多开发主体梯级电站实时负荷控制模型研究

由于多开发主体下梯级水电站间不能共享实时负荷数据,上一级电站发电负荷变动常导致本级电站非正常弃水或低水位运行问题。为解决这个问题,提出了基于预测控制的多开发主体梯级电站实时负荷控制模型来控制水位。模型分为实时跟踪、预测控制和厂内负荷分配3部分。实时跟踪每1 h进行一次入库流量反推计算来推算预测入库流量序列;预测控制根据标准差选择不同流量递推模型推算入库流量;厂内负荷分配以耗水量最小进行负荷分配优化,实现上游电站负荷及发电流量未知情况下的梯级电站实时负荷分配并保持水位稳定。所提出的实时负荷控制模型应用于木里河梯级电站实时负荷分配,对多开发主体下流域梯级水电站实时负荷分配,维持水位稳定具有一定的指导意义。

结合遗传算法的水库汛限水位动态控制模型研究

针对水库汛限水位动态控制问题,提出一种新的自适应交叉变异遗传算法,解决了水库防洪效益与发电效益之间的矛盾问题,实现了水库水位的调整,缓解了防洪效益与发电效益的冲突。遗传算法使原始汛期水位提升了0.7m,蓄水量提升了2947m^(3),同时增加了发电量233.33×10^(4) kW·h。基于峡山水库实例试验的研究结果表明,结合遗传算法的水库汛限水位动态控制模型,不仅可对水位进行实时性调节,还能提升水库效益,研究结果可应用于各水库防洪系统。

城市湖泊智慧化生态水位预警系统的构建及应用

选取近扬州市中心区域一人工湖为研究区,基于水文学生态水位计算方法推求生态水位阈值,综合运用物联网、云平台、大数据等智慧化资源和技术,构建适用于不同尺度湖泊的智慧型生态水位预警系统。通过自研发软件对“水位实时监测—生态水位评估—预警等级研判—警情信息发布”全过程实行智慧化管控。应用结果表明:该湖泊生态水位预警系统具有准确、高效、智慧化程度较高等特点;与常规城市湖泊生态水位预警管控系统相比,其功能和效率实现全方位提升;从而为城市地区不同尺度湖泊生态水位管控提供了智慧型管理系统,为智慧城市的建设提供技术支持。

基于虚拟潮位站技术的云潮位服务研究与应用

针对疏浚工程施工对高质量、智能化实时水位信息服务的需求,设计并实现了可服务于疏浚工程施工活动的北斗实时水位信息服务云平台系统。系统采用了后端、计算存储中心和前端三层结构,使用北斗通信链路将三层结构连接起来,系统可根据施工船舶的实时动态位置,应用区域高精度潮汐模型和区域高精度余水位模型,虚拟一个目标船舶专用的虚拟水位站,并根据该虚拟水位站的预报水位和余水位计算实时水位数据,通过北斗通信链路将实时水位数据传输至施工船舶。系统有效提升了实时水位信息服务的精度、可靠性和智能化水平,可为疏浚工程项目提供稳定可靠的实时水位数据服务。

高寒地区库区实时水位监测技术改进

实时水位监测在防洪抗涝、水资源管理中发挥着重要的作用,也是水库安全管理的关键环节,但在高寒地区,传统的监测技术常因环境恶劣而难以发挥效能。文章针对这一问题,提出了一系列技术改进方案,旨在提高高寒地区库区的实时水位监测能力。

考虑水文模型参数时变的水库水位多预见期实时预报——以水布垭水库为例

精准可靠的坝前水位预测可支撑水库的调度决策,保障流域防洪安全。传统水库水位实时预报方法均基于降雨径流稳态假定,在变化环境下精度不高。为此,本研究提出了一种整合水文模型参数时变和实时校正的水库水位多预见期实时预报方法:识别变化环境下水文模型参数的时变过程,构建时变参数与自然、社会经济因子的函数关系;基于时变参数函数式构建预报调度集成模型,以预见期内多个时刻预报水位与观测水位的吻合程度为目标函数率定水文模型的参数;采用基于反向拟合算法的实时校正技术进行误差校正,输出不同预见期的水库水位预报。以水布垭水库流域为研究对象,结果表明,较传统水库水位预报方法,论文提出的方法在率定期和检验期的平均绝对值误差分别下降了0.050和0.040 m,可为防洪减灾提供高精度、长预见期的水库水位预测。

