用于水生產(chǎn)和分配控制的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本公開涉及用于水生產(chǎn)和分配控制的方法和系統(tǒng)。一種方法和系統(tǒng)控制用于配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)。該方法包括：從配水網(wǎng)絡(luò)采集現(xiàn)場傳感器數(shù)據(jù)，使用所接收的數(shù)據(jù)對配水網(wǎng)絡(luò)建模并且確定最優(yōu)水流，以及生成最優(yōu)水生產(chǎn)計(jì)劃用于基于所接收的數(shù)據(jù)控制配水網(wǎng)絡(luò)中的水生產(chǎn)，所接收的數(shù)據(jù)包括傳感器數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)。系統(tǒng)包括處理器和存儲器以及執(zhí)行以上方法的處理器可執(zhí)行指令。
【專利說明】
用于水生產(chǎn)和分配控制的方法和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開涉及生產(chǎn)控制領(lǐng)域，并且更特別地涉及用于水生產(chǎn)和分配控制的方法和系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]水生產(chǎn)控制通常識別未來的水供應(yīng)需求并且根據(jù)規(guī)劃的需求計(jì)劃市政水生產(chǎn)以確?？沙掷m(xù)的水供應(yīng)。傳統(tǒng)上，根據(jù)需要來驅(qū)動(dòng)市政水生產(chǎn)控制方法。傳統(tǒng)的市政水生產(chǎn)控制沒有使用配水網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前實(shí)際現(xiàn)場傳感器數(shù)據(jù)，并且不能夠?qū)崟r(shí)地處理所建立的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓?。這樣，存在一些技術(shù)問題需要解決以便通過使用實(shí)時(shí)現(xiàn)場傳感器數(shù)據(jù)并且將網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膶?shí)時(shí)變化合并到市政水生產(chǎn)控制中來控制市政水生產(chǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本公開的示例至少提供用于市政水生產(chǎn)和分配控制的方法和系統(tǒng)。
[0004]可以提供一種用于市政水生產(chǎn)和分配控制的方法。方法可以包括步驟:以預(yù)定時(shí)間間隔查詢工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫中存儲的傳感器數(shù)據(jù);接收傳感器數(shù)據(jù)并且分配用于所接收的傳感器數(shù)據(jù)的有效期;從第一用戶界面接收用戶數(shù)據(jù)，其中用戶數(shù)據(jù)表示對于水的需求;從歷史數(shù)據(jù)儲存庫查詢包括歷史資產(chǎn)屬性和歷史傳感器數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù);將配水網(wǎng)絡(luò)建模為節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)之間的連接；確定配水網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間的約束(c 〇 n s t r a i n t)和依賴性 (dependency);確定配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)成本；以及當(dāng)對于水的需求超過給節(jié)點(diǎn)的水供應(yīng)時(shí)添加松弛變量。
[0005]方法還可以包括步驟:通過使用水生產(chǎn)成本、松弛變量、有效期內(nèi)的所接收的傳感器數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)根據(jù)約束和依賴性以預(yù)定頻率確定包括所選擇的節(jié)點(diǎn)之間的所選擇的連接的所建模的配水網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)水流；以及根據(jù)所確定的最優(yōu)水流確定配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)計(jì)劃并且在第二用戶界面中顯示水生產(chǎn)計(jì)劃。
[0006]本公開提供一種用于市政水生產(chǎn)和分配控制的系統(tǒng)。系統(tǒng)可以包括處理器和存儲計(jì)算機(jī)指令的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，計(jì)算機(jī)指令被配置成使得處理器:以預(yù)定時(shí)間間隔查詢工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫中存儲的傳感器數(shù)據(jù);接收傳感器數(shù)據(jù)并且分配用于所接收的傳感器數(shù)據(jù)的有效期;從第一用戶界面接收用戶數(shù)據(jù)，其中用戶數(shù)據(jù)表示對于水的需求;從歷史數(shù)據(jù)儲存庫查詢包括歷史資產(chǎn)屬性和歷史傳感器數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù);將配水網(wǎng)絡(luò)建模為節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)之間的連接;確定配水網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間的約束和依賴性;確定配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)成本;以及當(dāng)對于水的需求超過給節(jié)點(diǎn)的水供應(yīng)時(shí)添加松弛變量。
[0007]系統(tǒng)中所包括的計(jì)算機(jī)指令還可以使得處理器:通過使用水生產(chǎn)成本、松弛變量、 有效期內(nèi)的所接收的傳感器數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)根據(jù)約束和依賴性以預(yù)定頻率確定包括所選擇的節(jié)點(diǎn)之間的所選擇的連接的所建模的配水網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)水流；以及根據(jù)所確定的最優(yōu)水流確定配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)計(jì)劃并且在第二用戶界面中顯示水生產(chǎn)計(jì)劃?！靖綀D說明】
[0008]參考以下附圖和描述可以更好地理解系統(tǒng)和/或方法。參考以下附圖描述非限制性和非排他性描述。附圖中的組成不一定按比例，重點(diǎn)在于說明原理。在附圖中，相似的附圖標(biāo)記遍及不同附圖可以指代相似的部分，除非另外說明。
[0009]圖1是用于配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)控制的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；
[0010]圖2圖示用于配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)控制的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例；
[0011]圖3圖示用于水生產(chǎn)計(jì)劃的用戶界面的一個(gè)實(shí)施例；
[0012]圖4圖示用以接收用戶數(shù)據(jù)輸入的用戶界面的另一實(shí)施例；
[0013]圖5示出用于配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)控制的線性程序優(yōu)化的過程圖的一個(gè)實(shí)施例；
[0014]圖6可視地描繪被建模用于配水網(wǎng)絡(luò)的簡化的示例網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?br>[0015]圖7-10示出用于水生產(chǎn)控制的數(shù)據(jù)處理流程圖的一個(gè)實(shí)施例；以及
[0016]圖11圖示可以用于配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示例?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]本文中所描述的原理可以用很多不同形式來實(shí)施。然而可能并非需要所有描繪的組成，并且一些實(shí)現(xiàn)可以包括另外的組成?？梢栽诓黄x本文中給出的權(quán)利要求的精神或范圍的情況下對組成的布置和類型做出變化。另外，可以提供不通過的或者更少的組成。
[0018]遍及本說明書對于單數(shù)或者復(fù)數(shù)形式的“一個(gè)示例”、“示例”、“多個(gè)示例”、“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示例實(shí)施例”等的引用表示結(jié)合實(shí)施例或者示例描述的一個(gè)或多個(gè)特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本公開的至少一個(gè)實(shí)施例或一個(gè)示例中。因此，遍及本說明書的各個(gè)地方的單數(shù)或者復(fù)數(shù)形式的短語“在一個(gè)實(shí)施例中”、“在實(shí)施例中”、“在示例實(shí)施例中”、“在一個(gè)示例中”、“在示例中”等的出現(xiàn)不一定全部指代同一實(shí)施例或者單個(gè)實(shí)施例。另外，在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中可以用任意合適的方式組合特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性。
[0019]本文中的描述中使用的術(shù)語僅出于描述特定示例的目的，而非意在限制。如本文中所使用的，單數(shù)形式的“一”、“一個(gè)”和“該”意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外清楚地指出。另外，如本文中的描述中以及遍及以下權(quán)利要求所使用的，“在……中”的含義包括 “在……中”和“在……上”，除非上下文另外清楚地指出。還應(yīng)當(dāng)理解，如本文中所使用的術(shù)語“和/或”指代并且包括相關(guān)聯(lián)的所列出的條目中的一個(gè)或多個(gè)的任何以及全部可能的組合。還應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“可以包括”、“包括”、“包含”和/或“含有”當(dāng)在本說明書中使用時(shí)規(guī)定所指出的狀態(tài)、操作、元素和/或組成的存在，但是不排除一個(gè)或多個(gè)其他的特征、操作、元素、組成、和/或其組的存在或添加。
