一种排水系统的调度方法、装置、设备及存储介质 |
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| 申请号 | CN202410169372.0 | 申请日 | 2024-02-06 | 公开(公告)号 | CN117947857A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 南栖仙策(南京)高新技术有限公司; | 发明人 | 张伟健; 费诚; 戴艳婷; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种排 水 系统的调度方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据；其中，所述未来集水井液位数据中包含所述排水系统中每个集水井对应的集水井未来液位；根据各所述集水井未来液位，确定所述排水系统中每个 泵 站对应的泵站液位超越率；针对所述排水系统中的每个泵站，根据各所述泵站液位超越率，确定与当前泵站对应的上游泵站的上游泵站超越率以及与当前泵站对应的下游泵站的下游泵站超越率；根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站执行运行调度操作。本发明 实施例 解决了独立调度模式的排水系统的排水能 力 不足的问题，降低了污水溢出的 风 险。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种排水系统的调度方法，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种排水系统的调度方法、装置、设备及存储介质技术领域[0001] 本发明涉及排水系统技术领域，尤其涉及一种排水系统的调度方法、装置、设备及存储介质。 背景技术[0002] 随着城市化的不断发展，城区排水系统逐渐呈现出点多、面广的特点。传统排水系统中的泵站采用粗放型的独立运行模式，即当集水井液位高于启动液位时，排水泵开始运行，当集水井液位低于关机液位时，排水泵停止运行。 发明内容[0004] 本发明实施例提供了一种排水系统的调度方法、装置、设备及存储介质，以解决独立调度模式的排水系统的排水能力不足的问题，降低污水溢出的风险。 [0005] 根据本发明一个实施例提供了一种排水系统的调度方法，该方法包括： [0006] 获取排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据；其中，所述未来集水井液位数据中包含所述排水系统中每个集水井对应的集水井未来液位； [0007] 根据各所述集水井未来液位，确定所述排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率；其中，所述泵站液位超越率表征与所述泵站存在关联关系的至少一个集水井分别对应的集水井未来液位超过目标警戒液位的程度； [0008] 针对所述排水系统中的每个泵站，根据各所述泵站液位超越率，确定与当前泵站对应的上游泵站的上游泵站超越率以及与当前泵站对应的下游泵站的下游泵站超越率； [0009] 根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站执行运行调度操作。 [0010] 根据本发明另一个实施例提供了一种排水系统的调度装置，该装置包括： [0011] 未来集水井液位数据获取模块，用于获取排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据；其中，所述未来集水井液位数据中包含所述排水系统中每个集水井对应的集水井未来液位； [0012] 泵站液位超越率确定模块，用于根据各所述集水井未来液位，确定所述排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率；其中，所述泵站液位超越率表征与所述泵站存在关联关系的至少一个集水井分别对应的集水井未来液位超过目标警戒液位的程度； [0013] 下游泵站超越率获取模块，用于针对所述排水系统中的每个泵站，根据各所述泵站液位超越率，确定与当前泵站对应的上游泵站的上游泵站超越率以及与当前泵站对应的下游泵站的下游泵站超越率； [0014] 泵站运行调度模块，用于根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站执行运行调度操作。 [0015] 根据本发明另一个实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括： [0016] 至少一个处理器；以及 [0017] 与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中， [0018] 所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序，所述计算机程序被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明任一实施例所述的排水系统的调度方法。 [0019] 根据本发明另一个实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使处理器执行时实现本发明任一实施例所述的排水系统的调度方法。 [0020] 本发明实施例的技术方案，通过根据排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据，确定排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率，针对排水系统中的每个泵站，根据各泵站液位超越率，确定与当前泵站对应的上游泵站的上游泵站超越率以及与当前泵站对应的下游泵站的下游泵站超越率，根据上游泵站超越率和下游泵站超越率，对当前泵站执行运行调度操作，本发明实施例将液位未来变化和泵站级联关系共同作为泵站的运行调度的影响因素，提供了一种协同调度模式，解决了独立调度模式的排水系统的排水能力不足的问题，降低了污水溢出的风险。 [0022] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0023] 图1为本发明一个实施例所提供的一种排水系统的调度方法的流程图； [0024] 图2为本发明一个实施例所提供的另一种排水系统的调度方法的流程图； [0025] 图3为本发明一个实施例所提供的另一种排水系统的调度方法的流程图； [0026] 图4为本发明一个实施例所提供的一种单位日期内的目标警戒液位的示意图； [0027] 图5为本发明一个实施例所提供的一种目标液位预测模型的示意图； [0028] 图6为本发明一个实施例所提供的一种排水系统的调度装置的结构示意图； [0029] 图7为本发明一个实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。 具体实施方式[0030] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。 [0031] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“初始”、“目标”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。 [0032] 图1为本发明一个实施例所提供的一种排水系统的调度方法的流程图，本实施例可适用于对排水系统中的泵站进行运行调度的情况，该方法可以由排水系统的调度装置来执行，该排水系统的调度装置可以采用硬件和/或软件的形式实现，该排水系统的调度装置可配置于终端设备中。如图1所示，该方法包括： [0033] S110、获取排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据。 [0034] 具体的，排水系统由层级结构的多个排水节点构成，每个排水节点中包含泵站和至少一个集水井，每个泵站中包含至少一个排水泵。未来目标时刻用于表征当前调度日期内的目标时间点，示例性的，未来目标时刻为xxxx年yy月zz日早上7点。 [0035] 在本实施例中，所述未来集水井液位数据中包含所述排水系统中每个集水井对应的集水井未来液位。具体的，集水井未来液位用于表征集水井在未来目标时刻的集水井液位。 [0036] 在一个可选实施例中，获取排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据，包括：获取排水系统在当前调度时刻的当前集水井液位数据和当前因素特征数据，根据当前因素特征数据，确定集水井液位变化数据，并根据集水井液位变化数据和当前集水井液位数据，确定排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据。 [0037] 具体的，当前集水井液位数据中包含所述排水系统中每个集水井在当前调度时刻的集水井当前液位，集水井液位变化数据中包含排水系统中每个集水井从当前调度时刻对应的当前时间点到未来目标时刻对应的未来时间点之间的单位时间跨度内的液位变化量，当前因素特征数据用于表征影响集水井的液位变化的特征数据。示例性的，当前因素特征数据包括当前调度时刻的当前天气数据和/或当前河道单位时间排水量，其中，当前天气数据包括但不限于降水量、风向、风浪值和风力等中至少一种。此处对当前因素特征数据不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0038] S120、根据各所述集水井未来液位，确定所述排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率。 [0039] 在本实施例中，所述泵站液位超越率表征与所述泵站存在关联关系的至少一个集水井分别对应的集水井未来液位超过目标警戒液位的程度。 [0040] 在一个可选实施例中，所述根据各所述集水井未来液位，确定所述排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率，包括：根据每个集水井在所述未来目标时刻的目标警戒液位和所述集水井未来液位，确定每个集水井对应的集水井液位超越率；针对所述排水系统中的每个泵站，获取所述排水系统中与当前泵站存在关联关系的至少一个当前集水井；根据各所述当前集水井分别对应的集水井液位超越率，确定所述当前泵站的泵站液位超越率。 [0041] 在一个可选实施例中，每个集水井在单位日期内的不同时间点分别对应的目标警戒液位相同，即目标警戒液位为恒定值。示例性的，目标警戒液位可以为最高警戒液位与预设余量D之间的差值，最高警戒液位为最高液位L0与安全余量M之间的差值。此处对目标警戒液位不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0042] 具体的，集水井液位超越率表征所述集水井未来液位超过目标警戒液位的程度，集水井液位超越率可正可负。