[发明专利]一种虹吸应急排洪智能响应系统及方法

说明书

本发明公开了一种虹吸应急排洪智能响应系统及方法，该系统包括上位机和应急排洪单元，应急排洪单元包括：采集模块，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；洪水判别及预警模块，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；应急处理模块，根据洪水预警的级别调用相应的虹吸泄流方案；工作指令管理模块，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；虹吸设备响应模块，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。本发明通过对灾情水位等级进行判断，以启动不同的应急方案，做到了及时合理泄洪，保障了安全度汛，防止垮坝灾难事故。

技术领域

本发明涉及水利应急排险技术领域，特别是涉及一种虹吸应急排洪智能响应系统。

背景技术

真空虹吸应急泄流排水技术，是一种能跨越坝体，并将水流引向下游的输水管道技术，可在土石堤坝与堰塞湖上实现非开挖、大流量泄洪引流，可在较短时间内对库水进行削减，防止来水不断蓄积对坝体的侵蚀破坏导致的漫坝垮坝事故对下游造成惨重的冲刷损失，具备可控性好、节省能源、跨越地形障碍、多台套并用等优点，最大化自然力，靠势能驱动持续工作，尤其在应急抢险的复杂环境条件下，更能够发挥其优势。

这种管道排水技术缺乏一种应急排洪智能决策机制，以往都需要人力值守并根据水情灾情人为判断设备运行参数，进行现场手动控制或远程控制，一旦决策失误，很可能会延误抢险时机或者排洪量过大，导致下游受灾。为了避免泄洪不当，防止泄洪超前性不强、随意性较强、预警性不足，泄洪量不可控，需要建立智能化决策机制。随着传感器技术、计算机技术、自控技术的发展，智能决策虹吸排水成为发展趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种虹吸应急排洪智能响应系统及方法，通过对灾情水位等级进行判断，以启动不同的应急方案，做到了及时合理泄洪，保障了安全度汛，防止垮坝灾难事故。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种虹吸应急排洪智能响应系统，所述系统包括：上位机以及应急排洪单元，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。

进一步的，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。

进一步的，所述监测水域包括水库上游、堰塞湖上游、江河湖泊上游。

本发明还提供了一种虹吸应急排洪智能响应方法，应用于上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。

进一步的，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：