水文变化语义约束的实时水位观测数据流在线滤波方法

受外界环境和仪器设备等的影响,实时水位观测数据流噪声和数据异常问题突出,严重制约了实时应用效能。针对已有数据清洗方法适应性差,难以根据动态观测数据的变化特征进行动态调整问题,本文提出了一种水文变化语义约束的实时水位观测数据流在线滤波方法:在实时水位观测数据变化特征与水文时空过程动态演变规律之间建立高层语义映射,实现水文变化语义知识约束下的卡尔曼模型参数自适应调整,从而突破传统滤波方法的瓶颈。采用多种降雨情景下的实时水位观测数据进行了试验,证明了该方法结果质量的可靠性。

基于MCGS和PLC的水位自动控制系统设计

为了提高现有水位控制系统的安全性和自动化程度,采用MCGS通用监控系统与PLC控制技术相结合的水位控制方案,由PLC实现控制功能,由MCGS组态软件实现实时监控、报警、数据查询及报表输出等功能。实验和应用证明,该方法实现了现场设备的实时监控,可操作性强,自动化程度高。对水位控制以及工业现场监控的进一步研究有着积极的意义和推广价值。

水位实时监测系统的设计与实现

水位监测是对河流、水库等水位实时监测保证水利枢纽安全,对可能的洪涝等灾害起到预警作用。本文设计了基于GPRS无线通信技术和CAN总线有线通信技术的水位实时监测系统。该系统采用激光测距仪对水位实时、精确测量,采用CAN总线技术对水位数据有线近程传输,通过GPRS网络技术对水位数据进行无线远程传输,可实现对不同地区水库、河流等水位自动、实时、可靠的监控。

水库汛限水位动态控制方法研究及其应用

在对水库汛限水位动态控制管理运用中涉及到的几个关键问题进行研究分析的基础上,提出在不降低水库原防洪标准的前提下,考虑短时气象降雨和洪水实时预报信息的汛限水位动态控制方法。该方法考虑了预报误差的规律,能在降雨和洪水发生、发展及消退的演进过程中,按预报信息种类和精度分阶段、分层次地判断洪水量级,并及时作出合理调度决策,既利用了不同预报信息,又考虑了各自的误差风险率,具有可操作性强、洪水资源利用率高的特点,可用于汛期全过程实时调度,运用于隔河岩水库,每年平均增加发电量3900万kW·h。

渠首水位实时调控模型——以船行灌区一支渠为例

很多大中型灌区在输配水过程中存在水位衔接不当的问题,加之田面高程存在起伏,使得灌溉时往往存在部分田面不能上水或受淹等问题。本文提出了空间灌溉率的概念,并利用GIS的三维分析功能研究了其与渠道渠首水位之间的关系。分析表明,空间灌溉率与渠首水位之间的关系符合Logistic曲线;针对船行灌区一支渠,得到该Logistic曲线的参数,并确定了一支渠渠首和干渠渠首不同空间灌溉率所需的水位,为灌区水位实时调控提供基础数据。

洪水实时调度水库防洪能力确定

北方干旱半干旱地区大中型水库采用动态汛限水位控制可以大大提高汛期洪水资源的利用水平,但带来的风险也相应增加。根据水库洪水调度的实际操作过程,制定高效、快速的水库洪水实时调度模式是十分必要的。本文根据水库洪水调度决策的实际操作过程,提出了通过水库实时水位对水库实时防洪能力进行判别决定调度方案的实时洪水调度模式,定义了实时水位和实时防洪能力,构造了实时防洪能力计算模式,克服了传统调度的局限性,使得调度决策方案、调度会商时间大大减小,减少了水库洪水调度的风险。

实时无线水位监测系统设计

设计了一种用激光测距仪实现水位实时监测的系统 .该系统以激光测距仪为传感器 ,利用单片机和无线数据收发模块PTR2 0 30的组合 ,形成单片机的无线数据传输系统 ,与微机进行无线数据传输 .这种无线数据传输模块和单片机配合进行数据传输的方案 ,可以使无线传输距离达到 1 0 0 0m ,测量精度达到毫米级 .很好的解决了受具体场合限制的有线数据传输所存在的问题 ,加入CRC数据校验 ,同时保证了水位监测系统数据传输的可靠性 .本系统可适用于其他物料位的测量 。

基于MPX系列压力传感器的智能水位实时检测系统

文章介绍了基于MPX系列压力传感器设计的智能式水位实时检测系统的构成原理,重点对美国Motorola公司生产的MPX10DP/MPX2100DP压力传感器的原理特性、传感器信号调理、电源管理线路、水位检测系统结构、信号采集方法、测量系统线性及传感器非线性误差修正作了介绍分析.