[0020]示例性環(huán)境可以包括服務(wù)器、客戶端和通信網(wǎng)絡(luò)。服務(wù)器和客戶端可以通過通信網(wǎng)絡(luò)耦合用于信息交換，諸如發(fā)送/接收標(biāo)識信息、發(fā)送/接收數(shù)據(jù)文件(諸如啟動(dòng)畫面圖像等)。雖然環(huán)境中僅示出一個(gè)客戶端和一個(gè)服務(wù)器，然而可以包括任何數(shù)目的終端或服務(wù)器，并且還可以包括其他設(shè)備。
[0021]所描述的設(shè)備間通信可以包括用于向服務(wù)器和客戶端或者在多個(gè)服務(wù)器或客戶端之間提供網(wǎng)絡(luò)連接的任何適當(dāng)類型的通信網(wǎng)絡(luò)。例如，通信網(wǎng)絡(luò)可以包括因特網(wǎng)或者其他類型的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或電信網(wǎng)絡(luò)，其可以是有線的或者無線的。在實(shí)施例中，所公開的方法和裝置可以例如在包括至少一個(gè)客戶端的無線網(wǎng)絡(luò)中來實(shí)現(xiàn)。
[0022]在一些情況下，客戶端可以指代具有某些計(jì)算能力的任何適當(dāng)?shù)挠脩艚K端，諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)、工作站計(jì)算機(jī)、服務(wù)器計(jì)算機(jī)、手持式計(jì)算設(shè)備(平板)、智能電話或移動(dòng)電話、或者任何其他用戶側(cè)計(jì)算設(shè)備。在各種實(shí)施例中，客戶端可以包括網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備?？蛻舳丝梢允庆o態(tài)的或者移動(dòng)的。
[0023]如本文中所使用的服務(wù)器可以指代被配置成提供諸如數(shù)據(jù)庫管理和搜索引擎的某些服務(wù)器功能的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)器計(jì)算機(jī)。服務(wù)器還可以包括用以并行執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的一個(gè)或多個(gè)處理器。
[0024]應(yīng)當(dāng)注意，實(shí)施例/示例以及實(shí)施例/示例中的特征可以在沒有沖突的情況下彼此組合。各個(gè)發(fā)明方面在結(jié)合附圖考慮時(shí)根據(jù)以下詳細(xì)描述將變得很清楚。
[0025]應(yīng)當(dāng)注意，附圖的流程圖中圖示的步驟可以使用可執(zhí)行程序代碼在一組計(jì)算機(jī)設(shè)備中執(zhí)行。盡管流程圖中示出了示例邏輯順序，但是步驟的順序在一些情況下可以不同于附圖中的順序。
[0026]本公開的示例中的目的、技術(shù)提議和優(yōu)點(diǎn)在結(jié)合附圖考慮時(shí)根據(jù)以下詳細(xì)描述將很清楚和完整。下文中描述的示例僅是本公開的示例的部分，而非全部示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在沒有創(chuàng)造性工作的情況下基于這些示例獲取所有其他示例。
[0027]供水網(wǎng)絡(luò)中的市政水生產(chǎn)和分配操作的最優(yōu)控制是生產(chǎn)計(jì)劃中的最具挑戰(zhàn)性的問題之一。傳統(tǒng)的水生產(chǎn)控制方法通過需求而非成本來驅(qū)動(dòng)。傳統(tǒng)的方案不是使用網(wǎng)絡(luò)的當(dāng)前實(shí)際或歷史性能數(shù)據(jù)來創(chuàng)建的。傳統(tǒng)的方法不能處理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潆S著時(shí)間的變化。傳統(tǒng)的計(jì)劃沒有在其分析模型中考慮到最近的歷史數(shù)據(jù)。
[0028]本公開內(nèi)容公開了一種用于水網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的水生產(chǎn)控制的水生產(chǎn)控制方法和系統(tǒng)。本公開內(nèi)容公開了一種通過使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、用戶輸入數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)以及不變的靜態(tài)常量的組合實(shí)現(xiàn)的水生產(chǎn)控制。本公開內(nèi)容還公開了一種可以不預(yù)先規(guī)定并且可以隨著時(shí)間變化的網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文中所公開的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化使用兩級線性編程模型。用于饋送模型的數(shù)據(jù)可以包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和用戶輸入數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)以及不變的靜態(tài)數(shù)據(jù)的組合?？梢蕴峁﹫D形用戶界面，并且圖像用戶界面可以由水生產(chǎn)計(jì)劃器使用，以調(diào)節(jié)向模型中饋送的參數(shù)。
[0029]圖1是用于配水網(wǎng)絡(luò)100的水生產(chǎn)控制的方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。圖1所示的步驟可以由用以執(zhí)行非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中存儲的指令的一個(gè)或多個(gè)處理器來執(zhí)行。
[0030]步驟110:查詢、接收和分配傳感器數(shù)據(jù)。步驟110的示例可以包括:以預(yù)定時(shí)間間隔查詢工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫中存儲的傳感器數(shù)據(jù)，以及接收傳感器數(shù)據(jù)并且分配用于所接收的傳感器數(shù)據(jù)的有效期。
[0031]傳感器數(shù)據(jù)可以基于資產(chǎn)來查詢。為了建模供水網(wǎng)絡(luò)，可以將供水網(wǎng)絡(luò)上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)表示為資產(chǎn)。例如，栗站可以是資產(chǎn)。每個(gè)資產(chǎn)可以具有可以采集資產(chǎn)的數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)傳感器。傳感器可以描述資產(chǎn)的特性(屬性)。栗站可以具有用以采集每分鐘的水量的數(shù)據(jù)的傳感器。在傳感器采集資產(chǎn)的數(shù)據(jù)之后，可以將傳感器數(shù)據(jù)存儲在諸如工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫等數(shù)據(jù)庫中。資產(chǎn)的標(biāo)識可以與數(shù)據(jù)庫中存儲的傳感器數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。一個(gè)傳感器可以用于一個(gè)或多個(gè)資產(chǎn)，并且一個(gè)資產(chǎn)可以具有一個(gè)或多個(gè)傳感器。資產(chǎn)可以分類成稱為元資產(chǎn)(meta asset)的高層分組。可以存在元資產(chǎn)的公共屬性。資產(chǎn)的屬性可以通過使用傳感器數(shù)據(jù)來表示。這樣，可以根據(jù)資產(chǎn)或者資產(chǎn)的標(biāo)識獲取傳感器數(shù)據(jù)。
[0032]本公開中采集和使用的傳感器數(shù)據(jù)可以是能夠采集的傳感器數(shù)據(jù)的子集。例如， 傳感器數(shù)據(jù)可以提供與水如何流經(jīng)管道有關(guān)的細(xì)節(jié)。由于水流可以隨著時(shí)間和地點(diǎn)變化， 所以用于描繪水流的傳感器數(shù)據(jù)可以包括用以反映通過配水網(wǎng)絡(luò)的各種水流的表示各種消費(fèi)場景的數(shù)據(jù)，并且這樣的數(shù)據(jù)可能很復(fù)雜。然而，本公開中所公開的方法可以專注于分析供水能力，而非僅僅專注于水流。因此，所公開的方法在不使用傳感器數(shù)據(jù)或者使用其子集時(shí)可以將液壓水流定義為約束。這樣的方法不需要通過配水網(wǎng)絡(luò)的液壓水流的整個(gè)細(xì)節(jié)。這樣，在當(dāng)前公開的方法中可以僅使用傳感器數(shù)據(jù)的一部分。
[0033]可以以預(yù)定時(shí)間間隔查詢傳感器數(shù)據(jù)。可以動(dòng)態(tài)地采集和存儲傳感器數(shù)據(jù)。傳感器可以實(shí)時(shí)地采集傳感器數(shù)據(jù)。可以在一旦傳感器采集到傳感器數(shù)據(jù)時(shí)將傳感器數(shù)據(jù)存儲到工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫。由于傳感器數(shù)據(jù)可以隨著時(shí)間變化，例如栗站的水量可以每分鐘變化， 因此，可以通過周期性地查詢傳感器數(shù)據(jù)來獲取最近的傳感器數(shù)據(jù)。例如，每十五(15)分鐘從數(shù)據(jù)庫查詢傳感器數(shù)據(jù)?？梢灾苯訌膫鞲衅鳙@取傳感器數(shù)據(jù)。從傳感器直接得到傳感器數(shù)據(jù)的頻率可以與從數(shù)據(jù)庫查詢傳感器數(shù)據(jù)的頻率相同或不同。
[0034]可以分配用于傳感器數(shù)據(jù)的有效期。如果接收到傳感器數(shù)據(jù)，則可以設(shè)置該傳感器數(shù)據(jù)的“有效生命周期”。通過這一方式，可以處理數(shù)據(jù)有效性問題。例如，如果信號可以在可能的值的某個(gè)范圍內(nèi)操作，但是丟失到數(shù)據(jù)源(例如工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫)的連接，則可以使用有效期來假定(取決于標(biāo)準(zhǔn)差等)上一數(shù)據(jù)點(diǎn)可以持續(xù)有效的時(shí)長。即使這樣，當(dāng)數(shù)據(jù)質(zhì)量問題可能變?yōu)閱栴}時(shí)，可以生成通知并且將其發(fā)送給用戶以告知用戶數(shù)據(jù)質(zhì)量可能存在問題。也可以設(shè)置除了傳感器數(shù)據(jù)的其他類型的數(shù)據(jù)的有效期。例如，可以設(shè)置歷史數(shù)據(jù)、用戶輸入數(shù)據(jù)和/或配置數(shù)據(jù)的有效期。
[0035]步驟120:接收用戶數(shù)據(jù)。步驟120的示例可以包括:從第一用戶界面接收用戶數(shù)據(jù)，其中用戶數(shù)據(jù)表示對于水的需求。
