一种基于二维图形显示的调水模拟系统的制作方法

文档序号:6575231阅读:206来源:国知局

专利名称::一种基于二维图形显示的调水模拟系统的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种用于水利调度的模拟系统,更特别地说,是指一种基于二维图形显示的调水模拟系统。该调水模拟系统能够对大型调水工程下的长距离输水进行实时动态模拟,解决了调水方案的求解与验证问题。
背景技术
:大型调水工程是国家资源优化配置以及区域经济可持续发展的大型战略工程。目前,我国存在着多个大型调水工程,这些工程输水距离长,规模宏大,调水量、流量巨大。其中,南水北调工程最为显著,此项工程涉及2800多公里的水渠水坝线,单是其中的中线工程就有1400多公里的输水距离,调水过程中涉及的水坝、水闸不计其数,沿线调水量、流量相当庞大。调水工程中采取的调度方案的好坏决定了其在沿线区域的经济及人民生活中产生的作用,调水需要满足沿线的7JC量需求,供水要及时,调度要达到最大效益等等。同时由于调水工程规模复杂而又庞大,通过实践确定最佳方案非常困难,不具有可行性。所以如果能够对整个调水过程进行仿真模拟,就可以获得各个调度方案的调水效果,就能够从中确定调度的最佳方案。
发明内容本发明的目的是提供一种基于二维图形显示的调7jC模拟系统,该调水模拟系统第一方面通过对水渠、水坝、水闸进行二维图形构造,利用用户输入的场景配置文件U对调水场景进行构建与呈现;第二方面通过为用户提供的水量调配设置界面,简化用户设置需求调度的操作;第三方面通过釆用水利调配策略『C尸对水量调配进行计算与统计。本发明的二维图形显示调水模拟系统能够迅速构建调水场景,简化调度需求的设置输入,并迅速得到用户需求条件下的调度方案以及实时呈现动态调度效果,为大型调水工程中水量调度是否合理进行验证。本发明是一种基于二维图形显示的调水模拟系统,该调水模拟系统由文件解析模块(1)、场景构建显示模块(2)、水量调配设置模块(3)、水量调度策略模块(4)、数据图形化显示模块(5)组成;文件解析模块(1)将用户输入的场景配置文件U进行文件格式转换,获得具有场景的数据结构Z,^^,C,W;该数据结构Z,-",B,C,巧中爿表示水渠,B表示水坝,C表示水闸,"表示场景逻辑关系;该场景逻辑关系是水渠上设有水坝,水坝上设有水闸;所述的数据结构Z,中的水坝5的格式为—7>/^,5—7D,B—A/ame,B—Prowwce,BCz0^,其中,B—7>/e表示一个水坝,S—/D表示此水坝的编号,B—A/ame表示此水坝的名称,5一Prov!'"ce表示此水坝所在的省份,S—C^表示此水坝所在的城市;所述的数据结构Z,中的水闸C的格式为{C—7>/e,C—/AC—JVame,約WA,C—Prov/"ce,C_C7<y},其中,C—7)^e表示一个水闸,C一/D表示此水闸的编号,C—iV謡e表示此水闸的名称,『诚/表示此水闸的宽度,C—Prow'm^表示此水闸所在的省份,C—C/0;表示此水闸所在的城市;所述的数据结构Z,中的场景逻辑关系D的格式为D_r肌爿_r肌爿—iV,Zer,d1,d2,……,一B—7)^e,爿——1,5——1,5—7D—2,……,5_7>/e,/l—/£)—2,….C—r肌B—/D_1,C—1,C—/£)—2,......,C—r肌5」D—2,…表示此信息为水渠、水坝和水闸的所属关系,X—7>戸表示水渠,X—M/m6"表示水渠的数目,1、^_/^>_2等分别表示水渠的编号,S—7)^e表示水坝,并作为某一水渠包含水坝的起始结束符号,^_/^)—1、2分别表示属于^_//)—l的水坝编号,C—7)^e表示水闸,并作为某一水坝包含水闸的起始结束符号,C一/Z)—1、C」Z)—2分别表示属于5—/Z)J的水闸编号;场景构建显示模块(2)第一方面将接收到的场景数据结构Z,构造出一个具有二维构形图示的调水场景MC;第二方面将调水场景MC转换为数据结构形式的场景信息Z,,并将该场景信息Z2输出给水量调配设置模块(3);第三方面根据水量调度策略模块(4)输出的水闸开启信息Z^控制调水场景MC的+莫拟过程,从而实时动态的显示调水过程;,其中,r,所述的场景信息A的格式为{C_/D,Da附一ZD,Oz朋"e/—ZD,肌^/z,;raWwce,Cz.