各类基础地理信息和专题信息数据进行整合入库，搭建数字乡镇地理信息综合支撑平台，并结合基层水资源管理的实际情况，搭建贯穿水资源流转各环节的管理系统，促进水资源合理、高效流转。确保对汛期的监测，和及时预警。建设内容结合项目示范区实际情况，在借鉴国内外有关技术积累和有益经验的基础上，采集示范区基础地理信息和专题信息，研究水资源综合信息数据库系统，构建数字水资源管理支撑平台，研发水资源流转管理信息系统，并在现实中正常使用。提交成果及功能实现水库洪水资源优化调度系统主要完成五大功能：基
15、本信息管理、水雨情遥测、洪水预报、洪水调度、综合信息查询。1、基本信息管理对与洪水预报、调度等相关的一系列数据、参数、方法与模型进行存储与管理。2、雨水情遥测雨水情遥测是实时洪水预报的基础，实时收集库区降雨、水位、流量等水文资料数据，加工处理后保存到数据库，并能根据实测数据，自动生成时段或年月水位信息、降水信息、流量信息等统计数据，供查询和洪水预报使用。3、洪水预报洪水预报子系统能够根据采集的实时雨水情、工情等信息，对未来将发生的洪水做出洪水总量、洪峰流量、峰现时间以及洪水过程等情况的预测；能够参考气象预报成果和专家经验以及未来的可能雨情变化，做出洪水变化的趋势预测与分析。1、根据流域实时降雨
16、过程或流域周围降雨过程，运用洪水预报模型，推算第2/5页 出水库来水过程线，并存入相应数据库，以供洪水调度使用。可根据数据库中已有的或实时采集的降雨资料(遥测系统提供的资料)，自动进行入库洪水预报作业，也可人工置数，干预洪水预报过程。2、在地理信息系统平台下，通过遥感图像获取流域的地貌特征信息；研究库区的地貌特征、地质条件、温度等因素与洪水形成的关系，建立洪水预报空间信息模型；同时以采集的实时雨量、蒸发量、水库水位等信息为依据研究修正洪水预报空间信息模型。3、实际防洪工作中，由于水文现象本身的复杂性和不确定性，很难保证每一次洪水预报都符合要求。系统能够根据输入的地面实际降雨、净雨过程和汇流模型
17、，对洪水预报成果进行实时修正。4、洪水调度洪水调度系统按照规定的水库调度原则和控制指标，综合考虑水库来水、蓄水和泄水以及上下游淹没等情况，生成规则调度方案和优化调度方案；并且可以结合决策者的经验，以人机交互方式修改洪水调度方案，对多个洪水调度方案进行优选，提出在保证水库安全情况下，对上下游影响最小的最优调度方案，为防洪决策提供技术支持。该子系统主要完成洪水调度方案生成、方案评价、方案管理、调度成果查询等功能。5、综合信息查询在综合数据库的支持下，构建基于Web的综合信息查询系统，提供基于Web的实时水（雨）情、工情状况和汛情等防汛抗旱相关信息的发布。查询的信息主要包括：（1）预报相关信息主要包
18、括各种产汇流模型参数的查询和修改；时段雨量数据、日雨量数据、Pa值和各雨量站有效性的查询和修改；各水库实时水位的查询和修改；各水文分区雨量站的维护。另外还包括预报方案成果的保存、查询、输出等功能。（2）调度相关信息主要包括水库基本资料的查询；水库特征水位的查询；水库预报与实际流量过程的频率查询；水库调度规则查询；泄流设备的水位-流量关系查询和修改；水库水位-库容关系查询和修改。另外还包括调度方案成果的保存、查询、输出等功能。（3）基于GIS的信息查询主要包括实时水雨情信息图上查询和标注，地图放大、缩小及漫游，预报调度成果查询。第3/5页 系统关键技术（1）安全登录机制待添加的隐藏文字内容3基于