[0036]用戶可以選擇經(jīng)由圖形用戶界面(GUI)輸入表示水需求的用戶數(shù)據(jù)。例如，可以開發(fā)GUI以使得用戶能夠輸入每天或者幾天的水需求。用戶可以輸入不同天的不同水量。一旦用戶在GUI中輸入需求值，則可以將用戶輸入的水需求存儲在數(shù)據(jù)庫中。可以實(shí)時(shí)地取回用戶數(shù)據(jù)。用戶數(shù)據(jù)連同傳感器數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)可以用于水生產(chǎn)控制。
[0037]也可以取回配置數(shù)據(jù)。水生產(chǎn)計(jì)劃器可以選擇以通過調(diào)節(jié)可以影響水生產(chǎn)控制的不同參數(shù)來編輯生產(chǎn)計(jì)劃。不同參數(shù)可以是傳感器數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)或者被創(chuàng)建用于控制水生產(chǎn)的任何其他數(shù)據(jù)。可以將調(diào)節(jié)后的參數(shù)存儲和取回作為配置數(shù)據(jù)。一旦創(chuàng)建配置數(shù)據(jù)， 則可以實(shí)時(shí)地從數(shù)據(jù)庫取回配置數(shù)據(jù)。
[0038]步驟130:查詢歷史數(shù)據(jù)。步驟130的示例可以包括:從歷史數(shù)據(jù)儲存庫查詢包括歷史資產(chǎn)屬性和歷史傳感器數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)。
[0039]歷史數(shù)據(jù)可以包括不同類型的數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)可以包括可以由傳感器在某個(gè)時(shí)間段之后創(chuàng)建的資產(chǎn)屬性。資產(chǎn)屬性也可以來自其他源，諸如來自資產(chǎn)的制造商。在創(chuàng)建傳感器數(shù)據(jù)之后，在預(yù)定的時(shí)間段之后，歷史數(shù)據(jù)可以包括傳感器數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)變得足夠陳舊之后，歷史數(shù)據(jù)也可以包括用戶數(shù)據(jù)和配置數(shù)據(jù)。預(yù)定時(shí)間段確定是否可以認(rèn)為傳感器數(shù)據(jù)記錄、用戶數(shù)據(jù)記錄或者配置數(shù)據(jù)記錄是歷史數(shù)據(jù)。預(yù)定時(shí)間段可以變化，其可以是十五(15)分鐘或者二十四(24)小時(shí)，或者可以甚至是幾周或幾個(gè)月。不同的歷史數(shù)據(jù)可以具有不同的用于確定的預(yù)定周期。例如，傳感器數(shù)據(jù)在創(chuàng)建之后的十五(15)分鐘之后可以變?yōu)闅v史數(shù)據(jù)，而用戶數(shù)據(jù)可以在創(chuàng)建之后的三十(30)分鐘之后變?yōu)闅v史數(shù)據(jù)。 歷史數(shù)據(jù)可以存儲在一個(gè)或多個(gè)歷史數(shù)據(jù)儲存庫或數(shù)據(jù)庫中。
[0040]步驟140:對配水網(wǎng)絡(luò)建模。步驟140的示例可以包括:將配水網(wǎng)絡(luò)建模為節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)之間的連接。
[0041]配水網(wǎng)絡(luò)的模型可以包括節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)之間的連接。表示資產(chǎn)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)可以被定義為變量。變量還可以表示可以將網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)鏈接在一起的管線連接?？梢圆皇孪纫?guī)定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇梢詣?dòng)態(tài)地變化?？梢詫⒛Ｐ蜆?gòu)建為具有來自這一拓?fù)涞谋匾臄?shù)學(xué)?？梢酝ㄟ^使用模型中的變量來表示網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)和連接的約束和依賴性?？梢允褂镁€性程序來在運(yùn)行時(shí)間優(yōu)化模型。線性程序可以在優(yōu)化模型時(shí)合并物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖兓约疤匦?。?yōu)化后的模型因此可以反映網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膭?dòng)態(tài)變化。
[0042]本文中公開的配水網(wǎng)絡(luò)的模型可以簡化模型優(yōu)化。所公開的模型可以專注于供水能力并且可以將液壓水流描繪為約束。通過與預(yù)測液壓水流的傳統(tǒng)模型相比較，所公開的配水網(wǎng)絡(luò)模型可以不需要與水如何在供水系統(tǒng)中流動(dòng)有關(guān)的細(xì)節(jié)的因素。所公開的模型可以僅定義每個(gè)節(jié)點(diǎn)以及將節(jié)點(diǎn)鏈接在一起的管線連接的變量。這樣，所公開的模型可以不需要液壓水如何流動(dòng)的細(xì)節(jié)。所公開的模型中的液壓水流可以僅是約束。所公開的模型因此與構(gòu)造液壓水流模型相比很容易構(gòu)造。
[0043]由于所公開的模型可以將液壓流視為約束，所以所公開的配水網(wǎng)絡(luò)模型也可以很容易維護(hù)。例如，當(dāng)液壓水流發(fā)生變化(諸如栗故障)時(shí)，所公開的模型可以不需要液壓水流的變化的細(xì)節(jié)。液壓水流變化可以通過所公開的模型中的變量變化來反映。所公開的模型可以通過讀取變化后的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來很快地重新構(gòu)建。與傳統(tǒng)的液壓流模型(其在液壓水流變化的情況下可能需要大約三至六個(gè)月來重新構(gòu)造)相比，所公開的模型可以在五到十分鐘內(nèi)重新構(gòu)造。因此，通過使用所公開的模型，可以在兩天內(nèi)實(shí)現(xiàn)具有重新構(gòu)建的模型的水生產(chǎn)控制系統(tǒng)。
[0044]所公開的模型的初始構(gòu)建可以很容易進(jìn)行，因?yàn)樗_的模型可以不需要供水的液壓水流細(xì)節(jié)。所公開的模型可以通過僅使用可以采集和存儲的傳感器數(shù)據(jù)的子集來構(gòu)建。所公開的模型因此可以通過使用歷史傳感器數(shù)據(jù)的子集預(yù)先計(jì)算并且構(gòu)建。因此，與傳統(tǒng)的液壓水流模型相比，可以在更少的時(shí)間內(nèi)完成所公開的模型的初始構(gòu)建。
[0045]步驟150:確定約束、依賴性和水生產(chǎn)成本并且添加松弛變量。步驟150的示例可以包括:確定配水網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間的約束和依賴性，確定配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)成本，以及在對于水的需求超過給節(jié)點(diǎn)的水供應(yīng)時(shí)添加松弛變量。
[0046]可以確定配水網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間的約束和依賴性。在通過從數(shù)據(jù)庫查詢或者從傳感器或用戶界面直接接收來獲取傳感器數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)之后，可以建立反映數(shù)據(jù)關(guān)系的等式?？梢允┘蛹s束。例如，抽取限制可以是配水網(wǎng)絡(luò)的抽取點(diǎn)的約束。 可以在等式中反映約束。
[0047]約束可以是等式中的變量。例如，水抽取是暫時(shí)地或者永久地從任何源得到水的過程?？梢葬槍Τ槿↑c(diǎn)施加許可極限約束。配水網(wǎng)絡(luò)中可以有很多抽取點(diǎn)。每個(gè)抽取點(diǎn)可以具有水提取的許可極限。為了在等式中反映約束，可以施加許可極限約束作為創(chuàng)建等式時(shí)的抽取點(diǎn)上的變量。許可極限約束可以在優(yōu)化器執(zhí)行配水網(wǎng)絡(luò)的線性程序優(yōu)化時(shí)使用。
[0048]約束可以用戶配置。例如，超級用戶可以配置數(shù)據(jù)以設(shè)置特定管線連接的最大和最小水流。
[0049]配水網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間可以存在依賴性。例如，一個(gè)用戶的水供應(yīng)可以不來自特定的栗站。依賴性可以限制配水網(wǎng)絡(luò)中的連接。依賴性也可以被合并到等式中用于優(yōu)化器執(zhí)行線性程序優(yōu)化。
[0050]可以計(jì)算水生產(chǎn)成本。可以通過使用以下公式(1)來計(jì)算每個(gè)水處理廠(WTW)的水生產(chǎn)單位成本:[0051 ]單位成本=總產(chǎn)品(WTW流，實(shí)時(shí)單位成本)/總的WTW的每日生產(chǎn)(1)[〇〇52]當(dāng)對于水的需求超過給節(jié)點(diǎn)的水供應(yīng)時(shí)，可以添加松弛變量。如果配水模型不滿足對于水的需求，則模型中的等式可能變得不容易成立并且數(shù)學(xué)模型可能失敗。為了解決這一問題，可以添加松弛變量。松弛變量可以捕獲由于約束或依賴性而可以被滿足的需求量。因此，在線性程序優(yōu)化的運(yùn)行期間，優(yōu)化器可以嘗試根據(jù)該松弛變量來源送需求。因此， 松弛變量可以用于確定可能需要根據(jù)松弛變量源送多少水。由于松弛變量的使用，可以很容易求解等式。另外，松弛變量可以用于告知可能有多少需求沒有滿足。
[0053]也可以定義配水網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域。可以將區(qū)域定義為通常能夠得到其可能需要的水。
[0054]步驟160:確定最優(yōu)水流。步驟160的示例可以包括:通過使用水生產(chǎn)成本、松弛變量、有效期內(nèi)的所接收的傳感器數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)根據(jù)約束和依賴性以預(yù)定頻率確定包括所選擇節(jié)點(diǎn)之間的所選擇連接的所建模的配水網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)水流。
[0055]優(yōu)化器運(yùn)行線性程序優(yōu)化的結(jié)果可以是最優(yōu)水流。最優(yōu)水流可以是水在配水系統(tǒng)中流動(dòng)的路線?？梢栽趫?zhí)行線性程序優(yōu)化之前采集和組合數(shù)據(jù)以向優(yōu)化器饋送?？梢詮臄?shù)據(jù)庫取回傳感器數(shù)據(jù)、用戶輸入數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，并且可以對其進(jìn)行組合。傳感器數(shù)據(jù)、用戶輸入數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)據(jù)記錄可以具有與其相關(guān)聯(lián)的有效期。另外，可以確定約束和依賴性，并且將其饋送至優(yōu)化器。還可以將水生產(chǎn)成本考慮為約束并將其饋送至優(yōu)化器?？梢詣?chuàng)建松弛變量以表示對于水供應(yīng)的未滿足的需求，并且松弛變量也可以由優(yōu)化器使用以執(zhí)行線性程序優(yōu)化。