示例性的，集水井液位超越率Byt+1满足公式： [0043] [0044] 其中， 表示集水井在未来目标时刻t+1的集水井未来液位，Lt+1表示集水井在未来目标时刻t+1的目标警戒液位。 [0045] 具体的，排水系统中的每个泵站通常与至少一个集水井存在关联关系，示例性的，通过查询排水关联列表，获取所述排水系统中与当前泵站存在关联关系的至少一个当前集水井。其中，排水关联列表表征排水系统中的每个泵站与至少一个集水井之间的关联关系。 [0046] 在一个可选实施例中，根据各所述当前集水井分别对应的集水井液位超越率，确定所述当前泵站的泵站液位超越率，包括：将各所述当前集水井分别对应的集水井液位超越率的统计值作为所述当前泵站的泵站液位超越率。示例性的，统计值可以为最大值、最小值、中值或平均值等，此处对统计值不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0047] S130、针对所述排水系统中的每个泵站，根据各所述泵站液位超越率，确定与当前泵站对应的上游泵站的上游泵站超越率以及与当前泵站对应的下游泵站的下游泵站超越率。 [0048] 在一个可选实施例中，上游泵站超越率用于表征排水系统中位于当前泵站上游的至少一个泵站分别对应的泵站液位超越率的统计值，下游泵站超越率用于表征排水系统中位于当前泵站下游的至少一个泵站分别对应的泵站液位超越率的统计值。示例性的，统计值可以为最大值、最小值、平均值或中值。 [0049] 在另一个可选实施例中，该方法还包括：将排水系统中位于当前泵站上游的至少一个泵站均作为上游泵站，并根据各所述上游泵站分别对应的泵站权重和泵站液位超越率，确定当前泵站对应的上游泵站超越率；将排水系统中位于当前泵站下游的至少一个泵站均作为下游泵站，并根据各所述下游泵站分别对应的泵站权重和泵站液位超越率，确定当前泵站对应的下游泵站超越率。 [0050] 具体的，泵站权重用于表征泵站的重要等级，如位于市中心的泵站对应的泵站权重较高，靠近郊区的泵站对应的泵站权重较低。示例性的，泵站权重可被划分为5个重要等级，分别为次要、一般、比较重要、重要以及非常重要，可选值为1‑5。此处对泵站权重的定义方式不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0051] 以上游泵站为例，在一个可选实施例中，上游泵站超越率 满足公式： [0052] [0053] 在另一个可选实施例中，上游泵站超越率 满足公式： [0054] [0055] 其中，αi表示第i个上游泵站对应的泵站权重， 表示第i个上游泵站对应的泵站液位超越率，m表示上游泵站的泵站数量。 [0056] 关于下游泵站的下游泵站超越率 的确定方式与上述上游泵站的上游泵站超越率 对应相同或类似，本实施例在此不再赘述。 [0057] 这样设置的好处在于，在协同调度模式下，可以倾向于优先解决重要性等级较高的泵站的排水问题，从而进一步降低重要地域出现污水溢出的风险。 [0058] S140、根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站执行运行调度操作。 [0059] 在一个可选实施例中，根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站执行运行调度操作，包括：在所述上游泵站超越率大于第一超越率阈值且所述下游泵站超越率小于第二超越率阈值的情况下，加大所述当前泵站的运行功率；在所述上游泵站超越率小于第二超越率阈值且所述下游泵站大于所述第一超越率阈值的情况下，减小所述当前泵站的运行功率。 [0060] 具体的，第一超越率阈值为正数阈值，第二超越率阈值为负数阈值。示例性的，第一超越率阈值为10％，第二超越率阈值为‑10％，此处对第一超越率阈值和第二超越率阈值均不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0061] 示例性的，改变当前泵站的运行功率的具体调度方式包括但不限于对当前泵站中排水泵的运行数量、启停状态和运行功率等至少一种运行参数进行调整，此处对改变当前泵站的运行功率的具体调度方式不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0062] 本实施例的技术方案，通过根据排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据，确定排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率，针对排水系统中的每个泵站，根据各泵站液位超越率，确定与当前泵站对应的上游泵站的上游泵站超越率以及与当前泵站对应的下游泵站的下游泵站超越率，根据上游泵站超越率和下游泵站超越率，对当前泵站执行运行调度操作，本发明实施例将液位未来变化和泵站级联关系共同作为泵站的运行调度的影响因素，提供了一种协同调度模式，解决了独立调度模式的排水系统的排水能力不足的问题，降低了污水溢出的风险。 [0063] 图2为本发明一个实施例所提供的另一种排水系统的调度方法的流程图，本实施例对上述实施例中的“根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站执行运行调度操作”进行进一步细化。如图2所示，该方法包括： [0064] S210、获取排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据。 [0065] S220、根据各所述集水井未来液位，确定所述排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率。 [0066] S230、针对所述排水系统中的每个泵站，根据各所述泵站液位超越率，确定与当前泵站对应的上游泵站的上游泵站超越率以及与当前泵站对应的下游泵站的下游泵站超越率。 [0067] 本实施例中的S210‑S230与上述实施例中图1所示的S110‑130对应相同或类似，本实施例在此不再赘述。 [0068] S240、根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站的当前功率运行率进行更新得到更新功率运行率。 [0069] 在本实施例中，所述当前功率运行率表征所述当前泵站在当前调度时刻的当前运行功率相对于所述排水系统在所述当前调度时刻的当前系统总功率的比值。示例性的，当前功率运行率RRt满足公式：RRt＝CEWt/SEWt，其中，CEWt表示当前运行功率，SEWt表示当前系统总功率。 [0070] 在一个可选实施例中，排水系统的协同调度模式包括排水优先模式和/或节能优先模式。 [0071] 在排水优先模式对应的实施例中，所述根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站的当前功率运行率进行更新得到更新功率运行率，包括：在所述上游泵站超越率大于零和/或所述下游泵站超越率大于零的情况下，将所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率之间的差值超越率作为相对超越率；将所述当前泵站的当前功率运行率与所述相对超越率之和作为参考功率运行率，并根据所述参考功率运行率，确定更新功率运行率。 [0072] 具体的，相对超越率可正可负。示例性的，相对超越率 满足公式： [0073] [0074] 其中， 表示上游泵站超越率， 表示下游泵站超越率。 [0075] 示例性的，参考功率运行率RRt+1满足公式： [0076] 在一个可选实施例中，根据所述参考功率运行率，确定更新功率运行率，包括：将参考功率运行率作为更新功率运行率。 [0077] 在另一个可选实施例中，根据所述参考功率运行率，确定更新功率运行率，包括：在参考功率运行率对应的参考运行功率满足泵站功率区间的情况下，将参考功率运行率作为更新功率运行率；在参考功率运行率对应的参考运行功率大于泵站功率区间中的最大泵站功率的情况下，将最大泵站功率对应的功率运行率作为更新功率运行率；在参考功率运行率对应的参考运行功率小于泵站功率区间中的最小泵站功率的情况下，将最小泵站功率对应的功率运行率作为更新功率运行率。 [0078] 在节能优先模式对应的实施例中，所述根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站的当前功率运行率进行更新得到更新功率运行率，包括：在所述上游泵站超越率小于或等于零且所述下游泵站超越率小于或等于零的情况下，获取所述上游泵站超越率对应的绝对值超越率；将所述当前泵站的当前功率运行率与所述绝对值超越率之间的差值作为参考功率运行率，并根据所述参考功率运行率，确定更新功率运行率。 [0079] 示例性的，参考功率运行率RRt+1满足公式： [0080] 在一个可选实施例中，根据所述参考功率运行率，确定更新功率运行率，包括：将参考功率运行率作为更新功率运行率。 [0081] 在另一个可选实施例中，根据所述参考功率运行率，确定更新功率运行率，包括：在参考功率运行率对应的参考运行功率满足泵站功率区间的情况下，将参考功率运行率作为更新功率运行率；在参考功率运行率对应的参考运行功率小于泵站功率区间中的最小泵站功率的情况下，将最小泵站功率对应的功率运行率作为更新功率运行率。 [0082] 在节能优先模式对应的实施例中，设置根据上游泵站超越率调整当前功率运行率的好处在于，如果上游泵站超越率小于下游泵站超越率，说明当前调度时刻的上游管网的空余排水能力较强，上游管网不会向下排水，当前泵站在接下来单位时间跨度的新增水量会降低，因而可以通过降低当前功率运行率实现节省能源消耗的目的，而当前泵站的下游管网的空余排水能力较弱，降低当前功率运行率可以实现降低泵站排水量的目的，从而不会增加下游管网的负载。如果上游泵站超越率大于下游泵站超越率，说明当前调度时刻的上游官网的空余排水能力较弱，上游泵站在接下来单位时间跨度的排水量可能会增加，因此当前泵站以绝对值较小的上游泵站超越率进行减载，既实现了节省能源消耗的目的，又能保持当前泵站的排水能力；而当前泵站的下游管网的空余排水能力较强，即便当前泵站保留保持较大的排水量也不造成下游管网的排水压力。 [0083] S250、根据所述更新功率运行率，对所述当前泵站执行运行调度操作。 [0084] 示例性的，改变当前泵站的功率运行率的具体调度方式包括但不限于对当前泵站中排水泵的运行数量、启停状态和运行功率等至少一种运行参数进行调整，此处对改变当前泵站的功率运行率的具体调度方式不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0085] 本实施例的技术方案，通过根据上游泵站超越率和下游泵站超越率，对当前泵站的当前功率运行率进行更新得到更新功率运行率，根据更新功率运行率，对当前泵站执行运行调度操作，其中，当前功率运行率表征当前泵站在当前调度时刻的当前运行功率相对于排水系统在当前调度时刻的当前系统总功率的比值，解决了上游泵站超越率和下游泵站超越率同为正数和/或同为负数等复杂场景的运行调度问题，提高了排水系统在排水优先模式下的排水能力和/或在节能优先模式下的能耗节省能力。 [0086] 图3为本发明一个实施例所提供的另一种排水系统的调度方法的流程图，本实施例对上述实施例中的排水系统的调度方法进行进一步细化。如图3所示，该方法包括： [0087] S310、针对所述排水系统中的每个集水井，根据历史时间段，获取所述集水井对应的历史液位上升量数据。 [0088] 示例性的，历史时间段可以为过去30天或过去60天，此处对历史时间段不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0089] 在本实施例中，所述历史液位上升量数据中的历史液位上升量表征所述集水井从单位日期内的所述未来目标时刻对应的未来时间点到基于单位时间跨度的下一时间点之间的累计水量。 [0090] 以当前调度时刻对应的当前时间点为上午6点，未来时间点为上午7点为例，历史液位上升量D7h＝L8h‑L7h，其中，L7h表示历史时间段中单位日期A内的上午7点的历史液位，L8h表示历史时间段中单位日期A内的上午8点的历史液位。 [0091] S320、根据所述历史液位上升量数据，确定所述集水井在所述未来目标时刻的未来液位上升量。 [0092] 在本实施例中，所述未来液位上升量与所述历史液位上升量数据对应的出现概率小于预设概率阈值。 [0093] 在一个可选实施例中，根据所述历史液位上升量数据，确定所述集水井在所述未来目标时刻的未来液位上升量，包括：对历史液位上升量数据中的各历史液位上升量进行聚类得到至少两个液位上升量范围，根据各所述液位上升量范围分别对应的聚类数量，确定各所述液位上升量范围分别对应的聚类概率，将聚类概率小于预设概率阈值的液位上升量范围对应的至少一个历史液位上升量的统计值作为集水井在所述未来目标时刻的未来液位上升量。 [0094] 示例性的，聚类操作采用的聚类算法包括但不限于K‑均值聚类算法、Mean‑Shift聚类算法、基于密度的噪声应用空间聚类算法和高斯混合模型的期望最大化聚类算法等等，此处对聚类算法不作限定，具体可根据实际需求定义设置。 [0095] 具体的，聚类数量用于表征被聚类到液位上升量范围内的历史液位上升量的数据量，聚类概率用于表征聚类数量与历史液位上升量数据对应的总数据量之间的比值。 [0096] 示例性的，预设概率阈值可以为10％或1％，各历史液位上升量的统计值可以为最大值、最小值、平均值或中值，此处对预设概率阈值和统计值均不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0097] 在另一个可选实施例中，根据所述历史液位上升量数据，确定所述集水井在所述未来目标时刻的未来液位上升量，包括：根据所述历史液位上升量数据，生成概率分布曲线，根据概率分布曲线和预设概率阈值，确定所述集水井在所述未来目标时刻的未来液位上升量。 [0098] 由于历史液位上升量数据是在排水泵运行负荷较大，集水井警戒液位较低情况下所收集获得的，本实施例确定的目标警戒液位会比传统固定的集水井警戒液位更高，那么在这种情况下同样泵组负荷下会产生更大的排水流量，液位上升量会进一步下降，因此本实施例确定的目标警戒液位可将污水溢出风险的发生概率控制到1‰以下。 [0099] S330、将所述集水井对应的最高警戒液位与所述未来液位上升量之间的差值作为所述集水井在所述未来目标时刻的目标警戒液位。 [0100] 具体的，最高警戒液位为最高液位L0与安全余量M之间的差值。示例性的，目标警戒液位 其中， 表示未来时间点对应的未来液位上升量。 [0101] 图4为本发明一个实施例所提供的一种单位日期内的目标警戒液位的示意图。具*体的，图4中的横轴表示单位日期内的时间点，D表示未来液位上升量，曲线表示单位日期内不同时间点分别对应的目标警戒液位构成的曲线。 [0102] S340、获取排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据。 [0103] 在一个可选实施例中，S340与上述实施例中图1所示的S110对应相同或类似。 [0104] 在另一个可选实施例中，所述获取排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据，包括：获取排水系统与当前调度时刻对应的当前排水特征数据；将所述当前排水特征数据输入到预先训练完成的目标液位预测模型中，得到输出的所述排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据；其中，所述当前排水特征数据中包含当前集水井液位数据、当前泵站运行数据、当前日期数据和当前环境数据。 [0105] 具体的，所述当前集水井液位数据中包含所述排水系统中每个集水井对应的集水井当前液位，示例性的，排水系统中n个集水井在当前调度时刻t的当前集水井液位数据可表示为St＝[s1，t，s2，t，…，sn，t]。具体的，所述当前泵站运行数据中包含排水系统中每个排水泵对应的控制参数，其中，当排水泵为定频水泵时，控制参数可用于表征排水泵的启停状态，当排水泵为变频水泵时，控制参数可用于表征排水泵的运行功率。示例性的，排水系统中m个排水泵在当前调度时刻t的当前泵站运行数据可表示为At＝[a1，t，a2，t，…，am，t]。具体的，当前日期数据用于表征当前调度时刻对应的日期特征，示例性的，当前调度时刻t对应的当前日期数据可表示为Dt＝[mt，wt，ct，ht]，其中，月索引mt的可选值为1‑12，周索引wt的可选值为1‑7，时索引ct的可选值为1‑24，节日标签ht用于描述当前调度日期是否为国家法定节日或公休日。