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龙图腾网获悉中国市政工程华北设计研究总院有限公司申请的专利一种综合性的城市排水系统联合调度实时仿真控制方法及所用系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN111880431B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202010563919.7，技术领域涉及：G05B17/02；该发明授权一种综合性的城市排水系统联合调度实时仿真控制方法及所用系统是由王浩正;韩冠宇;冯宇;陆露设计研发完成，并于2020-06-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种综合性的城市排水系统联合调度实时仿真控制方法及所用系统在说明书摘要公布了：一种综合性的城市排水系统联合调度实时仿真控制方法，包括以下步骤：解析在线机理模型，构建排水系统在线机理模型；简化在线机理模型；构建离线仿真概化模型；校正模型参数；建立设施间逻辑关系；建立通讯指令关系；建立降雨过程；建立系统边界条件和控制目标；确定优化控制方法；在线机理模型、简化在线机理模型和离线仿真概化模型耦合；进行联合调度实时仿真模拟；数据分析展示。本发明旨在建立一个融合SWMM引擎的算法集成、适用性强、控制策略丰富的仿真平台，从而实现城市厂网河全要素、全时域、多目标的高效实时模拟和优化控制。

本发明授权一种综合性的城市排水系统联合调度实时仿真控制方法及所用系统在权利要求书中公布了：1.一种综合性的城市排水系统联合调度实时仿真控制方法，其特征在于：包括以下步骤： 步骤1：解析在线机理模型，构建排水系统在线机理模型； 步骤2：简化在线机理模型； 步骤3：构建离线仿真概化模型； 步骤4：校正模型参数； 步骤5：建立设施间逻辑关系； 步骤6：建立通讯指令关系； 步骤7：建立降雨过程； 步骤8：建立系统边界条件和控制目标； 步骤9：确定优化控制方法； 步骤10：在线机理模型、简化在线机理模型和离线仿真概化模型耦合； 步骤11：进行联合调度实时仿真模拟； 步骤12：数据分析展示； 所述步骤1包括以下步骤： ①在线机理模型文件.inp的调用和运行； ②模拟过程数据和结果数据的整理分析； ③将各重要节点的水量、水位和水质信息以时间序列的方式导出，作为边界条件和校正参考用于后续仿真控制步骤； 所述步骤2简化在线机理模型的方法是：首先对模型设施进行简化，然后对模型进行线性化处理，即利用基于质量守恒的Muskingum模型，使用径流系数R，子段数N，传输时长K和权重系数X对汇水区、管道和河道模型进行定义，将机理模型中复杂的非线性物理关系，转化为包含上述参数的线性关系，最后利用线性拟合的方法，对设施的过程曲线进行线性化处理； 所述步骤3构建离线仿真概化模型的方法是：以在线机理模型设施为基础，构建离线仿真概化模型，包含在线机理模型全部设施种类； 所述步骤4校正模型参数包括： ①在线机理模型的参数率定； ②简化在线机理模型的参数率定； ③离线仿真概化模型中各模块的设定参数校正； 所述步骤5建立设施间逻辑关系的方法是：所建模块间的逻辑规则，包括进出水流量关系，最大进排水能力与流量关系； 所述步骤6建立通讯指令关系具体包括：各设施的状态参数上传关系、中央控制器的指令下达关系、局部控制器的指令下达关系、无线信号模拟和外部指令接入模拟； 所述步骤7降雨过程建立具体包括：外部降雨文件的调用、典型雨型数据库调用和给定公式生成降雨； 所述步骤8建立系统边界条件和控制目标具体包括：系统的逻辑规则、系统的边界条件和系统的联合控制目标，即包括厂网河系统的溢流，内涝和水质目标； 所述步骤9确定的优化控制方法具体包括： ①基于优化算法的控制规则及参数确定：选定受控设施、选定监测位置及所需监测的运行时间、水质、水位和流量信息、选定优化算法及调整算法的默认参数，根据监测信息，结合系统联合控制目标，选定的优化算法将在模拟仿真过程中实时计算出受控位置的最优控制值；利用PID控制方法控制设施平稳达到控制值； ②基于规则控制法或模糊逻辑法的控制规则及参数确定：选定受控设施、选定监测位置及所需监测的运行时间、水质、水位和流量信息，自动生成监测信息和控制指令的响应关系，调整响应关系作为控制依据，模拟控制时利用实时监测值和控制依据得到设施控制值，利用PID控制方法控制设施平稳达到控制值； 前述两种优化方法均可基于系统各位置的运行时间、深度、水头、入流、出流、积水、水质、工作状态信息，实现对堰、闸门、孔口、阀门、分截流井、泵站等设施的控制；两种优化控制方法均可以结合PID控制，实现控制值得精准平稳实现； 所述步骤10在线机理模型、简化在线机理模型和离线仿真概化模型耦合具体包括： ①利用在线机理模型模拟厂网河系统的实时运行状态，将各重要节点的水量、水位和水质信息以时间序列的方式输出至简化在线机理模型； ②简化在线机理模型根据输入的状态数据，模拟未来时间段内的系统运行情况，将各重要节点的水量、水位和水质信息以时间序列的方式输出离线仿真概化模型； ③离线仿真概化模型依据选定的控制目标和优化方法，根据输入数据，对模拟时间段内的厂网河系统运行进行优化调控，计算出系统最优运行状态下的控制策略； ④将计算出的控制策略传回在线机理模型，在最优控制策略下进行模拟，得到实时优化控制效果，完成一个时间步长下的仿真控制； 所述步骤11联合调度实时仿真模拟具体包括：自定义时间步长下的联合调度实时仿真和所选定的控制目标和方法下的联合调度实时仿真； 所述步骤12数据分析展示具体包括： ①各节点的数据记录和调用； ②通用性指标的计算； ③自定义公式计算； ④常见数据图表生成。

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