[0056]可以頻繁地執(zhí)行線性程序優(yōu)化。例如，可以每十五(15)分鐘執(zhí)行程序。線性程序優(yōu)化可以動(dòng)態(tài)地確定配水網(wǎng)絡(luò)中的水流的最優(yōu)路線?？梢詫⑺鞯淖顑?yōu)路線保存在文件中以在圖形用戶界面中顯示。[〇〇57]步驟170:確定生產(chǎn)計(jì)劃。步驟170的示例可以包括:根據(jù)所確定的最優(yōu)水流確定配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)計(jì)劃，并且在第二用戶界面中顯示水生產(chǎn)計(jì)劃。[〇〇58]可以通過使用配水網(wǎng)絡(luò)中的水流的最優(yōu)路線來確定水生產(chǎn)計(jì)劃，最優(yōu)路線可以通過線性程序優(yōu)化來確定。生產(chǎn)計(jì)劃可以包括未來一定時(shí)間段內(nèi)(例如十(10)天)在一個(gè)或多個(gè)水處理廠生產(chǎn)多少水?？梢栽趫D形用戶界面中顯示生產(chǎn)計(jì)劃。替選地，可以將生產(chǎn)計(jì)劃保存在文件中。
[0059]圖1所示的方法可以包括表示配水網(wǎng)絡(luò)中的主要供水線路的節(jié)點(diǎn)。主要供水線路可以指代可以由水公司擁有和維護(hù)的大型供水管線。在確定水生產(chǎn)控制的優(yōu)化后的水流時(shí)，各個(gè)家庭的小型供水管線中的水流可能并不重要。各個(gè)家庭中可能有太多小型供水管線并且小型供水管線中可能有太多水流的未知情況。因此，可能不能夠跟蹤小型供水管線中的水流。這樣，優(yōu)化后的水流的確定可以專注于主要供水線路。主要供水線路的流入和流出以及主要供水線路中的水量對于水生產(chǎn)控制而言可以很重要。可以認(rèn)為主要供水線路是水箱。
[0060]圖1所示的方法可以包括節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)表示可以包括栗站的供水生產(chǎn)。具有栗站的供水生產(chǎn)可以被表示為配水網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)。
[0061]如圖1所示的方法中公開的配水網(wǎng)絡(luò)模型可以包括:以預(yù)定間隔接收傳感器數(shù)據(jù)并且根據(jù)所接收的傳感器數(shù)據(jù)更新配水模型。配水網(wǎng)絡(luò)模型可以是動(dòng)態(tài)模型。模型可以隨時(shí)間變化。所接收的傳感器數(shù)據(jù)和/或所接收的用戶數(shù)據(jù)可以影響模型。因此，每次當(dāng)更新用戶數(shù)據(jù)和/或傳感器數(shù)據(jù)時(shí)，也可以更新模型。這樣，修改模型的頻率可以與更新傳感器數(shù)據(jù)和/或用戶數(shù)據(jù)的預(yù)定時(shí)間間隔有關(guān)。預(yù)定時(shí)間間隔可以是每15分鐘。也可以使用修改模型的某個(gè)其他時(shí)間間隔。時(shí)間間隔可以是事件驅(qū)動(dòng)的時(shí)間間隔。例如，可以在用戶數(shù)據(jù)或傳感器數(shù)據(jù)變化時(shí)重新生成模型。模型的修改也可以在配置數(shù)據(jù)的變化時(shí)出現(xiàn)。
[0062]如圖1所示的方法中公開的水生產(chǎn)成本、松弛變量、所接收的傳感器數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)可以包括經(jīng)由圖形用戶界面可調(diào)節(jié)的可配置值。[〇〇63]用于控制水生產(chǎn)的計(jì)劃器可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)。每個(gè)水處理廠的水生產(chǎn)成本、 松弛變量、所接收的傳感器數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)可以由水生產(chǎn)計(jì)劃器來調(diào)節(jié)?？烧{(diào)節(jié)數(shù)據(jù)可以是用于水生產(chǎn)控制的可配置值。計(jì)劃器可以通過使用圖形用戶界面來調(diào)節(jié)可配置值。然而，調(diào)節(jié)也可以通過使用計(jì)算機(jī)程序來自動(dòng)進(jìn)行。[〇〇64]圖1所示的方法還可以包括通過使用至少一個(gè)預(yù)定準(zhǔn)則驗(yàn)證所接收的傳感器數(shù)據(jù)、所接收的歷史數(shù)據(jù)和所接收的用戶數(shù)據(jù)的子步驟。驗(yàn)證子步驟還可以包括通過使用智能替代取代無效數(shù)據(jù)的子步驟。
[0065]可以檢查所接收的數(shù)據(jù)的有效性。所接收的數(shù)據(jù)可以包括傳感器數(shù)據(jù)、所接收的歷史數(shù)據(jù)、所接收的用戶數(shù)據(jù)或者配置數(shù)據(jù)?？梢葬槍λ邮盏臄?shù)據(jù)執(zhí)行有效性檢查。例如，如果所接收的傳感器數(shù)據(jù)記錄不具有用于栗站的水量，則所接收的傳感器數(shù)據(jù)記錄可能無效。有效的數(shù)據(jù)記錄可以不用于進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理。然而，某些無效數(shù)據(jù)可以是可修復(fù)的。例如，如果栗站的水量的傳感器數(shù)據(jù)記錄的有效期丟失，則可以使用系統(tǒng)日期作為有效期以修復(fù)無效數(shù)據(jù)記錄。
[0066]通過使用映射表用有效值取代數(shù)據(jù)記錄中的無效值可以稱為智能替代。映射表可以用于修復(fù)無效數(shù)據(jù)記錄。可以在映射表中提供有效值用于在數(shù)據(jù)記錄中接收的無效值。 映射表中的有效值可以用于取代無效值。例如，當(dāng)被接收用于栗站的每日水量的數(shù)據(jù)記錄超過某個(gè)門限時(shí)，映射表可以提供用于栗站的每日水量，可以通過使用映射表中的量來取代數(shù)據(jù)記錄中的無效水量值。有時(shí)，可以存在一些已知的無效數(shù)據(jù)記錄，例如，某些許可極限可以不再有效并且可以在映射表中提供新的許可極限。這樣，并非改變數(shù)據(jù)庫中存儲的數(shù)據(jù)的所有無效值，而是可以使用映射表來用有效值取代無效值。
[0067]如圖1所示的方法中公開的水生產(chǎn)成本、松弛變量、所接收的傳感器數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)可以變?yōu)樾碌臍v史數(shù)據(jù)，并且可以存儲在歷史數(shù)據(jù)儲存庫中用于在未來的時(shí)間對配水網(wǎng)絡(luò)建模。
[0068]可以動(dòng)態(tài)地設(shè)置歷史數(shù)據(jù)與非歷史數(shù)據(jù)之間的邊界。例如，可以認(rèn)為比十五(15) 分鐘、兩(2)小時(shí)、六(6)小時(shí)或者二十四(24)小時(shí)更陳舊的任何數(shù)據(jù)是歷史數(shù)據(jù)。這樣，水生產(chǎn)成本、松弛變量、所接收的傳感器數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和/或配置數(shù)據(jù)可以變?yōu)樾碌臍v史數(shù)據(jù)，并且可以存儲在歷史數(shù)據(jù)儲存庫中用于在未來的時(shí)間對配水網(wǎng)絡(luò)建模。
[0069]可以將如圖1所示的方法中公開的所確定的生產(chǎn)計(jì)劃存儲到由用戶觸發(fā)的CSV文件中。
[0070]圖2圖示用于配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)控制的系統(tǒng)200的一個(gè)實(shí)施例。如圖2所示，系統(tǒng) 200可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器230、第一用戶界面210、第二用戶界面220、用戶界面270、數(shù)據(jù)庫260和存儲器240。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)250可以用于連接一個(gè)或多個(gè)處理器230、第一用戶界面210、第二用戶界面220、用戶界面270、數(shù)據(jù)庫260和存儲器240。存儲器240可以包括指令 241和數(shù)據(jù)242。指令241可以包括數(shù)據(jù)預(yù)處理器2411、同步器2412、水網(wǎng)絡(luò)建模器2413、優(yōu)化器2414、生產(chǎn)計(jì)劃器2415和報(bào)告生成器2416。數(shù)據(jù)242可以包括傳感器數(shù)據(jù)2421、歷史數(shù)據(jù) 2422、用戶數(shù)據(jù)2423、配置數(shù)據(jù)2424、水網(wǎng)絡(luò)模型2425和生產(chǎn)計(jì)劃2426。傳感器2010和傳感器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫2020可以彼此連接，并且也可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 2001單獨(dú)連接到系統(tǒng)200的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)250。如圖2所示，系統(tǒng)200可以直接從傳感器2010得到傳感器數(shù)據(jù)，或者可以從數(shù)據(jù)庫2020取回傳感器數(shù)據(jù)以獲取傳感器數(shù)據(jù)。
[0071]系統(tǒng)200的一個(gè)示例實(shí)施方式可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器230以及存儲數(shù)據(jù)預(yù)處理器2411的計(jì)算機(jī)指令241的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(存儲器)240,計(jì)算機(jī)指令241可以被配置成使得一個(gè)或多個(gè)處理器230:以預(yù)定時(shí)間間隔查詢工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫2020中存儲的傳感器數(shù)據(jù)2421;接收傳感器數(shù)據(jù)2421并且分配用于所接收的傳感器數(shù)據(jù)2421的有效期；從第一用戶界面210接收用戶數(shù)據(jù)2423,其中用戶數(shù)據(jù)2423表示對于水的需求;從歷史數(shù)據(jù)儲存庫260查詢包括歷史資產(chǎn)屬性和歷史傳感器數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)2422。[〇〇72]系統(tǒng)200還可以包括水網(wǎng)絡(luò)建模器2413的計(jì)算機(jī)指令241，計(jì)算機(jī)指令241可以被配置成使得一個(gè)或多個(gè)處理器230將配水網(wǎng)絡(luò)建模為節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)之間的連接。