(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210903121.1 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 中国水利水电科 学研究院 地址 100038 北京市海淀区玉渊潭南路1号 (72)发明人 桑学锋　常家轩　陈娟　贾仰文　 冶运涛　郑阳　曲军霖　毛雨　 李子恒　 (74)专利代理 机构 北京睿智保诚专利代理事务 所(普通合伙) 11732 专利代理师 韩迎之 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种城市原水供水调配 路径识别方法、 系统 及可存储介质 (57)摘要 本发明公开了一种城市原水供水调配路径 识别方法、 系统及可存储介质， 涉及供水调配技 术领域， 包括： 对城市原水系统进行概化， 并基于 复杂网络理论将所述城市原水系统分为供给社 区和需求社区； 根据供水拓扑关系， 对所述供给 社区中的计算节点进行分类， 提出牵制控制策 略； 根据计算节点的所属类别， 结合工程能力进 行可行路径识别； 根据计算节 点的运行工况与工 程能力进行判断， 生成水量调配方案。 本发明可 针对不同水量调配目标计算水量调配可行路径 并根据泵站、 闸门工程运行工况生成水量调配方 案， 为城市供水调配预演、 预案提供参考， 为城市 供水智慧化管理奠定 基础。 权利要求书3页 说明书7页 附图3页 CN 115271453 A 2022.11.01 CN 115271453 A 1.一种城市原水 供水调配路径 识别方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 对城市原水系统进行概化， 并基于复杂网络理论将所述城市原水系统分为供给社区和 需求社区； 根据供水拓扑关系， 对所述供 给社区中的计算节点进行分类， 提出牵制控制策略； 根据计算节点的所属类别， 结合工程能力进行 可行路径识别； 根据计算节点的运行工况与工程能力进行判断， 生成水量调配方案 。 2.根据权利要求1所述的一种 城市原水供水调配路径识别方法， 其特征在于， 将所述城 市原水系统分为供 给社区和需求社区， 具体包括以下步骤： 将城市原水系统通过概化原则转换为计算节点和计算单元， 确定各工程间的水力联系 并构建拓扑关系矩阵； 借鉴复杂网络理论， 对 同一属性的工程进行分类， 按照供需关系将计算节点构成的集 合、 计算单 元构成的集 合分别作为供 给社区和需求社区。 3.根据权利要求2所述的一种 城市原水供水调配路径识别方法， 其特征在于， 所述计算 节点包括蓄水节点、 提水节点、 传输节点， 所述计算单 元为水厂计算单 元， 其中： 所述蓄水节点 为水库， 用于进行本地产水和外调水的存蓄； 所述提水节点 为泵站， 用于进行外调水引水量的控制和水源水量再分配； 所述传输节点 为闸门， 用于进行不同工程间的水量再分配； 所述水厂计算单 元为城市原水用户。 4.根据权利要求1所述的一种 城市原水供水调配路径识别方法， 其特征在于， 对所述供 给社区中的计算节点进行分类， 具体为： 在所述城市原水系统中， 将供给社区中的各节点根据供水拓扑关系进行分类， 并确定 不同类别的计算节点对应的水量调配算法： Rj(t+1)＝Rj(t)‑Qj,i(t)‑Qj,k(t)                                    (1)； Ri(t+1)＝Ri(t)+Qj,i(t)‑Qi,k(t)          (2)； Rk(t+1)＝Rk(t)+Qj,k(t)+Qi,k(t)          (3)； 式中： Rj表示源头类节点， 仅控制其他节点水量； Ri表示过程类节点， 水量既受他人影 响， 也控制其他节点水量； Rk表示末端类节点， 水量为仅受其他节点控制； Rj(t)、 Ri(t)、 Rk(t)分 别为t时刻节点Rj、 Ri、 Rk的可调配 水量， 万m3； Rj(t+1)、 Ri(t+1)、 Rk(t+1)分别为t+1时刻节点Rj、 Ri、 Rk的可调配水量， 万m3； Qj,i(t)、 Qj,k(t)、 Qi,k(t)为各节点t时刻转供 水量， 万m3。 5.根据权利要求3所述的一种 城市原水供水调配路径识别方法， 其特征在于， 所述进行 可行路径识别， 具体包括以下步骤： 在供给社区中， 通过RR矩阵判断供给社区中各计算节点所属类别， 计算节点可达矩阵P 判断水量调配链路， 根据各节点工程的实际能力进行 可行路径判断： P＝(RR∪I)C‑1      (4)； C＝B+Z+K          (5)； 式中， P为供水节点可达矩阵； I为单位矩阵； B、 Z、 K分别为提水节点总数、 传输节点总数 和蓄水节点总数； C为供 给社区中计算节点总数； 以供给社区中各计算节点和所述计算节点对应的水厂为子系统， 各计算节点为子系统 牵制控制点， 以缺水率最低为系统群一致性协议进行系统水量平衡计算， 根据设定的水量权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115271453 A 2调配目标 是否满足式(6)确定可 行路径， 表示 为： 式中， QjS,t表示节点j在t时刻的总供水量， 万m3； DS,t为j节点S个供水水厂总t时刻的总 需水量， 万m3。 6.根据权利要求3所述的一种 城市原水供水调配路径识别方法， 其特征在于， 所述生成 水量调配方案， 具体为： 将各可行路径中不同节点的调整值与节点对应工程的实际能力进行对比， 并完成以下 判断： 式中， Bn,t+1、 Zn,t+1分别为调度期第n个提水节点、 传输节点的转供水量， 万m3； 分别为第n个提水节 点、 传输节 点的工程设计规模 水量， 万m3/d； Kn,t+1为第n个蓄水节 点水库 运行水位， m； 为水库在调度周期T内的最高蓄水位， m； 若满足公式(7)， 则所述可行路径为可执行的调配方案； 若不满足， 则此时的水量调配 目标没有对应的调配方案， 重新设定水量调配目标并完成水量调配方案的生成。 7.一种城市原水供水调配路径识别系统， 其特征在于， 包括： 概化模块、 第 一分类模块、 第二分类模块、 路径 识别模块、 水量调配模块， 且各 结构依次相连； 所述概化模块， 用于对 城市原水系统进行概 化， 获取概 化图； 所述第一分类模块， 基于复杂网络理论将所述城市原水系统分为供给社区和需求社 区； 所述第二分类模块， 基于供水拓扑关系， 对所述供给社区中的计算节点进行分类， 提出 牵制控制策略； 所述路径 识别模块， 根据计算节点的所属类别， 结合工程能力进行 可行路径识别； 所述水量调配模块， 根据计算节点的运行工况与工程能力进行判断， 生成水量调配方 案。 8.根据权利要求7所述的一种 城市原水供水调配路径识别系统， 其特征在于， 所述概化 图包括计算节点和 计算单元， 所述计算节点包括蓄水节点、 提水节点、 传输节点， 所述计算 单元为水厂计算单 元； 所述蓄水节点 为水库， 用于进行本地产水和外调水的存蓄； 所述提水节点 为泵站， 用于进行外调水引水量的控制和水源水量再分配； 所述传输节点 为闸门， 用于进行不同工程间的水量再分配； 所述水厂计算单 元为城市原水用户。 9.根据权利要求8所述的一种 城市原水供水调配路径识别系统， 其特征在于， 所述供给 社区为蓄水节点、 提水节点和传输节点构成的集合， 所述需求社区为水厂计算单元构成的 集合。 10.一种计算机可存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 所述计算机程序被权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115271453 A 3