發(fā)布時間：2020-07-04 15:19

【摘要】：隨著云計算、物聯(lián)網、大數據等信息技術的迅速發(fā)展,智慧水務研究成為了城市智慧領域的新方向。城市智慧水務調度系統(tǒng)是城市可持續(xù)發(fā)展的重要基礎設施,為水務日常調度、優(yōu)化管理提供了科學的指導。西安作為我國西部地區(qū)經濟比較繁榮的城市,研究并建立西安市水務調度系統(tǒng)對其管理工作的科學化有著重要的意義。本文根據西安市水務現(xiàn)狀,分析了西安市水務體系及水資源分配狀況,研究了西安市水廠供水、用戶用水、水務調度的流程。通過對西安市供水系統(tǒng)的總體分析,確定了系統(tǒng)所需要實現(xiàn)的功能。在水務系統(tǒng)設計過程中,重點對水務調度系統(tǒng)進行了設計。軟件系統(tǒng)在結構上主要分為五個模塊:西安市各水廠供水監(jiān)測系統(tǒng)、巡檢系統(tǒng)、水務調度系統(tǒng)、為實現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域可視化的GIS系統(tǒng)(地理信息系統(tǒng))、為方便用戶進行數據查詢的報表管理系統(tǒng)。為使得水務數據方便管理、查詢,本系統(tǒng)采用數據流程分析、數據關系分析的方法對數據庫進行了設計。最后,通過VS2010開發(fā)平臺、基于C/S+B/S系統(tǒng)架構、采用C#編程語言實現(xiàn)了系統(tǒng)功能。針對所設計的水務調度系統(tǒng),本文根據供水管網的網絡特性建立了多水源供水系統(tǒng)優(yōu)化調度數學模型,并以供水系統(tǒng)運行總費用最小為目標函數,最后利用粒子群算法對該數學模型進行求解。為了避免算法因過早收斂而易陷入局部最優(yōu),本文對粒子群算法的慣性權重進行改進,以粒子的飛行速度及位置矢量為變量參數,利用BP神經網絡的sigmoid函數替代粒子群慣性權重系數。最后通過MATLAB將其與基本粒子群求解結果進行仿真對比分析,結果表明,改進后的粒子群算法在收斂精度上有所提高,并且收斂率也得到了相應的改善,使得供水系統(tǒng)運行總費用降低了5%,因此,該算法在解決西安市供水系統(tǒng)調度模型的問題上具有較強的經濟適用性。西安市水務優(yōu)化調度系統(tǒng)的開發(fā),使得各水務部門之間形成綜合化共建信息網,實現(xiàn)了信息傳遞及資源共享,這對具有類似于西安市供水體系的城市有一定的參考意義。
【學位授予單位】：西安科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU991
【圖文】：

圖 2.1 西安市各水廠分布情況2018 年截止 6 月份之前，西安市各部門總用水量 92.99 億立方米，比上年同期增長2.16 億立方米，同比增長了 2.38%，其中地表水用水量 58.16 億立方米。西安市各水廠供水能力 165 萬 m3/d，平均日供水 80 萬 m3[12]，第一水廠至第五水廠取水于地下水，為兩級加壓供水方式，而曲江水廠和南郊水廠取水于地表水，為重力流供水方式，見表 2.1。表 2.1 西安市各水廠供水詳情水廠名稱 位置 供水能力（萬 m3） 水源類型 取水方式第一水廠 西門外 1.0 地下水 兩級加壓供水第二水廠 田家灣 15.0 地下水 兩級加壓供水第三水廠 南河村 10.0 地下水 兩級加壓供水第四水廠 郭家村 10.0 地下水 兩級加壓供水第五水廠 鄧家村 10.0 地下水 兩級加壓供水曲江水廠 市東南郊 50.0 地表水 重力流供水南郊水廠 市南郊 60.0 地表水 重力流供水

圖 2.2 2017 西安市各類工程供水量比較圖戶用水量分析安市各部門的用水量中，農灌平均用水量 48.47 億立方米，占總用林牧漁畜用水量為 9.70 億立方米，占總用水量的 10.43%；工業(yè)用水量，占總用水量的 15.42%；居民（包括城鎮(zhèn)居民和農村居民）生活用水量，占總用水量的 14.74%。在全市各用水部門中，農業(yè)耗水量最多，為占總耗水量的 66.68%。水排放指標分析每年廢污水平均排放總量為 12.253 億噸，其中，第二產業(yè)廢水排放量廢污水排放總量的 45.8%；第三產業(yè)廢污水排放量 1.461 億噸，占廢1.9%。水是一個循環(huán)的過程，對城市供水、用水來說，從供水水源調進行加工、凈化后再重新分配給城市各用水區(qū)。另一方面，經過污水，二次供水再重新分配，這就形成了水循環(huán)[14]，如圖 2.3 所示。

【參考文獻】

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本文編號：2741249