[〇〇73]系統(tǒng)200還可以包括同步器2412的計(jì)算機(jī)指令241，計(jì)算機(jī)指令241可以被配置成使得一個(gè)或多個(gè)處理器23〇:確定配水網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)之間的約束和依賴性;確定配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)成本;以及在對于水的需求超過給節(jié)點(diǎn)的水供應(yīng)時(shí)添加松弛變量。[〇〇74]系統(tǒng)200的優(yōu)化器2414可以包括以下指令:該指令可以使得一個(gè)或多個(gè)處理器230 通過使用水生產(chǎn)成本、松弛變量、有效期內(nèi)的所接收的傳感器數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)根據(jù)約束和依賴性以預(yù)定頻率確定包括所選擇的節(jié)點(diǎn)之間的所選擇的連接的所建模的配水網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)水流2425。系統(tǒng)200的生產(chǎn)計(jì)劃器2415和報(bào)告生成器2416可以包括可以使得一個(gè)或多個(gè)處理器230根據(jù)所確定的最優(yōu)水流確定配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)計(jì)劃2426并且在第二用戶界面220中顯示水生產(chǎn)計(jì)劃的指令。[〇〇75]系統(tǒng)200的水網(wǎng)絡(luò)模型2425可以包括可以表示所建模的配水網(wǎng)絡(luò)中的主要供水線路的節(jié)點(diǎn)。[〇〇76]系統(tǒng)200的水網(wǎng)絡(luò)模型2425可以包括這樣的節(jié)點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)可以表示可以包括配水網(wǎng)絡(luò)中的栗站的水供應(yīng)生產(chǎn)。[〇〇77]系統(tǒng)200的水網(wǎng)絡(luò)建模器2413可以包括可以被配置成使得一個(gè)或多個(gè)處理器230 以預(yù)定時(shí)間間隔根據(jù)所接收的傳感器數(shù)據(jù)2421更新配水網(wǎng)絡(luò)模型的指令。[〇〇78]系統(tǒng)200還可以包括圖形用戶界面270,圖形用戶界面270可以用于調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的可配置值，數(shù)據(jù)可以包括水生產(chǎn)成本(水網(wǎng)絡(luò)模型2425的部分)、松弛變量(水網(wǎng)絡(luò)模型2425的部分)、所接收的傳感器數(shù)據(jù)2421、用戶數(shù)據(jù)2423、歷史數(shù)據(jù)2422和配置數(shù)據(jù)2424。[〇〇79]系統(tǒng)200的數(shù)據(jù)預(yù)處理器2411可以包括可以被配置成使得一個(gè)或多個(gè)處理器230 通過使用至少一個(gè)預(yù)定準(zhǔn)則驗(yàn)證所接收的傳感器數(shù)據(jù)2421、所接收的歷史數(shù)據(jù)2422和所接收的用戶數(shù)據(jù)2423的指令。系統(tǒng)200的數(shù)據(jù)預(yù)處理器2411可以包括可以被配置成進(jìn)一步使得一個(gè)或多個(gè)處理器230通過使用如以上描述的智能替代取代無效數(shù)據(jù)的指令。
[0080]被包括在系統(tǒng)200中的水生產(chǎn)成本和松弛變量(其均可以是水網(wǎng)絡(luò)模型2425的部分)、所接收的傳感器數(shù)據(jù)2421、用戶數(shù)據(jù)2423和歷史數(shù)據(jù)2422可以變?yōu)樾碌臍v史數(shù)據(jù)，并且可以存儲在歷史數(shù)據(jù)儲存庫260中用于在未來的時(shí)間對配水網(wǎng)絡(luò)建模。[〇〇81]系統(tǒng)200的報(bào)告生成器2416可以包括可以被配置成使得一個(gè)或多個(gè)處理器230將所確定的生產(chǎn)計(jì)劃2426保存到CSV文件的指令。保存所確定的生產(chǎn)計(jì)劃2426的活動(dòng)可以由用戶經(jīng)由用戶界面270來觸發(fā)。
[0082]圖3圖示用于水生產(chǎn)計(jì)劃的用戶界面300的一個(gè)實(shí)施例。如圖3所示，水生產(chǎn)計(jì)劃可以設(shè)置10天計(jì)劃目標(biāo)310。計(jì)劃周期320也可以在圖3中示出。用戶界面300可以使得生產(chǎn)計(jì)劃器能夠向文件導(dǎo)出計(jì)劃330并且導(dǎo)出最優(yōu)路線340,文件可以存儲在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(未示出)中。生產(chǎn)計(jì)劃的用戶界面300可以示出用于生產(chǎn)控制的水處理廠(WTW)的站點(diǎn)名稱 345。通過每個(gè)站點(diǎn)名稱345，圖3中示出了默認(rèn)成本350、WTW的單位成本352、最優(yōu)生產(chǎn)353、 實(shí)際24小時(shí)滾動(dòng)生產(chǎn)354、今日宣告生產(chǎn)355、季節(jié)期望生產(chǎn)可用性356以及90天最佳歷史實(shí)際生產(chǎn)347。對于每日計(jì)劃，圖3中示出了生產(chǎn)358、中斷359和計(jì)劃生產(chǎn)360。用戶界面300中還示出了最小和最大選擇按鈕347以及所有WTW的總數(shù)字346。[〇〇83]如圖3所示，用戶界面中顯示了總生產(chǎn)成本371、生產(chǎn)要求372、總生產(chǎn)單位成本、預(yù)計(jì)需求374、系統(tǒng)單位成本、凈空、SE井生產(chǎn)總計(jì)379、SE井計(jì)劃總計(jì)380、總體戰(zhàn)略SRES存儲 382、SRES總的實(shí)際存儲量386、今日凈空381、最大到生產(chǎn)凈空383以及生產(chǎn)到計(jì)劃凈空385， 用于水生產(chǎn)控制300。凈空381可以定義系統(tǒng)內(nèi)的空閑容量的量，具體地是該系統(tǒng)內(nèi)的供應(yīng)與需求之間的差異。例如，如果網(wǎng)絡(luò)/站點(diǎn)的容量為300,但是需求為200,則凈空可以是100。 服務(wù)儲備庫可以存儲準(zhǔn)備用于分配的處理后的飲用水。SRES存儲382可以表示服務(wù)儲備庫中可以存儲多少水。[〇〇84]如圖3所示，生產(chǎn)計(jì)劃器可以調(diào)節(jié)用戶界面300中的值并且重新生成水生產(chǎn)計(jì)劃。[〇〇85]圖4圖示用以接收用戶數(shù)據(jù)輸入的用戶界面400的另一實(shí)施例。如圖4所示，顯示了用戶輸入日期420。圖4中的用戶數(shù)據(jù)輸入域410可以使得用戶能夠輸入水使用數(shù)字。最小和最大使用量顯示在圖4中的用戶輸入域420的兩側(cè)。在圖4中，-0.0和17.5的數(shù)字被提供作為用戶輸入的示例值范圍。[〇〇86]圖5示出用于配水網(wǎng)絡(luò)500的水生產(chǎn)控制的線性程序優(yōu)化的過程圖的一個(gè)實(shí)施例。 如圖5所示，前端510可以使得用戶能夠輸入值。來自前端510的輸入值然后可以被發(fā)送給服務(wù)器520。服務(wù)器520可以執(zhí)行同步過程以同步來自用戶輸入值和其他值的值。同步結(jié)果可以被存儲回服務(wù)器520。服務(wù)器520可以從前端510接收新的用戶輸入值并且通過向優(yōu)化器 530饋送數(shù)據(jù)來觸發(fā)優(yōu)化。優(yōu)化器530可以通過使用兩級線性程序來執(zhí)行優(yōu)化。優(yōu)化后的路線可以由優(yōu)化器530來創(chuàng)建并且可以被導(dǎo)出540給CSV文件。導(dǎo)出可以由用戶按下如圖3所示的用戶界面中的“導(dǎo)出最優(yōu)路線”按鈕340來觸發(fā)。
[0087]圖6可視地描繪被建模用于配水網(wǎng)絡(luò)的簡化的示例網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?00。如圖6所示，配水網(wǎng)絡(luò)可以包括以下節(jié)點(diǎn):抽取點(diǎn)610、水處理廠620、環(huán)路干線630、栗站640、服務(wù)儲備庫650 和區(qū)域660。可以在節(jié)點(diǎn)之間建立連接670。然而，由于約束和依賴性可以限制配水網(wǎng)絡(luò)中的一些節(jié)點(diǎn)之間的連接，所以并非每兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以能夠在配水網(wǎng)絡(luò)中彼此連接。[〇〇88]圖7-10示出用于水生產(chǎn)控制的數(shù)據(jù)處理流程圖的一個(gè)實(shí)施例。圖7-10所示的數(shù)據(jù)處理流程圖可以說明用于執(zhí)行線性編程優(yōu)化的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。[〇〇89]圖7示出用于水生產(chǎn)控制的數(shù)據(jù)處理流程的實(shí)施例的部分1 700。如圖7所示，在處理開始710之后，可能需要到數(shù)據(jù)庫的連接720。數(shù)據(jù)處理可能需要采集用于水生產(chǎn)控制的傳感器數(shù)據(jù)，列出要查詢的傳感器數(shù)據(jù)列表730。如圖7所示，要采集的傳感器數(shù)據(jù)可以包括傳感器標(biāo)識(ID)771、操作772、資產(chǎn)773、資產(chǎn)屬性774、元資產(chǎn)775、元資產(chǎn)屬性類型776。傳感器ID 771可以是用以查詢數(shù)據(jù)的具體的傳感器ID的標(biāo)識號碼。操作772可以是用以對傳感器數(shù)據(jù)執(zhí)行的數(shù)學(xué)操作(簡單計(jì)算)。操作772可以用于多個(gè)傳感器的單位轉(zhuǎn)換或聚合。資產(chǎn)773可以是傳感器ID可以涉及的資產(chǎn)。一個(gè)資產(chǎn)可以具有很多傳感器，并且很多資產(chǎn)可以共享傳感器讀數(shù)以測量關(guān)于該資產(chǎn)的性質(zhì)。資產(chǎn)屬性774可以是傳感器描述的資產(chǎn)的特性 (屬性)。元資產(chǎn)775可以是可以被分類成高層分組的資產(chǎn)。元資產(chǎn)屬性類型776可以是在此列出的特定類型的元資產(chǎn)的公共屬性。