(y},C—/D表示7jc闸的编号,Z)flw_/Z)表示编号C—/£>水闸所属的水坝编号,Cto""e/—表示编号C—/£>水闸所属的水渠编号,肌W^表示编号C—/D水闸的宽度,;raW"ce表示编号C^/Z)水闸所属的省份,C办表示编号C一/D水闸所属的城市;水量调配设置模块(3)根据接收到的场景信息z2为用户提供设置水闸开启高度界面和调水参数设置界面,然后用户依据该界面对需求调配方案进行参数设置,并产生数据结构形式的调配设置参数Z3;调配设置参数Z3包含两类信息,第一类为水坝水量需求信息Z^,第二类信息为水闸开启髙度信息Z^;所述的水坝水量需求信息Z3.B={5_ZD,^—praW"ce,C/zy,i『S,,M4^T_T/fFS,,S^,—,G,M4X—G^},5_/1)表示水坝编号,」—/D表示此水坝所属的水渠编号,;rcm'""表示此水坝所属的省份,C砂表示此水坝所属的城市,及『&表示供水需求、—/WiS表示源头引水、iS,表示水库蓄水量、S『,表示地表水水量、M4X一iS,表示水库库容,G『,表示地下水,M4X—G『,表示对地下水的最大开采量;所述的水闸开启高度信息23《={C_/D,C—,(^_//)表示水闸编号,C—opw表示水闸的开启高度,S一/Z)表示水闸所属的水坝编号;水量调度策略模块(4)一方面采用水利调配策略『CT对接收到的调配设置参数Z3进行调度方案解析,获得水量调配42;另一方面输出水闸开启信息Z^给场景构建显示模块(2);所述的水闸开启信息Zw—c—/ac_(^",5_/a:t},c—/d表示水闸编号,C—o评"表示编号C—水闸的开启高度,万—表示编号C—/£>水闸所属的水坝编号,r表水闸开启时间;所述的水量调配242={5—/a5_『<S},fi—/D代表水坝编号,B—『S表示编号5_//)水坝的分水量;数据图形化显示模块(5)釆用数字或图形方式将水量调配Z^呈现给用户,增强用户对数据的感知。本发明所述的一种基于二维图形显示的调水模拟系统,釆用C#2.0语言进行开发,并运行在一计算机中。本发明的基于二维图形显示的调水模拟系统优点在于(1)通过引入水利调配策略『(,,根据水量需求得出水量分配方案,解决了调度方案的求解问题。(2)通过对水渠、水坝、水闸进行二维图形构造,一方面得到了简便直观的调水场景,另一方面提升了模拟仿真的效率。(3)通过本发明调水模拟系统与计算机相结合,实现了调水过程的实时动态模拟,为用户提供了更加直观的验证效果。(4)本发明调水模拟系统通过引入图形化的结果呈现方式,增强了数据对于用户的冲击力。图1是本发明的基于二维图形显示的调水模拟系统的结构框图。图2是本发明二维调水场景MC的一个结构图。图3是本发明水量调配设置模块的水闸开启高度设置界面。图4是本发明水量调配设置模块的各个水坝的调水需求界面。图5是本发明水量调度策略^莫块中水利调配策略『C/1的流程图。图6是本发明数据图形化显示模块的数据二维坐标图。图7是本发明数据图形化显示模块的数据柱状图。图8是本发明数据图形化显示模块的数据饼状图。具体实施例方式下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。本发明是一种基于二维图形显示的调水模拟系统,该调水模拟系统采用C#2.0语言进行开发,并运行在一计算机(笔记本或台式机电脑或服务器)中。