跨流域引水环境下水库汛期水位实时控制研究

针对解决水资源短缺的措施,探讨了水库汛期的控制运用与跨流域调水工程的实时运行,基于措施的应用现状分析了跨流域引水与水库汛期水位实时控制间的关系,指出存在的问题并提出了解决方案。结果表明,该措施行之有效,为指导跨流域调水工程的实时运行提供了有价值的参考。

基于GPRS的水位监测系统

针对人工监测水位实时性不强的问题,本研究并开发了基于MOTOROLA的G20 GPRS模块的远程水位监测系统。该系统采用AVR Atmega16控制芯片与GPRS模块的组合,构成一个自动化无线传输系统。这个系统可以及时的将水位传感器采集的水位数据通过GPRS模块无线传输给远端数据管理中心的主机进行分析处理。该系统实时性、可靠性高,且在一个地区内传输距离不受限制,可广泛应用于湖泊、河流等的水位实时监测。

基于实时监测的新村滑坡参数变化特征分析

新村滑坡位于云南哀牢山中段东麓,为残坡积层滑坡,受地质构造作用及外界诱发因子影响明显。综合考虑滑坡的多种因素关系,在勘查工程配合下,开展地表位移、深部位移、含水率、孔隙水压力、水位、降雨量等6类参数监测,以1 h为间隔进行数据采集,建立了自动监测、自动传输、自动入库等全自动监测系统,捕捉降雨入渗导致滑坡内部相关参数的变化特征,为研究降雨-入渗-斜坡变形破坏提供基础数据支撑。根据2010年7月20日至8月2日监测时段的结果分析,该降雨过程使滑面附近含水率随降雨的影响增大了2%,水位升高1.1 m,水位升高滞后降雨1～2 d,导致①号地表位移监测点出现24 mm的局部滑动,但未引起深部位移的明显增加,该降雨条件下滑坡整体处于基本稳定状态。

三维数字航道的设计与实现

针对我国内河航道水深季节变化大、航行安全要求高的特点,本文运用虚拟现实、三维地理信息系统、计算机图形图像处理等技术,对三维航道数据库、水下地形建模及疏浚分析、水体可视化、实时水位可视化、航标建模及可视化等关键技术进行攻关,并以长江重庆航道示范段为例,建立三维数字航道系统,支持实时航标、船舶、水位信息集成。本文在推进航道精细化管理、增强水上安全方面具有重要作用。

池塘水位水温实时远距离监测装置的设计

针对目前池塘水位水温测量不精确、实时性较差等问题,设计一种池塘水位水温实时远距离监测装置。该装置包括硬件和软件两部分。硬件由单片机最小系统、水位传感器、水温传感器、SIM模块、液晶显示模块等组成。软件由主程序、温度采集子程序、液晶显示子程序等组成。水温水位采集模块将水位和温度信息传送到数据处理模块;通过键盘可以设置温度和水位的上下限值,单片机把水位和温度传感器传送来的数据经过处理,产生相应的显示代码驱动液晶显示模块进行显示,同时能将水位水温信息实时发送到手机上,并可进行远程控制。实践表明,装置工作稳定、监测距离远,池塘水位水温测量比较准确、实时性好。

明渠恒定非均匀流渠道流量实时监测方法研究与探讨

阐述了明渠恒定均匀流与非均匀流的特点及流量计算的水力学原理,分析了目前明渠流量监测存在的诸多问题。将明渠恒定非均匀流渠道水位变化的基本微分方程,改写为可方便计算的差分方程。提出了利用现代技术手段先实时监测出明渠恒定非均匀流测流渠段的二个水位值,再自动利用计算机借助差分方程同步计算出测流渠段的瞬时流量和累积水量。经实际应用证明该方法自动化实时性强、设备费用低、测流精度高。