[0090]另外，如圖7所示，對于要采集的每個(gè)傳感器數(shù)據(jù)標(biāo)簽，可以將傳感器數(shù)據(jù)的屬性以及傳感器數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)的關(guān)系采集到緩存存儲器中740。另外，可以做出關(guān)于上一查詢時(shí)間的檢查。如果上一周期沒有數(shù)據(jù)可用，則數(shù)據(jù)處理可以向存儲器中重新加載歷史數(shù)據(jù) 750。歷史數(shù)據(jù)的重新加載760在圖7中示出為單獨(dú)的過程。[〇〇91]圖8示出用于水生產(chǎn)控制的數(shù)據(jù)處理流程圖的實(shí)施例的部分2800。圖8圖示用于取回傳感器數(shù)據(jù)的過程。如圖8所示，可以并行執(zhí)行傳感器數(shù)據(jù)的多個(gè)取回801。首先，形成要請求的傳感器ID的格式陣列。查詢820可以使用以下準(zhǔn)則來進(jìn)行:當(dāng)前時(shí)間(結(jié)束時(shí)間)821、 傳感器ID 822、傳感器上一加載日期/時(shí)間(開始時(shí)間)823和取回類型(內(nèi)插)824。[〇〇92] 取回類型824可以是“內(nèi)插”或“實(shí)際”，然而取回類型824可以是其他類型。當(dāng)取回類型824的讀數(shù)針對特定時(shí)間戳為“實(shí)際”時(shí)，查詢返回的讀數(shù)可以是所規(guī)定的測量傳感器直接讀取和記錄的值。當(dāng)取回類型824的讀數(shù)為“內(nèi)插”時(shí)，查詢可以返回內(nèi)插值。測量傳感器以通常適合用于被讀取的信號的離散的間隔而進(jìn)行記錄?？梢栽跀?shù)學(xué)上理解(例如在傅里葉變換文獻(xiàn)中)何時(shí)內(nèi)插值是可接受的而何時(shí)內(nèi)插不是適當(dāng)?shù)?。在本公開中，選擇內(nèi)插可以很有用，因?yàn)槠淇梢员苊膺^多的空值/空白值，并且在所規(guī)定的時(shí)間戳與進(jìn)行實(shí)際讀取和記錄的時(shí)間一致的情況下可以返回“實(shí)際”值。
[0093]如圖8所示的傳感器數(shù)據(jù)取回過程可以以每15分鐘的時(shí)間間隔取回傳感器數(shù)據(jù)。 15分鐘的時(shí)間間隔可以被定義為距離當(dāng)前時(shí)間最近的十五(15)分鐘或者距離傳感器ID 830的上一傳感器數(shù)據(jù)加載時(shí)間的十五(15)分鐘。在取回傳感器數(shù)據(jù)之后，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng) 840可以觸發(fā)如圖8所示的上一查詢加載日期的更新850。[〇〇94]15分鐘的間隔的開始時(shí)間可以通過以下各項(xiàng)來確定:(1)接收批處理中的上一讀數(shù)的時(shí)間戳(mm:ss.ms)，或者(2)記事者(historian)進(jìn)行內(nèi)插和補(bǔ)救動(dòng)作所花費(fèi)的時(shí)間。 [〇〇95]在通過時(shí)間戳來確定15分鐘的間隔的情況下，可以使用所接收的批處理中的上一讀數(shù)。數(shù)據(jù)通常可以由從其查詢數(shù)據(jù)的源系統(tǒng)按照串行格式接收和處理。如果有1000個(gè)傳感器，而它們?nèi)靠梢栽谙嗤臅r(shí)間被記錄，則它們可以不在相同的時(shí)間被寫入到源數(shù)據(jù)庫中。例如，如果在12:15: 00.00(hh:mm: ss.ms)開始接收讀數(shù)，則它們可能直到12:15: 30.00才完成寫入。這樣，上一讀數(shù)12:15:30.00可以用于確定15分鐘的時(shí)間間隔。一旦在 12:15:30.00完成數(shù)據(jù)寫入，則可以觸發(fā)內(nèi)插工作，其可以預(yù)先計(jì)算內(nèi)插值的范圍。通過這一方式，對內(nèi)插值的查詢可以能夠滿足預(yù)先規(guī)定的性能測量。[〇〇96]圖9示出用于水生產(chǎn)控制的數(shù)據(jù)處理流程圖的實(shí)施例的部分3900。在取回傳感器數(shù)據(jù)之后，過程可以將具有傳感器ID的傳感器數(shù)據(jù)與資產(chǎn)和資產(chǎn)屬性組合并且將其寫入文件910。傳感器數(shù)據(jù)記錄960可以包括數(shù)據(jù)域:88 861:_31:1:1'；[131^6_￥31116_1(1961、38 861:_ attribute_id 962、value 963、data_time_value 964、asset_id 965、asset_name 966、 attr_name(屬性名稱)967和last_load_date 968。如圖9所示，歷史數(shù)據(jù)970、配置數(shù)據(jù)980、 用戶數(shù)據(jù)990和所有的資產(chǎn)屬性值996可以共享傳感器數(shù)據(jù)記錄960的相同數(shù)據(jù)域格式。
[0097]如圖9所示，在將具有傳感器ID的傳感器數(shù)據(jù)與資產(chǎn)和資產(chǎn)屬性組合并且將其寫入文件910之后，過程取回歷史資產(chǎn)屬性和傳感器數(shù)據(jù)920。隨后，數(shù)據(jù)處理取回配置數(shù)據(jù) 930,取回用戶輸入數(shù)據(jù)940。具有傳感器ID的傳感器數(shù)據(jù)960、歷史資產(chǎn)屬性值數(shù)據(jù)970、配置數(shù)據(jù)980和用戶輸入數(shù)據(jù)全部被聯(lián)合成如圖9所示的“所有資產(chǎn)屬性”格式950。[〇〇98]圖10示出用于水生產(chǎn)控制的數(shù)據(jù)處理流程圖的實(shí)施例的部分41000。如圖10所示， 數(shù)據(jù)處理觸發(fā)計(jì)算處理1010。計(jì)算可以在一系列獨(dú)立的批處理中發(fā)生，這一系列獨(dú)立的批處理在可能的情況下可以被并行化。按日/按月/按年計(jì)算1020可以具有四(4)個(gè)種類:種類 1 1021、種類2 1022、種類3 1023和種類4 1024。種類1 1021可以是沒有依賴性的計(jì)算。種類2 1022可以是具有一(1)個(gè)依賴性的計(jì)算。種類3 1023可以是具有兩(2)個(gè)依賴性的計(jì)算。種類4 1024可以是具有三(3)個(gè)依賴性的計(jì)算。按日/按月/按年計(jì)算的資產(chǎn)屬性1025可以在執(zhí)行按日/按月/按年計(jì)算1020之后來創(chuàng)建。[〇〇99]15分鐘的工作1030也可以具有四(4)個(gè)種類:種類1 1031、種類2 1032、種類31033和種類4 1034。種類1 1031可以是沒有依賴性的計(jì)算。種類2 1032可以是具有一(1)個(gè)依賴性的計(jì)算。種類3 1033可以是具有兩(2)個(gè)依賴性的計(jì)算。種類4 1034可以是具有三 (3)個(gè)依賴性的計(jì)算。實(shí)時(shí)計(jì)算的資產(chǎn)屬性1035可以在執(zhí)行15分鐘工作1030之后來創(chuàng)建。
[0100]圖10還示出被標(biāo)記為公布并且使得可用于線性編程優(yōu)化和其他ETL處理的結(jié)果 1040。結(jié)果1040可以在執(zhí)行計(jì)算處理1010之后來創(chuàng)建。準(zhǔn)備好用于線性編程優(yōu)化的結(jié)果的數(shù)據(jù)記錄1050可以與圖9所示的傳感器數(shù)據(jù)格式960具有相同的格式。[〇1〇1]提取變換加載(ETL)可以是在數(shù)據(jù)庫用法內(nèi)的處理，該數(shù)據(jù)庫用法描述數(shù)據(jù)如何從一個(gè)或多個(gè)源被提取，通過計(jì)算被變換或者使其格式改變并且然后被加載到最終目標(biāo)存儲裝置(通常是另一數(shù)據(jù)庫)中。
[0102]圖10中的“被標(biāo)記為公布并且使得可用于線性編程優(yōu)化以及其他ETL處理的結(jié)果” 1040可以指代復(fù)雜計(jì)算的結(jié)果如何可以變換其格式并且然后被寫入到各種“前端”數(shù)據(jù)庫中。然后可以在計(jì)算可以是變換步驟的情況下執(zhí)行ETL處理。實(shí)際上，如ETL中描述的變換通常明顯可以更簡單。這樣的變換是一步驟處理、而非多階段計(jì)算。具體地，我們的前端的不同塊可以在不同的地方需要相同的數(shù)據(jù)。例如，歷史線圖表的數(shù)據(jù)可以存儲在地圖上出現(xiàn)的興趣點(diǎn)標(biāo)記的不同位置。ETL處理可以不經(jīng)常使用;也可以使用其他前端技術(shù)。
[0103]圖11圖示可以用于配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。參考圖11，示出了可以用于圖1-2中的方法和系統(tǒng)或者被配置成執(zhí)行本文中在本公開中所討論的方法的任何其他系統(tǒng)所說明的部件中的一個(gè)或多個(gè)部件的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的說明性實(shí)施例，其用1100表示。雖然圖1中將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100圖示為包括圖示的所有部件，然而計(jì)算系統(tǒng)包括比圖11中圖示的更少或更多的部件也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0104]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100可以包括指令集1124,指令集1124可以被執(zhí)行以使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 1100執(zhí)行本文中所公開的方法、處理或基于計(jì)算機(jī)的功能中的任何一個(gè)或多個(gè)。例如，如本文中所描述的水生產(chǎn)控制工具可以是包括指令集1124的程序，指令集1124被控制器1102執(zhí)行以執(zhí)行本文中所描述的方法、處理或基于計(jì)算機(jī)的功能中的任何一個(gè)或多個(gè)。這樣的程序可以整體存儲、或者以任何部分組合的形式存儲在圖11中圖示的示例性存儲器部件(諸如主存儲器1104、靜態(tài)存儲器1106或磁盤驅(qū)動(dòng)器1116)中的一個(gè)或多個(gè)部件上。
[0105]如所描述的，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100可以是移動(dòng)設(shè)備。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100也可以使用網(wǎng)絡(luò) 1118連接到其他計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或外圍設(shè)備。在連網(wǎng)部署中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100可以在服務(wù)器的能力范圍內(nèi)操作或者作為服務(wù)器-客戶端用戶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的客戶端用戶計(jì)算機(jī)或者作為點(diǎn)到點(diǎn)(或分布式)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的對等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。除了其中實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100的實(shí)施例， 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100還可以實(shí)現(xiàn)為或者合并到各種設(shè)備中，諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)(“PC”)、平板PC、機(jī)頂盒(“STB”)、個(gè)人數(shù)字助理(“PDA”)、移動(dòng)設(shè)備(諸如智能電話或平板)、掌上電腦、膝上型電腦、臺式電腦、網(wǎng)絡(luò)路由器、交換機(jī)或橋接器、或者能夠執(zhí)行規(guī)定要由該機(jī)器來進(jìn)行的動(dòng)作的指令集(順序的等)的任何其他機(jī)器。在特定實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100可以使用提供語音、視頻或數(shù)據(jù)通信的電子設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。另外，雖然圖示單個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100,然而應(yīng)當(dāng)理解術(shù)語“系統(tǒng)”包括單獨(dú)或者聯(lián)合執(zhí)行用以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)功能的指令集或多個(gè)指令集的系統(tǒng)或子系統(tǒng)的任意組合。