19、web的水库洪水预报调度系统要取得成功，首先要解决好系统应用程序的安全问题。系统使用加密技术、授权模式和用户权限判断等方法，有效地保证了应用程序的安全。加密技术保证用户信息在网络访问中的安全性；授权机制使得系统管理员根据用户角色授予相应级别的权限，而且权限可以具体到限制用户不能对数据库中某一个表进行操作，如删除、添加等；用户权限判断有效地防止了恶意操作，用户进行删除、修改和添加等操作时，系统自动判断用户是否有效执行的权限。（2）面向对象的设计技术系统程序设计选用了面向对象的设计技术，利用面向对象的思想，将水库洪水预报调度处理的事物按对象和数据进行了抽象划分，将基于web的水库洪水预报调度系统划
20、分为5个基本的对象，利用类的继承、动态链接等特性，设计了通用、规范化的基于web的洪水预报调度系统框架。应用系统框架很容易实现软件的重组、移植、扩充，以及在更大范围推广应用。（3）预报误差综合实时校正技术各种水文预报方案都存在许多误差,要用某种固定的方式或者模型进行数学描述 ,有时无法满足报的需要，还需要根据预报人员的经验，从根本上发现预报结果的偏差 ,作出科学合理的判断和修正. 实时修正技术按内容划分 ,可分为模型误差修正、模型参数修正、模型输入修正和综合修正四类. 预报子系统根据实时计算误差系列信息 ,综合利用自回归方法、卡尔门滤波、自动控制中的自适应修正等技术 ,建立一种综合性误差修正技
21、术 , 提高洪水预报的精度. 同时 ,预报人员可以根据自己的经验 ,对任意一种模型的预报结果 过程线 直接用鼠标进行修改。（4）人机交互调度方法系统设计了良好的人机交互调度界面，易于各级防汛部门参与调度决策过程。各级调度部门决策通过浏览器在web上作业，可以改变水库的泄流，或者用鼠标在图形上修改泄流过程线，反复进行调洪演算，实时、生动生成各种洪水调度方案，并可以对多个方案进行优选评鉴，及时获得准确、详细的防洪调度信息，十分有利于防洪决策分析。周期建设整个系统的建设按照周期内有问题定义、可行性分析、总体描述、系统设计、编码、调试和测试、验收与运行、维护升级到废弃等阶段进行划分。从而提高软件的质量
22、。1问题的定义和规划。此阶段是软件开发与需求方共同讨论，主要确定软件的开发目标及其可行性。 在这里主要是要自我探究洪水资源优化中要实现功能。2需求阶段。对该系统要实现的各个功能要详细分析。要实现的功能在建设内容中已经提到。 需求分析是在软件开发中最重要的部分，所需的时间也是最多的。主要是与当地第4/5页 的水利部门协调好，了解防汛防洪的一些常识，学会利用现有的资源制造出最大的收获。占用百分之五十以上。3软件设计在此阶段主要是设计出系统的大体框架，数据库的设计等等。一般分为详细设计和总体设计。4程序编码在编程的过程中要制定统一的规范，符合书写标准。5软件测试整个过程分单元测试、组装测试以及系统测
23、试三个阶段进行。在测试的过程中要建立详细的测试计划。6运行维护运行维护在之后的软件周期中持续的时间最长。经费预算1人员成本列出产品/项目团队每个人的预计工作月数。列出完成本项目所需要的劳务（包括人员的数量和时间）劳务费一般包括工作、奖金、补贴、医疗保险金2设备成本设备成本包括：原材料费，设备购置及使用费列出拟购置的设备及其设备和所需的经费列出拟购置的软件及其版本和所需的经费使用的现有的设备及其使用时间其他经费预算列出完成项目所需的各项经费，包括差旅费、资料费、通行费、会议费、交通费、办公费、培训费、外包费等，包括：1差旅费（旅费、出租）（含补贴）2资料费（图书费、资料费、复印费、出版费）3通信费（市话长话费、移动通信费、上网费、邮资）4会议费（鉴定费、评审费、研讨费、外事费）5办公费（购买办公用品）6协作费（业务协作招待费、项目团体加班伙食费）7培训费（培训资料编写费、资料印刷费、产地费、设备费）