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摘要:本发明涉及排水策略分析技术领域,尤其涉及一种基于网格化联动机制的智慧防汛排水策略分析方法及系统。所述方法包括以下步骤:对城市区域进行城市网格化划分及部署气象传感器、水位传感器、防汛排水设施监测设备以及防汛排水水泵控制设备,并进行网格区域数据实时采集和汛情待排区域筛选,以得到城市汛情预警待排网格子区域;对城市汛情预警待排网格子区域进行横纵联动向下排水策略分析,并进行防汛排水阈值划分,得到低汛情子区域以及高汛情子区域;对低汛情子区域进行横纵闭塞斜下开联动排水策略分析,并对高汛情子区域进行上方位分流联动排水策略分析,从而执行相应的城市排水优化工作。本发明能够实现动态、实时的防汛排水管理策略。
主权项:1.一种基于网格化联动机制的智慧防汛排水策略分析方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:对城市区域进行城市网格化划分,以得到各个城市网格矩阵子区域;通过在各个城市网格矩阵子区域内部署气象传感器、水位传感器以及防汛排水设施监测设备,并在各个城市网格矩阵子区域之间的边界底线处设置防汛排水水泵控制设备;通过气象传感器以及水位传感器对各个城市网格矩阵子区域进行网格区域数据实时采集,得到各个城市网格子区域的气象实时数据以及水位实时数据;步骤S2:基于各个城市网格子区域的气象实时数据以及水位实时数据对相对应的城市网格矩阵子区域进行汛情待排区域筛选,以得到城市汛情预警待排网格子区域;对城市汛情预警待排网格子区域进行横纵联动向下排水策略分析,以生成城市汛情待排区域横纵联动向下排水策略;其中,步骤S2包括以下步骤:步骤S21:对各个城市网络子区域的气象实时数据进行实时降雨量提取处理,得到各个城市网络子区域的气象实时降雨量数据;步骤S22:对各个城市网络子区域的气象实时降雨量数据以及水位实时数据进行时序同步对齐处理,得到各个城市网络子区域的降雨量时序同步数据以及水位时序同步数据;步骤S23:基于各个城市网络子区域的降雨量时序同步数据以及水位时序同步数据对相对应的城市网格矩阵子区域进行汛情待排区域筛选,以得到城市汛情预警待排网格子区域;步骤S24:对城市汛情预警待排网格子区域进行横纵联动向下排水策略分析,以识别城市汛情预警待排网格子区域在城市区域内的相对位置,并充分考虑到城市中不同城市汛情预警待排网格子区域之间的水流联动效应,对其城市汛情预警待排网格子区域启动横纵方位上的防汛排水水泵控制设备进行向下排水的处理,制定调整横纵方位上排水设备、增加排水能力或者调整排水管道的策略,以生成城市汛情待排区域横纵联动向下排水策略;步骤S3:基于城市汛情待排区域横纵联动向下排水策略利用防汛排水水泵控制设备对城市汛情预警待排网格子区域进行防汛排水阈值划分,得到城市低汛情排水网格子区域以及城市高汛情排水网格子区域;通过防汛排水设施监测设备对城市低汛情排水网格子区域内横纵方位处的防汛排水水泵控制设备进行排水能力评估分析,以得到低汛情子区域横纵方位排水能力状况;基于低汛情子区域横纵方位排水能力状况对城市低汛情排水网格子区域进行横纵闭塞斜下开联动排水策略分析,生成城市低汛情横纵负荷闭塞斜下开联动排水策略,以执行相应的城市低汛情负荷排水优化工作;其中,步骤S3包括以下步骤:步骤S31:基于城市汛情待排区域横纵联动向下排水策略利用防汛排水水泵控制设备对城市汛情预警待排网格子区域进行防汛排水控制处理,得到城市汛情预警防汛排水网格子区域;步骤S32:对城市汛情预警防汛排水网格子区域进行排水管网容量及区域地形坡度统计分析,得到各个城市防汛排水网格子区域的排水管网容量值以及区域地形坡度值;步骤S33:基于各个城市防汛排水网格子区域的排水管网容量值以及区域地形坡度值利用区域防汛排水量计算公式对城市汛情预警待排网格子区域进行排水量统计计算,以得到各个城市防汛排水网格子区域的防汛排水量;其中,区域防汛排水量计算公式具体为: ;式中,为第个城市防汛排水网格子区域的防汛排水量,为城市防汛排水网格子区域的总数量,为城市防汛排水网格子区域的数量项次索引参数,为第个城市防汛排水网格子区域的区域面积大小,为第个城市防汛排水网格子区域的排水管网容量值,为第个城市防汛排水网格子区域的区域地形坡度值,为地形坡度对排水能力的影响系数,为排水网格子区域面积大小对排水能力的影响系数,为排水量敏感指数因子,为城市防汛排水网格子区域内排水源的总数量,为排水源的数量项次索引参数,为第个城市防汛排水网格子区域内第个排水源在排水时间处的排水贡献值,为第个排水源的排水特定权重系数,为第个防汛排水量的修正系数;步骤S34:根据预设的防汛排水量阈值对各个城市防汛排水网格子区域的防汛排水量进行比较判断,当防汛排水量小于预设的防汛排水量阈值时,则将其相对应的城市汛情预警待排网格子区域划分为城市低汛情排水网格子区域;当防汛排水量大于或等于预设的防汛排水量阈值时,则将其相对应的城市汛情预警待排网格子区域划分为城市高汛情排水网格子区域;步骤S35:通过防汛排水设施监测设备对城市低汛情排水网格子区域内横纵方位处的防汛排水水泵控制设备进行排水能力评估分析,以得到低汛情子区域横纵方位排水能力状况,其中低汛情子区域横纵方位排水能力状况包括横纵方位排水均不负荷、横排水负荷且纵不负荷、横排水不负荷且纵负荷以及横纵方位排水均负荷;步骤S36:基于低汛情子区域横纵方位排水能力状况对城市低汛情排水网格子区域进行横纵闭塞斜下开联动排水策略分析,生成城市低汛情横纵负荷闭塞斜下开联动排水策略,以执行相应的城市低汛情负荷排水优化工作;其中,步骤S36包括以下步骤:步骤S361:确定低汛情子区域横纵方位排水能力状况为横纵方位排水均不负荷时,则维持城市低汛情排水网格子区域内对应的横纵联动向下排水策略,得到低汛情横纵向下排水维持过程;步骤S362:确定低汛情子区域横纵方位排水能力状况为横排水负荷且纵不负荷时,则关闭城市低汛情排水网格子区域内横方位处的防汛排水水泵控制设备且维持纵方位处的防汛排水水泵控制设备,并打开斜下方位处的防汛排水水泵控制设备,得到低汛情横闭纵维持斜下开排水过程;步骤S363:确定低汛情子区域横纵方位排水能力状况为横排水不负荷且纵负荷时,则维持城市低汛情排水网格子区域内横方位处的防汛排水水泵控制设备且关闭纵方位处的防汛排水水泵控制设备,并打开斜下方位处的防汛排水水泵控制设备,得到低汛情横维持纵闭斜下开排水过程;步骤S364:确定低汛情子区域横纵方位排水能力状况为横纵方位排水均负荷时,则关闭城市低汛情排水网格子区域内横纵方位处的防汛排水水泵控制设备,并打开斜下方位处的防汛排水水泵控制设备,得到低汛情横纵闭塞斜下开排水过程;步骤S365:将低汛情横纵向下排水维持过程、低汛情横闭纵维持斜下开排水过程、低汛情横维持纵闭斜下开排水过程以及低汛情横纵闭塞斜下开排水过程进行排水策略联动控制分析,以根据各城市低汛情排水网格子区域内横向和纵向排水能力情况,自动调整各个城市低汛情排水网格子区域的排水设备运行模式,生成城市低汛情横纵负荷闭塞斜下开联动排水策略,以执行相应的城市低汛情负荷排水优化工作;步骤S4:对城市高汛情排水网格子区域进行上方位邻近排水低负荷区域分析,以得到城市高汛情上方位邻近排水低负荷区域;基于城市高汛情上方位邻近排水低负荷区域利用防汛排水水泵控制设备对城市高汛情排水网格子区域进行上方位分流联动排水策略分析,生成城市高汛情上方位分流联动排水策略,以执行相应的城市高汛情分流排水优化工作。
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