[0106]如圖11中所圖示的，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)110 0可以包括控制器，諸如中央處理單元 (“CPU”)、圖形處理單元(“GPU”)或者這二者。另外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100可以包括主存儲器 1104,并且另外地可以包括靜態(tài)存儲器1106。在其中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100中包括多于一個(gè)存儲器部件的情況下，存儲器部件可以經(jīng)由總線1108彼此通信。如所示，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100還可以包括顯示單元1110，諸如液晶顯示器(“LCD”)、有機(jī)發(fā)光二極管(“0LED”)、平板顯示器、固態(tài)顯示器、或者陰極射線管(“CRT”)。另外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100可以包括一個(gè)或多個(gè)輸入設(shè)備 1112,諸如鍵盤、按鈕、滾輪、用于圖像捕獲和/或視覺命令識別的數(shù)字相機(jī)、觸摸屏、觸摸板或音頻輸入設(shè)備(例如麥克風(fēng))。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100還可以包括信號輸出部件(諸如觸覺反饋部件1114)以及信號生成設(shè)備1118(可以包括揚(yáng)聲器或遠(yuǎn)程控件)。
[0107]雖然沒有具體說明，然而計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100可以另外包括用于識別計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100 的位置的GPS(全球定位系統(tǒng))部件。
[0108]另外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100可以包括定向單元1128,定向單元1128包括一個(gè)或多個(gè)陀螺儀和加速度計(jì)的任意組合。
[0109]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100還可以包括用以使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100能夠經(jīng)由無線或有線通信信道與其他設(shè)備通信的網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備1120。網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備1120可以是用于經(jīng)由W1-Fi連接、 藍(lán)牙連接、近頻通信連接、電信連接、因特網(wǎng)連接、有線以太網(wǎng)連接等與另一計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信的接口。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100還可以可選地包括用于接受計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1122的磁盤驅(qū)動(dòng)單元1116。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1122可以包括控制器1102可執(zhí)行的指令集，和/或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì) 1122可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100用作附加存儲器存儲裝置。
[0110]在特定實(shí)施例中，如圖11中所描繪的，磁盤驅(qū)動(dòng)器單元1116可以包括一個(gè)或多個(gè)指令集1124(諸如軟件)可以嵌入在其中的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1122。另外，指令1124可以實(shí)施本文中所描述的方法、過程或邏輯中的一個(gè)或多個(gè)。在特定實(shí)施例中，指令1124在由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100執(zhí)行期間可以完全或者至少部分駐留在主存儲器1104、靜態(tài)存儲器1106和/或控制器1102內(nèi)。主存儲器1104和控制器1102還可以包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0111]在替選實(shí)施例中，可以構(gòu)造專用硬件實(shí)施方式(包括專用集成電路、可編程邏輯陣列和其他硬件設(shè)備)以實(shí)現(xiàn)本文中所描述的方法中的一個(gè)或多個(gè)?？梢园ǜ鞣N實(shí)施例的裝置和系統(tǒng)的應(yīng)用可以廣泛地包括各種電子和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本文中所描述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以使用具有相關(guān)控制和數(shù)據(jù)信號(其可以在模塊之間以及通過模塊被通信)的一個(gè)或多個(gè)特定的互連硬件模塊或設(shè)備來實(shí)現(xiàn)功能，或者被實(shí)現(xiàn)為專用集成電路的部分。相應(yīng)地，本計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1100可以包括軟件、固件和硬件實(shí)施方式。術(shù)語“模塊”或“單元”可以包括存儲由處理器執(zhí)行的代碼的存儲器(共享存儲器、專用存儲器或者存儲器組)。
[0112]根據(jù)本公開的各種實(shí)施例，本文中所描述的方法可以用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可執(zhí)行的軟件程序來實(shí)現(xiàn)。另外，在示例性非限制實(shí)施例中，實(shí)施方式可以包括分布式處理、部件/對象分布式處理以及并行處理。替選地，可以構(gòu)造虛擬計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理以實(shí)現(xiàn)如本文中所描述的方法或功能中的一個(gè)或多個(gè)。[〇113]本公開預(yù)期包括指令1124或者響應(yīng)于傳播的信號接收和執(zhí)行指令1124的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1122;使得連接到網(wǎng)絡(luò)1118的設(shè)備可以通過網(wǎng)絡(luò)1118通信語音、視頻或數(shù)據(jù)。另夕卜，指令1124可以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備1120在網(wǎng)絡(luò)1118上傳輸或接收。
[0114]雖然計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1124被示出為單個(gè)介質(zhì)，然而術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”包括單個(gè)介質(zhì)或者多個(gè)介質(zhì)，諸如集中式或分布式數(shù)據(jù)庫和/或存儲一個(gè)或多個(gè)指令集的相關(guān)聯(lián)的緩存和服務(wù)器。術(shù)語“計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)”還應(yīng)當(dāng)包括能夠存儲、編碼或執(zhí)行用于由處理器來執(zhí)行或者使得計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行本文中所公開的方法或操作中的一個(gè)或多個(gè)的指令集的任何有形介質(zhì)。
[0115]在特定非限制性示例性實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1122可以包括固態(tài)存儲器，諸如存儲卡或容置一個(gè)或多個(gè)非易失性只讀存儲器(諸如閃存存儲器)的其他封裝件。另外， 計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1122可以是隨機(jī)存取存儲器或其他易失性可重寫存儲器。另外，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1122可以包括磁光介質(zhì)或光學(xué)介質(zhì)，諸如磁盤或磁帶或者用以捕獲通過傳輸介質(zhì)通信的信息的任何其他存儲設(shè)備。可以認(rèn)為到電子郵件或者其他自包含信息檔案或檔案集的數(shù)字文件附接是等同于有形存儲介質(zhì)的分發(fā)介質(zhì)。相應(yīng)地，認(rèn)為本公開包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)1122或分發(fā)介質(zhì)以及數(shù)據(jù)或指令可以存儲在其中的其他等同和后繼介質(zhì)中的任何一個(gè)或多個(gè)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以是暫態(tài)的或者非暫態(tài)的。
[0116]雖然本說明書描述可以在特定實(shí)施例中參考通常由水和廢棄物處理公司以及更廣的源和公用事業(yè)機(jī)構(gòu)使用的特定標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議實(shí)現(xiàn)的部件和功能，然而本發(fā)明不限于這樣的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。例如，用于因特網(wǎng)和其他分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸(例如TCP/1P、UDP/1P、HTML、 HTTP)的標(biāo)準(zhǔn)表示現(xiàn)有技術(shù)的示例。這樣的標(biāo)準(zhǔn)被具有基本上相同功能的更快或更高效的等同標(biāo)準(zhǔn)周期性地取代。相應(yīng)地，認(rèn)為具有與本文中所公開的相同或相似功能的取代標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議是其等同標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。