具体的，当前环境数据用于表征当前调度时刻对应的环境特征，示例性的，当前调度时刻t对应的当前环境数据可表示为Wt＝[tt，luxt，hmt，rt]，其中，tt表示气温、luxt表示光照，hmt表示湿度，rt表示河道液位。 [0106] 示例性的，目标液位预测模型的模型架构包括但不限于残差网络(ResNet)、Transformer网络、CNN网络(Convolutional Neural Networks，卷积神经网络)、FCN网络(Fully Convolutional Networks，全卷积神经网络)、DNN网络(Deep Neural Networks，深度神经网络)、RNN网络(Recurrent Neural Network，循环神经网络)或LSTM(Long Short‑Term Memory，长短时记忆)模型等等，此处对目标液位预测模型的模型架构不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0107] 示例性的，该方法还包括：将排水系统对应的训练排水特征数据输入到未训练完成的初始液位预测模型中，得到输出的所述排水系统在预测时刻的预测集水井液位数据，根据预测时刻的标准集水井液位数据和预测集水井液位数据，确定损失函数，根据损失函数对所述初始液位预测模型的模型参数进行调整，直到损失函数收敛时，将初始液位预测模型作为训练完成的目标液位预测模型。 [0108] 示例性的，损失函数的函数类型包括但不限于平方损失函数、对数损失函数、指数损失函数、均方误差损失函数、逻辑回归损失函数、Huber损失函数、交叉熵损失函数和Kullback‑Leibler散度损失函数等等，此处对损失函数的函数类型不作限定，具体可根据实际需求自定义设置。 [0109] 图5为本发明一个实施例所提供的一种目标液位预测模型的示意图。具体的，目标液位预测模型的输入数据包括当前集水井液位数据St、当前泵站运行数据At、当前日期数据Dt和当前环境数据Wt，输出数据为目标集水井液位数据St+1。 [0110] S350、根据各所述集水井未来液位，确定所述排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率。 [0111] 在一个可选实施例中，所述根据各所述集水井未来液位，确定所述排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率，包括：根据每个集水井在所述未来目标时刻的目标警戒液位和所述集水井未来液位，确定每个集水井对应的集水井液位超越率；针对所述排水系统中的每个泵站，获取所述排水系统中与当前泵站存在关联关系的至少一个当前集水井；根据各所述当前集水井分别对应的集水井液位超越率，确定所述当前泵站的泵站液位超越率。 [0112] 示例性的，集水井液位超越率Byt+1满足公式： [0113] [0114] 其中， 表示集水井在未来目标时刻t+1的集水井未来液位，Lt+1表示集水井在未来目标时刻t+1的目标警戒液位。 [0115] S360、针对所述排水系统中的每个泵站，根据各所述泵站液位超越率，确定与当前泵站对应的上游泵站的上游泵站超越率以及与当前泵站对应的下游泵站的下游泵站超越率。 [0116] 本实施例中的S360与上述实施例中图1所示的S130对应相同或类似，本实施例在此不再赘述。 [0117] S370、根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站执行运行调度操作。 [0118] 本实施例中S370与上述实施例中图1所示的S140对应相同或类似，或者与上述实施例中图2所示的S240‑S250对应相同或类似，本实施例在此不再赘述。 [0119] 如果集水井警戒液位全天保持在一个恒定值，恒定值设置较高时，应对排水高峰期就会有很大的压力，甚至有超过最高液位的风险，恒定值设置较低时，高扬程运行会导致水泵运行效率较低，增加能耗。 [0120] 本实施例的技术方案，通过针对排水系统中的每个集水井，根据历史时间段，获取集水井对应的历史液位上升量数据，根据历史液位上升量数据，确定集水井在未来目标时刻的未来液位上升量，将集水井对应的最高警戒液位与未来液位上升量之间的差值作为集水井在未来目标时刻的目标警戒液位，提供了一种动态实时变化的目标警戒液位，解决了恒定警戒水位存在的上述技术问题，同时本实施例还可以降低排水泵的启停频率，从而有效降低了排水泵出现设备故障的可能性。 [0121] 以下是本发明实施例提供的排水系统的调度装置的实施例，该装置与上述实施例的排水系统的调度方法属于同一个发明构思，在排水系统的调度装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述实施例中关于排水系统的调度方法的内容。 [0122] 图6为本发明一个实施例所提供的一种排水系统的调度装置的结构示意图。如图6所示，该装置包括：未来集水井液位数据获取模块410、泵站液位超越率确定模块420、下游泵站超越率获取模块430和泵站运行调度模块440。 [0123] 其中，未来集水井液位数据获取模块410，用于获取排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据；其中，所述未来集水井液位数据中包含所述排水系统中每个集水井对应的集水井未来液位； [0124] 泵站液位超越率确定模块420，用于根据各所述集水井未来液位，确定所述排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率；其中，所述泵站液位超越率表征与所述泵站存在关联关系的至少一个集水井分别对应的集水井未来液位超过目标警戒液位的程度； [0125] 下游泵站超越率获取模块430，用于针对所述排水系统中的每个泵站，根据各所述泵站液位超越率，确定与当前泵站对应的上游泵站的上游泵站超越率以及与当前泵站对应的下游泵站的下游泵站超越率； [0126] 泵站运行调度模块440，用于根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站执行运行调度操作。 [0127] 本实施例的技术方案，通过根据排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据，确定排水系统中每个泵站对应的泵站液位超越率，针对排水系统中的每个泵站，根据各泵站液位超越率，确定与当前泵站对应的上游泵站的上游泵站超越率以及与当前泵站对应的下游泵站的下游泵站超越率，根据上游泵站超越率和下游泵站超越率，对当前泵站执行运行调度操作，本发明实施例将液位未来变化和泵站级联关系共同作为泵站的运行调度的影响因素，提供了一种协同调度模式，解决了独立调度模式的排水系统的排水能力不足的问题，降低了污水溢出的风险。 [0128] 在一个可选实施例中，泵站运行调度模块440，包括： [0129] 更新功率运行率确定单元，用于根据所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率，对所述当前泵站的当前功率运行率进行更新得到更新功率运行率； [0130] 泵站运行调度单元，用于根据所述更新功率运行率，对所述当前泵站执行运行调度操作； [0131] 其中，所述当前功率运行率表征所述当前泵站在当前调度时刻的当前运行功率相对于所述排水系统在所述当前调度时刻的当前系统总功率的比值。 [0132] 在一个可选实施例中，更新功率运行率确定单元，包括： [0133] 第一更新功率运行率确定子单元，用于在所述上游泵站超越率大于零和/或所述下游泵站超越率大于零的情况下，将所述上游泵站超越率和所述下游泵站超越率之间的差值超越率作为相对超越率； [0134] 将所述当前泵站的当前功率运行率与所述相对超越率之和作为参考功率运行率，并根据所述参考功率运行率，确定更新功率运行率。 [0135] 在一个可选实施例中，更新功率运行率确定单元，包括： [0136] 第二更新功率运行率确定子单元，用于在所述上游泵站超越率小于或等于零且所述下游泵站超越率小于或等于零的情况下，获取所述上游泵站超越率对应的绝对值超越率； [0137] 将所述当前泵站的当前功率运行率与所述绝对值超越率之间的差值作为参考功率运行率，并根据所述参考功率运行率，确定更新功率运行率。 [0138] 在一个可选实施例中，泵站液位超越率确定模块420，具体用于： [0139] 根据每个集水井在所述未来目标时刻的目标警戒液位和所述集水井未来液位，确定每个集水井对应的集水井液位超越率； [0140] 针对所述排水系统中的每个泵站，获取所述排水系统中与当前泵站存在关联关系的至少一个当前集水井； [0141] 根据各所述当前集水井分别对应的集水井液位超越率，确定所述当前泵站的泵站液位超越率。 [0142] 在一个可选实施例中，该装置还包括： [0143] 目标警戒液位确定模块，用于针对所述排水系统中的每个集水井，根据历史时间段，获取所述集水井对应的历史液位上升量数据；其中，所述历史液位上升量数据中的历史液位上升量表征所述集水井从单位日期内的所述未来目标时刻对应的未来时间点到基于单位时间跨度的下一时间点之间的累计水量； [0144] 根据所述历史液位上升量数据，确定所述集水井在所述未来目标时刻的未来液位上升量；其中，所述未来液位上升量与所述历史液位上升量数据对应的出现概率小于预设概率阈值； [0145] 将所述集水井对应的最高警戒液位与所述未来液位上升量之间的差值作为所述集水井在所述未来目标时刻的目标警戒液位。 [0146] 在一个可选实施例中，未来集水井液位数据获取模块410，具体用于： [0147] 获取排水系统与当前调度时刻对应的当前排水特征数据； [0148] 将所述当前排水特征数据输入到预先训练完成的目标液位预测模型中，得到输出的所述排水系统在未来目标时刻的未来集水井液位数据； [0149] 其中，所述当前排水特征数据中包含当前集水井液位数据、当前泵站运行数据、当前日期数据和当前环境数据。 [0150] 本发明实施例所提供的排水系统的调度装置可执行本发明任意实施例所提供的排水系统的调度方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。 [0151] 图7为本发明一个实施例所提供的一种电子设备的结构示意图。电子设备10旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字助理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。 [0152] 如图7所示，电子设备10包括至少一个处理器11，以及与至少一个处理器11通信连接的存储器，如只读存储器(Read‑Only Memory，ROM)12、随机访问存储器(Random Access Memory，RAM)13等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器11执行的计算机程序，处理器11可以根据存储在只读存储器(ROM)12中的计算机程序或者从存储单元18加载到随机访问存储器(RAM)13中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 13中，还可存储电子设备10操作所需的各种程序和数据。