冲水泵站变革方案构架程序的研发

1、冲水泵站变革方案构架程序的研发系统总体结构设计泵站改造决策支持系统主要itl数据库系统、 模型库系统、知识库和人机交互界面几部分组成。人机交互界面是沟 通用户与系统的主要媒介，是一种用户与系统直接对话的工具和决策 者参与决策的手段，它负责接收和查找用户的要求，沟通数据库、模 型库和知识库之间的联系。界面包括面向用户的菜单系统，通过键盘 和鼠标接受用户的指令，启动相应的程序，完成指定任务。数据库（db）是决策支持系统的基础，它包含了大量的相关 信息，既有历史信息及实时信息，又要包括决策执行后的输出信息。 这些数据涵盖了水文、气象、工程、设备、社会经济等多方面的内容, 所以在设计数据库时要满足数据

2、的独立性、共亨性、整体性、安全和 保密性以及简明性的要求，并要为子系统提供各种接口，保证系统在 运行时能够及时、准确地获取或输出数据信息。本文设计的决策支持 系统数据库包括了：改造前泵站基础数据，包括泵站名称、净扬程、 总装机台数、装机容量、设计流量、总承雨面积、受益耕地面积、泵 站口开机时间、泵站年开机天数、泵站渠系水利用系数。水泵的基本 性能参数，流量、扬程、转速、气蚀余量、轴功率、配套电机功率、 水泵价格、高效区运行时流量，高效区扬程。排涝区基础数据，包括 排涝标准、排水区内作物种类、水田面积、旱地与非耕地面积、径流 系数、调蓄容积、水田净蓄水深、蒸发量等。泵站改造后结果信息， 包括改造

3、方案号、所选水泵型号、设计流量、设计扬程、轴功率、配 套电机、水泵台数、泵站年运行时间、管路总长、管径、管路附件、 管道阻力系数、水泵额定工作点参数、水泵是否在高效区运行、工程 造价、年运行费用等。系统结构。psrdss结构流程模型库（mb）是传统dss的三大支柱之一, 是dss最有特色的部件之一。通过模型库的建立，可以将半结构化 问题转化为结构化问题，使决策者方便进行最后的决策。本系统的模 型库采用程序表示法和数据表示法，采用嵌套表示，包括排涝模数计 算模型、水泵选型模型、工程造价计算模型、泵站改造效果评价模型, 其中在水泵选型过程中有泵站效率最高模型、泵站耗电量最少模型、 泵站运行费用最低

4、模型、泵站流量最大模型等。在运行过程中，结合 实际情况选用适当的模型，通过这些模型的演算，有些可以直接用于 最后的决策，有些会给决策提供决定性帮助，有的可以预测改造后所 产生的直接后果。模型库管理系统（mbms）分为静态管理和动态管 理两种，静态管理用于模型库的建立和管理及维护，而动态管理则控 制模型的调用和连接，负责模型库与数据库之间的联系。知识库是相关规范、法规以及专家知识和经验的一种总结及表 现。开发知识库的关键技术是：知识的获取和解释、知识的表示、知 识推理以及知识库的管理和维护。由于知识库的实现需要具有大量的 计算机专业知识、ai及知识工程方面的知识，在本文中，知识库系 统主要用数据

5、型和简单的规则性知识来表达，包括泵站多年运行记 录、泵站改造遵循的原则、泵站改造专家经验总结，泵站管理的相关 规定等。系统总体控制框架(1)系统信息。子菜单包括系统结构框图， 系统版权信息和退出。(2)数据库管理系统。子菜单有已有数据库、 新建数据库。(3)模型库管理系统，子菜单包括已有模型库，模型字 典和模型添加。(4)知识库查询。包括泵站技术改造通则、专家改造 经验总结、泵站技术规范等。(5)改造方案。利用各种模型生成不同 的改造方案，并进行方案描述，包括方案生成和方案描述。工程应用本文基于windows98系统，以visualbasic6.0为开发 工具，并结合access2000数据库

6、平台进行了泵站决策支持系统的开 发。本文采用武汉市汤逊湖泵站的基础数据库，按照系统结构流程， 进行了泵站改造决策，泵站改造由系统结构框图开始，如所示。系统 结构框图输入泵站现状资料，对资料进行分析，利用知识库内存专家 经验以及有关规范进行泵站改造大体方案的选择，如所示。当进行了大体方案选择后，返回系统结构图，即可开始泵站改 造具体方案的设计以及优化选择，并进行最后的模型评价，得岀最后 的泵站改造方案。在选择过程中，可以调用不同的模型，例如在更换 泵型的方案中选择运行费用最低的模型，进行选型决策。目标函数泵站的运行费用除主机组的耗电费用外，还包括辅助 设备耗电费用、设备的折旧费用、行政管理费、人

7、员工资和平均维修 泵站现状描述费用等。这里以泵站运行费用最低建立目标函数： f二minni=lfhst367200i+ri3600qi 式中 f 泵站的运行费用，元/m3； f 电价，元/m3；水的容重，kg/m3； hst泵站净扬程，m； i第i台水泵 的装置效率；qi第i台水泵的单机流量，m3/s； ri第i台水泵每小时 除主机组电费外其他费用的总和，元/h约束条件(1)总流量约束：ni=lqi=q (2)单机流量约束： qmin%qi%qmax (3)功率约束：ni<nsm (4)投入运行台数约束： 0%z%n式中q泵站总抽水流量，m3/s； qmax单机允许最大流量， m3/s； qmin单机允许最小流量，m3/s； nsm电动机配套功率，kw； ni第i台电动机功率，kw最后的改造结果如所示。泵站改造结果界 面该系统最终得出的方案与实际工程设计的技术参数相似，市此，该 系统的准确性得到证明。结语泵站改造的目的主要是为了消除泵站的安全隐患，提高机 组的运行效率，从而更有效地进行排灌，保障人民的生活安全，节约 国民经济投入和损失。泵站改