人工智能技术在黄河水量调度中的应用研究（冯学明）

人工智能技术在黄河水量调度中的应用研究（冯学明）摘要：随着黄河涵闸远程监测系统和超声波自动计量仪的应用，在黄河上，为实现人工智能调水提供了硬件基础，采用自动推理和搜索方法、控制与自动化、自动程序设计、信息自动提取等技术手段，通过对远程控制终端，网络通信传输，远程监控、监测系统和自动计量设施整合，实现人工智能调度黄河水。关键词：人工智能；水量调度；远程监控；数据库；黄河；应用一、慨述人工智能(ArtificialIntelligence)，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。涉及信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。随着黄河涵闸远程监测系统和超声波自动计量仪的应用，在黄河上，为实现人工智能调水提供了硬件基础，通过对远程控制终端，网络通信传输，远程监控、监测系统和自动计量设施整合，实现人工智能调水。目地是完成引水计划引水量与实际引水量的无缝藕合，将因技术原因造成涵闸实际引水与计划引水误差降至最低，提高调度精度，为实现功能性不断流之水量调度提供技术支撑。研究途径是充分利用现有运行较稳定的系统和成熟的技术，在分析的基础上，整合已有黄河下游远程涵闸监测技术和超声波自动计量技术，采用自动推理和搜索方法、控制与自动化、自动程序设计、信息自动提取等技术手段，实现智能调水。先在有条件的引水口门先行应用研究，如开封市局黑岗口闸，以增强项目研究的可靠性，同时节约投资。二、人工智能调水内容人工智能调水主要研究内容，是在远程终端上下达调度指令及计划引水流量和引水量，经过网络通信传输到涵闸现地站，利用水量调度智能数据库检索和查询，依据引水指标流量，提取涵闸初始开启高度等参数值，通过PLC控制模块和控制系统开启闸门，待闸后引水流量稳定，自动计量仪自动计量引水量，然后计算实测引水量和引水指标引水量之差，分析测算涵闸开启高度调整值，返过来对涵闸开启高度进行自动调整，最终达成实际引水与计划引水一致，实现黄河水量智能调度。三、远程监控技术和自动计量设施1.河南黄河涵闸远程监控系统依托原有的通信网完成数据传输工作，省局至市局由光纤、微波连接，部分市局至县局由光纤连接，县局至涵闸现地站间的数据传输主要依赖光纤路由和无线宽带接入，通信网络较完善。目前已建远程监控涵闸现地站32座，典型涵闸5座，有4座正常，正常运行率达80％。2.自动计量设施目前在张菜园、黑岗口、柳园、彭楼、二水厂等工业引水口安装应用，计量仪显示的引水量已经被河务部门和灌区单位共同认可和采纳。黑岗口闸远程监控系统和自动计量设施都较完善，引水条件较好，加之常年引水，最有条件适合做人工智能调水技术研究和应用场地。四、人工智能调度数据库智能调度数据库是整个系统建立的软件支撑部分，提供系统运行的初始调度参数和涵闸调整参数，它直接影响系统运行的效率和精度。1.智能数据库的建立智能数据库应包括以下信息，闸前水位、闸后水位、引水指标流量、实测引水流量、闸门最大开启高度、流量与开启控度关系等与水量调度有关数据资料。2.智能数据库的更新智能数据库采用自动和人工更新方式。通过对智能数据库初始开闸高度值的提取，控制涵闸开启，然后经自动计量仪实测水量，计算得出实测水量与计划水量误差，进而调整涵闸开启高度，当实测水量与计划水量误差在允许范围内，不再对涵闸开启高度进行调整，待这一过程完成后，将有关参数自动入库，补充和调整数据库中已有参数，通过不断自动更新完善数据库，使数据库信息准确和完整。五、涵闸引水自动调整1.调整范围应在涵闸最大――最小高度之间。2.调整次数（一次引水计划下达过程中）不适过频繁，以3次——5次为宜，并且与智能数据库的准确性和完整性有关。3.调整梯度设置，视自动计量设施引水管道直径和引水流量而定。一般以0.5立方米每秒为一个梯度，进行调整。4.初始引水参数设定。以计划引水流量为关键字在数据库中查找，若有与之相匹配的参数，就提取相应涵闸开启高度参数进行设定；若无相关参数，就按与之接近的参数进行设定，但所选参数与计划引水误差应控制在一定范围内，否则，第一次要人工设定初始参数，然后入库更新。六、出措报警1.实际引水量与计划引水量超出误差，没有自动调整的，应自动报警。2.在初始引水参数设定过程中，检索不到相应引水参数时，应自动报警。3.一次引水调整过程超过5次（有待研究），实际引水仍未控制在所要求范围内，应重设调整梯度值。4.涵闸开启出现机械故障时，应自动报警。稿件来源：黄河报·黄河网声明：本文来源于网络，著作权属归原创者所有。我们本着想要分享的目的与大众交流，如有侵权，请在后台留言联系，我们将第一时间进行删除，谢谢!