[发明专利]一种虹吸应急排洪智能响应系统及方法

权利要求书

1.一种虹吸应急排洪智能响应系统，其特征在于，包括：上位机以及与其连接的应急排洪单元，所述上位机使用通讯电缆连接可编程控制器，用于设置应急排洪单元工作模式，设置水位控制值、水位报警值，并显示实时水位测量值、水位上升下降趋势、实时阀门开度；

所述应急排洪单元包括采集模块、洪水判别及预警模块、应急处理模块、工作指令管理模块、虹吸设备响应模块；所述采集模块，用于采集监测水域的水位监控数据、虹吸排洪管道的阀门开度监控数据，并输出到上位机；所述洪水判别及预警模块，用于根据采集的水位监控数据判别洪水预警的级别，包括黄色预警和红色预警；所述应急处理模块，用于根据洪水预警的级别调用相应的虹吸泄流方案；所述工作指令管理模块，用于根据应急泄流方案生成的工作指令发送至虹吸设备响应模块；所述虹吸设备响应模块，用于根据工作指令对虹吸设备的工艺参数进行调整，实现虹吸应急泄流。

2.根据权利要求1所述的虹吸应急排洪智能响应系统，其特征在于，所述系统还包括报警模块，用于根据实时发生的水位失控状态的等级发出响应的报警信息，包括一级报警信息和二级报警信息。

3.根据权利要求1所述的虹吸应急排洪智能响应系统，其特征在于，所述监测水域包括水库上游、堰塞湖上游、江河湖泊上游。

4.一种虹吸应急排洪智能响应方法，其特征在于，应用于权利要求1-3任一所述的虹吸应急排洪智能响应系统，包括以下步骤：

S1，实时采集监测水域的水位监控数据，并判断水位是否超限，若是，进入S2；

S2，根据实时采集的水位监控数据，判断洪水预警级别；

S3，根据洪水预警的级别调用相应的虹吸泄流方案，调整虹吸设备的工艺参数，对洪水进行排洪泄流；

S4，实时采集泄流过程的水位监控数据，当判断不存在险情时，停止虹吸设备运行，应急结束。

5.根据权利要求4所述的虹吸应急排洪智能响应方法，其特征在于，所述步骤S1，实时采集监测水域的水位监控数据，判断水位是否超限，若是，进入S2，具体包括：

S1-1，实时采集水库上游水位监控数据，并与预设的水库洪水预警指标进行比对和判断，若未达到超限级别，结束；若达到，则进入S2；

S1-2，实时采集堰塞湖上游水位监控数据，同时采集设定时间内的堰塞湖上游水位上涨数据，并与预设水位上涨速度指标进行比对和判断，若未达到超限级别，结束；若达到，则进入S2；

S1-3，实时采集江河湖泊上游水位监控数据，并与预设的江河洪水预警指标进行比对和判断，若未达到超限级别，结束；若达到，则进入S2。

6.根据权利要求5所述的虹吸应急排洪智能响应方法，其特征在于，所述步骤S2，根据实时采集的水位监控数据，判断洪水预警级别，具体包括：

S2-1，当水库超限洪水高于汛限水位低于警戒水位，发出黄色预警信息；当超限洪水高于警戒水位低于保证水位，发出红色预警信息；当超限水位接近保证水位，发出二级报警信息；当超限水位高于保证水位，发出一级报警信息；

S2-2，当堰塞湖水位上涨数据呈降低趋势时，发出二级报警信息；当堰塞湖水位上涨数据呈增加趋势时，发出一级报警信息；

S2-3，当江河湖泊超限洪水高于汛限水位低于警戒水位，发出黄色预警信息；当超限洪水高于警戒水位低于保证水位，发出红色预警信息；当超限水位接近保证水位，发出二级报警信息；当超限水位高于保证水位，发出一级报警信息。

7.根据权利要求6所述的虹吸应急排洪智能响应方法，其特征在于，所述步骤S3，根据洪水预警的级别调用相应的虹吸泄流方案，调整虹吸设备的工艺参数，对洪水进行排洪泄流，具体包括：

S3-1，当水位达到黄色预警级别，发送第一指令以执行对应小阀门开度的相关第一应急方案；

S3-2，当水位达到红色预警级别且未达到报警级别，发送第二指令以执行对应中阀门开度的相关第二应急方案；

S3-3，当水位达到二级报警级别，发送第三指令以执行对应大阀门开度的相关第三应急方案；

S3-4，当水位达到一级报警级别，发送第四指令以执行对应全阀门开度的相关第四应急方案。

8.根据权利要求7所述的虹吸应急排洪智能响应方法，其特征在于，所述步骤S4，实时采集泄流过程的水位监控数据，当判断不存在险情时，停止虹吸设备运行，应急结束，具体包括：

对应急泄流后的上游水位进行数据采集，当判断水位低于警戒线后，调整相关应急方案，或者水位不再超限后，应急结束，阀门关闭，并生成相关虹吸设备运行工况表。