处理器11、ROM 12以及RAM 13通过总线14彼此相连。 输入/输出(Input/Output，I/O)接口15也连接至总线14。 [0153] 电子设备10中的多个部件连接至I/O接口15，包括：输入单元16，例如键盘、鼠标等；输出单元17，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元18，例如磁盘、光盘等；以及通信单元19，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元19允许电子设备10通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息或数据。 [0154] 处理器11可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器11的一些示例包括但不限于中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)、各种专用的人工智能(Artificial Intelligence，AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器11执行上文所描述的各个方法和处理，例如上述实施例提供的排水系统的调度方法。 [0155] 在一些实施例中，上述实施例提供的排水系统的调度方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元18。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 12和/或通信单元19而被载入和/或安装到电子设备10上。当计算机程序加载到RAM 13并由处理器11执行时，可以执行上文描述的排水系统的调度方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器11可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行排水系统的调度方法。 [0156] 本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在以下系统或其组合中实现：数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、专用标准产品(Application Specific Standard Parts，ASSP)、芯片上系统(System on Chip，SOC)、复杂可编程逻辑设备(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。 [0157] 用于实施本发明的排水系统的调度方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。 [0158] 在本申请的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读存储介质。机器可读存储介质的示例会包括基于至少一个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read‑Only Memory，EPROM)、快闪存储器、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(Compact Disc Read‑Only Memory，CD‑ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。 [0159] 为了提供与用户的交互，可以在终端设备上实施此处描述的系统和技术，该终端设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，阴极射线管(Cathode‑Ray Tube，CRT)或者液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给终端设备。其它种类的装置还可以提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。 [0160] 可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(Local Area Network，LAN)、广域网(Wide Area Network，WAN)、区块链网络和互联网。 [0161] 计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端‑服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与虚拟专用服务器(Virtual Private Server，VPS)服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。 [0162] 应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。 [0163] 上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。 |
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