该计算机的最低硬件配置PIV1.6G,1GB内存,30GB硬盘,操作系统软件为Windows9X/ME/2000/XP/2003/Vista。参见图1所示,本发明是一种基于二维图形显示的调水模拟系统,其由文件解析模块l、场景构建显示模块2、水量调配设置模块3、水量调度策略模块4、数据图形化显示模块5组成;(一)文件解析模块1在本发明中,文件解析模块i将用户输入的场景配置文件u进行文件格式转换,获得具有场景的数据结构Z,={A&C,";该数据结构Z,-(AAC,Z^中4表示水渠,S表示水坝,C表示水闸,D表示场景中水渠、水坝和水闸间的逻辑关系(简称为场景逻辑关系")。该水渠、水坝和水闸间的逻辑关系可以是水渠上设有水坝,水坝上设有水闸。场景配置文件U为一个^.xml格式的文件,文件中的"xxx"为实际录入的相关参数。该A.xml格式的文件如下表述<projcct><channelname-水渠length=xxxwidth=xxxheight=xxx><damname:水坝province=xxxcity=xxx><water—Gatename-7jc闸width=xxxprovince-xxxcity-xxx></watcr_Gatc></dam></channel></project>在本发明中,数据结构Z,中的水渠X的格式为{爿—7>;e,X_/D,J—ZewgA,奶W成,其中,^—7>/e表示一个水渠,^一/D表示此水渠的编号,X—7Vame表示此水渠的名称,丄ewgA表示此水渠的长度,肌cM表示此水渠的宽度,//ez'g&表示此水渠的深度。在本发明中,数据结构Z,中的水坝S的格式为{5_7>/^,5_/0,3—Wa附e,5—Prov!Mce,5—Cz'/y},其中,5—7>;e表示一个水坝,3_/£>表示此水坝的编号,A^me表示此水坝的名称,ProWwce表示此水坝所在的省份,C/(y表示此水坝所在的城市。,其中!在本发明中,数据结构z,中的水闸c的格式为{C_7>/^,C—/D,C—iVawe,約WA,C—Prcm'"ce,C_C!^},其中,C—7V;e表示一个水闸,(7_/"表示此水闸的编号,C—A^we表示此水闸的名称,『WA表示此水闸的宽度,C一Prov/"ce表示此水闸所在的省份,C^O^表示此水闸所在的城市。在本发明中,数据结构Z,中的场景逻辑关系D的格式为一D一r肌爿—r肌爿—iV腦6"人ZD—l,(/D—2,……,—S—7>/^,爿—ZD1,5—7D一1,5—7D一2,……,5一7>/^,^4_/0—2,.…C—7>;e,5_/£—l,C—/D一1,C—……,C—7)^e,5/D—2,…表示此信息为水渠、水坝和水闸的所属关系,^—)^表示水渠,J—M^6w表示水渠的数目,(/"_1、2等分别表示水渠的编号,B—7>戸表示水坝,并作为某一水渠包含水坝的起始结束符号,/"一1、2分别表示属于^4—/DJ的水坝编号,C—T)^e表示水闸,并作为某一水坝包含水闸的起始结束符号,C一/D—1、C_/D—2分别表示属于S—/Z)—l的水闸编号。在本发明中,对用户根据实际需要录入的场景配置文件U转换成数据结构Z,,该数据结构Z,的构造形成能够加快二维图形构造的速率,提升本发明调水模拟系统的整体运行效率,增强系统的实用性。(二)场景构建显示模块2场景构建显示模块2第一方面将接收到的场景数据结构Z,构造出一个具有二维构形图示的调水场景MC;该调水场景MC如图2所示,是指包含有水渠、水坝、水闸的一个二维构形图在计算机的显示屏中直观显示供用户浏览。图中,竖直的虛线表示水闸103,横向的实线表示水坝102。在一条横向实线上设有多条竖直虚线,则表示一个水坝上设有多个水闸。多个水渠(A水渠101、B水渠104、C水渠105、D水渠106)形成一条调水线路。第二方面将调水场景MC转换为数据结构形式的场景信息Z2,并将该场景信息Z;输出给水量调配设置模块3;第三方面根据水量调度策略模块4输出的水闸开启信息Z4i控制调水场景MC的模拟过程,从而实时动态的显示调水过程。