[发明专利]一种基于动态规划算法的多闸孔闸门调度方法

说明书

本发明涉及一种基于动态规划算法的多闸孔闸门调度方法，属于自动化控制技术领域。该方法包括：该方法根据调度单元得到的闸孔编号与流量信息，将各闸门提交的计算任务放在调度任务队列中，通过循环遍历计算闸门调度任务队列以及控制器计算资源队列来对多闸孔闸门的控制任务进行调度，并指定耦合器进行数据交互运算；指定耦合器构建多闸孔闸门动态规划调度模型，根据耦合器的性能状态及所述的动态规划调度模型，确定最小资源利用量对应的任务调度序列；闸门调度器根据所得的任务调度序列，对初始调度任务执行队列进行更新，实现基于动态规划算法的多闸孔闸门调度控制。本发明能进行多闸孔闸门多任务同步调度，提高控制器利用率和工作效率。

技术领域

本发明属于自动化控制技术领域，涉及一种基于动态规划算法的多闸孔闸门调度方法。

背景技术

当今随着科技的迅速发展，传统的闸门调度方式多是基于以往水力资料和经验人工定制的闸门操作以及配水计划，在实际操作中根据实际的水流状态以及用水量需求有操作人员进行动态分配，这种主要以专家经验为主，依赖于操作人员的经验能力，从而使得闸门操作的随机性增大，难以实现整体的自动化控制调度。

闸门启闭的组合方式一般是固定的，不能根据实时工况(比如某孔闸门故障)进行动态调整，需要人工去判定和调整，导致耗时长、误差大，无法达到最优的供水保证率目标。

因此，目前亟需一种能根据期望的流量以及水文信息计算出各个闸门的开启和关闭时机的方法来解决目前所存在的调度过程非自动化的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于动态规划算法的多闸孔闸门调度方法，实现复杂的耦合分布式多闸孔闸门调度系统，进行多闸孔闸门多任务同步调度，提高控制器利用率，从而提高闸门调度任务的高效性和灵活性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于动态规划算法的多闸孔闸门调度方法，具体包括以下步骤：

S1：根据调度单元得到的闸孔编号与时间信号，将各闸孔提交的计算任务放在调度任务执行队列中，通过循环遍历计算多闸孔闸门调度任务序列以及控制器计算资源队列来对多个闸孔的控制任务进行调度，并指定耦合器进行数据交互运算；

S2：根据指定耦合器构建多闸孔闸门动态规划调度模型，将计算结果返回调度器，根据耦合器的性能状态及动态规划调度模型，确定最小资源利用量对应的任务调度序列；

S3：根据步骤S2所得的任务调度序列，对步骤S1中的调度任务执行队列进行更新，实现基于动态规划算法的多闸孔闸门调度控制。

进一步，步骤S2中，根据指定耦合器构建多闸孔闸门动态规划调度模型，具体包括：将各闸孔按编号进行分区，将时间轴划分为多个阶段区域；根据各阶段闸孔分区编号情况确定耦合器类型；获取各阶段的闸门任务调度序列，并从该任务调度序列中，获取最小资源利用量对应的任务调度序列。

进一步，最小资源利用量对应的任务调度序列参考量包括：闸门操作用电量和经济调度量。

进一步，对闸门调度器进行任务调度时的最小资源利用量的评价方法为：根据调度器确定的闸门任务调度序列，对耦合器的计算能力进行评价，计算耦合器与该任务调度序列的匹配度参数W，以此来确定该任务调度序列对应的耦合器，匹配度参数W的计算表达式为：

W＝S₁*U+S₂*X+S₃*Q+S₄*D