[0117]應(yīng)當(dāng)理解，以上提供的所有示例僅是本公開的優(yōu)選示例中的一些。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，本公開意圖覆蓋被包括在本公開的原理的范圍內(nèi)的各種修改和等同布置。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)和分配控制的方法，包括:以預(yù)定時(shí)間間隔查詢工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫中存儲的傳感器數(shù)據(jù)；接收所述傳感器數(shù)據(jù)并且分配用于所接收的所述傳感器數(shù)據(jù)的有效期；從第一用戶界面接收用戶數(shù)據(jù)，其中所述用戶數(shù)據(jù)表示對于水的需求；從歷史數(shù)據(jù)儲存庫查詢包括歷史資產(chǎn)屬性和歷史傳感器數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)；將所述配水網(wǎng)絡(luò)建模為節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)之間的連接；確定所述配水網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點(diǎn)之間的約束和依賴性；確定所述配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)成本；當(dāng)對于水的需求超過給所述節(jié)點(diǎn)的水供應(yīng)時(shí)添加松弛變量；通過使用所述水生產(chǎn)成本、所述松弛變量、在所述有效期內(nèi)的所接收的所述傳感器數(shù) 據(jù)、所述用戶數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)所述約束和所述依賴性以預(yù)定頻率確定包括所選 擇的節(jié)點(diǎn)之間的所選擇的連接的所建模的所述配水網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)水流;以及根據(jù)所確定的所述最優(yōu)水流確定所述配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)計(jì)劃，并且在第二用戶界面中 顯示所述水生產(chǎn)計(jì)劃。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中主要供水線路被表示為所建模的所述配水網(wǎng)絡(luò)中 的節(jié)點(diǎn)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中包括栗站的供水生產(chǎn)被表示為所述配水網(wǎng)絡(luò)中的 節(jié)點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所建模的所述配水網(wǎng)絡(luò)包括:以所述預(yù)定時(shí)間間隔 接收所述傳感器數(shù)據(jù)，并且根據(jù)所接收的所述傳感器數(shù)據(jù)更新所建模的所述配水網(wǎng)絡(luò)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水生產(chǎn)成本、所述松弛變量、所接收的所述傳 感器數(shù)據(jù)、所述用戶數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù)據(jù)包括經(jīng)由圖形用戶界面可調(diào)節(jié)的可配置的值。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，還包括:使用所述圖形用戶界面調(diào)節(jié)以下各項(xiàng)中的至少 一項(xiàng):所述水生產(chǎn)成本、所述松弛變量、所接收的所述傳感器數(shù)據(jù)、所述用戶數(shù)據(jù)和所述歷 史數(shù)據(jù)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括:在調(diào)節(jié)所述水生產(chǎn)成本、所述松弛變量、所接收 的所述傳感器數(shù)據(jù)、所述用戶數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù)據(jù)中的所述至少一項(xiàng)之后，確定用于控制 所述水生產(chǎn)的已更新水生產(chǎn)計(jì)劃。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括:通過使用至少一個(gè)預(yù)定準(zhǔn)則來驗(yàn)證所接收的所 述傳感器數(shù)據(jù)、所接收的所述歷史數(shù)據(jù)和所接收的所述用戶數(shù)據(jù)。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括:通過使用智能替代來取代無效數(shù)據(jù)。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述水生產(chǎn)成本、所述松弛變量、所接收的所述傳 感器數(shù)據(jù)、所接收的所述用戶數(shù)據(jù)和所接收的所述歷史數(shù)據(jù)變?yōu)樾碌臍v史數(shù)據(jù)并且被存儲 在所述歷史數(shù)據(jù)儲存庫中以用于在未來時(shí)間對所述配水網(wǎng)絡(luò)建模。11.一種用于配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)和分配控制的系統(tǒng)，包括:處理器和存儲處理器可執(zhí)行 指令的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，所述處理器可執(zhí)行指令被配置成使得所述處理器:以預(yù)定時(shí)間間隔查詢工業(yè)控制數(shù)據(jù)庫中存儲的傳感器數(shù)據(jù)；接收所述傳感器數(shù)據(jù)并且分配用于所接收的所述傳感器數(shù)據(jù)的有效期；從第一用戶界面接收用戶數(shù)據(jù)，其中所述用戶數(shù)據(jù)表示對于水的需求；從歷史數(shù)據(jù)儲存庫查詢包括歷史資產(chǎn)屬性和歷史傳感器數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)；將所述配水網(wǎng)絡(luò)建模為節(jié)點(diǎn)以及節(jié)點(diǎn)之間的連接；確定所述配水網(wǎng)絡(luò)中的所述節(jié)點(diǎn)之間的約束和依賴性；確定所述配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)成本；當(dāng)對于水的需求超過給所述節(jié)點(diǎn)的水供應(yīng)時(shí)添加松弛變量；通過使用所述水生產(chǎn)成本、所述松弛變量、在所述有效期內(nèi)的所接收的所述傳感器數(shù) 據(jù)、所述用戶數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù)據(jù)，根據(jù)所述約束和所述依賴性以預(yù)定頻率確定包括所選 擇的節(jié)點(diǎn)之間的所選擇的連接的所建模的所述配水網(wǎng)絡(luò)中的最優(yōu)水流;以及根據(jù)所確定的所述最優(yōu)水流確定所述配水網(wǎng)絡(luò)的水生產(chǎn)計(jì)劃，并且在第二用戶界面中 顯示所述水生產(chǎn)計(jì)劃。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中主要供水線路被表示為所建模的所述配水網(wǎng)絡(luò) 中的節(jié)點(diǎn)。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中包括栗站的供水生產(chǎn)被表示為所述配水網(wǎng)絡(luò)中 的節(jié)點(diǎn)。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所建模的所述配水網(wǎng)絡(luò)以所述預(yù)定時(shí)間間隔，根 據(jù)所接收的所述傳感器數(shù)據(jù)被更新。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述水生產(chǎn)成本、所述松弛變量、所接收的所述 傳感器數(shù)據(jù)、所述用戶數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù)據(jù)包括經(jīng)由圖形用戶界面可調(diào)節(jié)的可配置的值。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中所述圖形用戶界面用于調(diào)節(jié)以下各項(xiàng)中的至少 一項(xiàng):所述水生產(chǎn)成本、所述松弛變量、所接收的所述傳感器數(shù)據(jù)、所述用戶數(shù)據(jù)和所述歷 史數(shù)據(jù)。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述處理器可執(zhí)行指令還使得所述處理器:在調(diào) 節(jié)所述水生產(chǎn)成本、所述松弛變量、所接收的所述傳感器數(shù)據(jù)、所述用戶數(shù)據(jù)和所述歷史數(shù) 據(jù)中的所述至少一項(xiàng)之后，確定用于控制所述水生產(chǎn)的已更新水生產(chǎn)計(jì)劃。18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述處理器可執(zhí)行指令還使得所述處理器:通過 使用至少一個(gè)預(yù)定準(zhǔn)則來驗(yàn)證所接收的所述傳感器數(shù)據(jù)、所接收的所述歷史數(shù)據(jù)和所接收 的所述用戶數(shù)據(jù)。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中所述處理器可執(zhí)行指令還使得所述處理器:通過 使用智能替代來取代無效數(shù)據(jù)。20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述水生產(chǎn)成本、所述松弛變量、所接收的所述 傳感器數(shù)據(jù)、所接收的所述用戶數(shù)據(jù)和所接收的所述歷史數(shù)據(jù)變?yōu)樾碌臍v史數(shù)據(jù)并且被存 儲在所述歷史數(shù)據(jù)儲存庫中以用于在未來時(shí)間對所述配水網(wǎng)絡(luò)建模。
【文檔編號】G05B19/418GK105988453SQ201610162032
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月21日
【發(fā)明人】N·R·瑪基, M·沙瑪, R·巴納吉
【申請人】埃森哲環(huán)球解決方案有限公司