在本发明中,场景信息Z2的格式为{C_/D,Da附—/D,Cto""e/—7D,/7raW"ce,07^},C一/D表示水闸的编号,D顯—/£>表示编号C—/£>水闸所属的水坝编号,Cto""e/—/Z)表示编号C_/Z)水闸所属的水渠编号,附6狄表示编号C—/Z)水闸的宽度,;^oW"ce表示编号C—/D水闸所属的省份,C^表示编号C—/D水闸所属的城市。在本发明中,调水场景MC是依据接收的数据结构Z,借助C#2.0软件对构件进行二维图形构造而获得。在本发明中,采用场景构建显示模块2能够直观显示出调水场景,并且能够实时动态显示调水过程,增强了数据对系统使用人员的冲击力、感染力。(三)水量调配设置模块3水量调配设置模块3根据接收到的场景信息Z2为用户提供设置水闸开启高度界面(如图3所示)和调水参数设置界面(如图4所示),然后用户依据该界面对需求调配方案进行参数设置,并产生数据结构形式的调配设置参数Z3;在本发明中,调配设置参数Z3包含两类信息,第一类为水坝水量需求信息Z^,第二类信息为水闸开启高度信息Z3—c。水坝水量需求信息Z3.B={5—7D,^—/A/rav/"ce,C//>,i『《,M4X—//^S,,,M4X—,G^,M4^_G^},B—/D表示水坝编号,^—/D表示此水坝所属的水渠编号,/7rav/"ce表示此水坝所属的省份,C^表示此水坝所属的城市,i『S,表示供水需求、—//『S表示源头引水、iS,表示水库蓄水量、SR表示地表水水量、—iS,表示水库库容,G『,表示地下水,—G^表示对地下水的最大开采量。水闸开启髙度信息Zw—C—/AC—,C—/D表示水闸编号,C—印e"表示水闸的开启高度,5_/D表示水闸所属的水坝编号。水量调配设置模块3输出的调配设置参数Z3能够为用户提供一个易于进行参数查看与设置的人性化界面,简化了使用人员的操作,降低了系统使用难度,是用户通过水闸开启高度界面(如图3所示)和调水参数设置界面(如图4所示)进行相关参数的录入。12(四)水量调度策略模块4水量调度策略模块4一方面采用水利调配策略『CP对接收到的调配设置参数Z3进行调度方案解析,获得各个水坝的分水量Z42(简称为水量调配Z,2);另一方面输出水闸开启信息Z41给场景构建显示模块2;水闸开启信息Z4,(C—/AC—0戶",5_/£>,71,C—/D表示水闸编号,C—印e"表示编号C—/D水闸的开启高度,5—//)表示编号C—/Z)水闸所属的水坝编号,r表水闸开启时间。水量调配Z42={5—/A5—『5},5_/D代表水坝编号,5—『S表示编号5—/D水坝的分水量。参见图5所示,在本发明中,釆用水利调配策略『CP对接收到的调配设置参数Z3进行的解析步骤如下第l步,若总地上水供水量Z^《0,即出现无水可调的情况时,停止计算,结束水量调配;若总地上水供水量Zm>0,执行第2步;总地上水供水量Z^包括有总地表水ZS^、总水库存水ZiS,和源头引水M4X—/f^S,表达式为=Sw+is)+M4X—服5;第2步,判断总地上水供水量能否满足总供水需求,即总供水需求Zi^S,与总地上水供水量Z^间的大小关系,若l]i『S,〈Z^,则表示不需要动用地下水资源,执行第3步;若ZiW^》Z必,执行第8步;第3步,判断总地表水能否满足总供水需求SiW^,,若J>^S,>ZS^,执行第4步;若S及『S,《ZS^,执行第5步;y季—第4步,々=乙~~L为各水坝地表水的剩余系数,则各水坝地表水的剩余量为S^x-,将其作为下一次的各水坝地表水的水量,然后根据各水坝的用水需求及地表水剩余量即可计算出各水坝的调度方案,结束;第5步,判断总地表水及源头引水能否满足总供水需求,即判断总供水需求是否小于地表-源头和Z紐;若Zi^S^Z甜,执行第7步;若J^附,<2甜,执行第6步;J]甜包括有总地表水J]SW和源头引水皿_7/『5,表达式为Sffl=+M4Z—;第6步,各水坝根据供水需求及『S,与地表水水量S『,的大小关系进行水利调度,即若供水不足,则由源头引水提供用水不足的部分,而如果地表水充足则将多余的部分提供给源头引水,结束;第7步,"厶必々^为各水坝的水库存水的剩余系数,则水库剩余水量为i^,x/7,将其作为下一次的水库蓄水量,此时地表水以及源头引水已经不存在剩余,各水坝可以根据其用水需求及水库剩余量计算出各水坝的调度方案,结束;第8步,判断总供水量能否满足总供水需求,即判断总供水需求Z及『S,是否大于总地上水供水量Z,;若2>『5,,执行第10步;若Z/『S,《Z,,执行第9步;总供水量Z,包括有总地表水Zsw、总水库存水Z^S、总可用地下水—以及源头引水—//『S,表达式为帛9^,^-^r,;^rr,/力各々7K双e^tn^K,^乘j^《数,则iTF水开釆量为G^-M4X一G^)^,再根据各水坝的用水需求及地下水开采量即可计算出各水坝的调度方案,结束;第10步,此时调水线路处于缺水的状态,即总供水量Z^v不能满足总供水需y缓s-y求Zi『s,因此义=乙^:『f^w为各个水坝的缺水系数,所以各水坝的分水量l燈s为(l-zl)xZi將,,即可得出各水坝的调水方案,结束。通过上述的处理步骤,可以得出各水坝的分水量,从而确定出较好的调度方案。在本发明中,在确定了各水坝的分水量s—『s后,可以根据s一『s与水闸开启高度、水坝上水闸宽度的关系计算得到水闸开启时间r:5附x附,xv)+2x肌,xv)+......+(服沐x脂/7z"xv)S—『S为一水坝分水量;故妙Vi/e妙^、/fe妙f"分别为用户设置的此水坝下水闸开启高度;肌W^、奶WA、肌^/z"分别为此水坝下水闸宽度;v为水流速度;"为水坝的水闸数目;14//e/g/^xxv为单位时间内从该水坝中第1个水闸流出的水量。/fe'g/^x肌c^xv为单位时间内从该水坝中第2个水闸流出的水量。/feg/^xxv为单位时间内从该水坝中第w个水闸流出的水量。在本发明中,水量调度策略+莫块4输出的水量调配Z,2在数据图形化显示模块5中可以表格、图形等多种方式进行直观。(五)数据图形化显示模块5数据图形化显示模块5采用数字、图形方式将水量调配Z^呈现给用户,增强用户对数据的感知。参见图5所示,图中展示了水坝分水量随时间的变化情况,以二维坐标图的形式进行呈现。参见图6所示,图中展示了水坝分水量、流入量、流出量的统计情况,以柱状图的形式进行呈现。参见图7所示,图中展示了水坝分水量所占比例情况,以饼状图的形式进行呈现。本发明公开了一种基于二维图形显示的调水模拟系统,基于二维图形构建调水模拟场景,为用户提供场景构件操作接口,以此设置各种调水调配方案,依据水利调配策略『CP计算调配方案中的流量、水量,并在二维图形所生成的场景中动态模拟调水方案的实际水流情况及其变化,为用户提供对于调水方案能否满足沿线需求、调水方案的效率和性能等多方面进行验证;通过引入水利调配策略『C户,根据水量需求得出水量分配方案,解决了调度方案的求解问题;通过对水渠、水坝、水闸进行二维图形构造,一方面得到了简便直观的调水场景,另一方面提升了模拟仿真的效率;实现了调水工程的实时动态模拟,为用户提供了更加直观的验证效果;通过引入图形化的结果呈现方式,增强了数据对于用户的冲击力。本发明能够+艮据用户的场景配置文件U迅速构建调水场景,能够对输7jC过程进行实时动态模拟,解决了调度方案的求解与验证问题。在本发明中,引用字母的物理意义为<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>注调水线路是指多个水渠组成的线路。每个水渠上设置有多个水坝,每个水坝上设置有多个水闸。权利要求1、一种基于二维图形显示的调水模拟系统,其特征在于该调水模拟系统由文件解析模块(1)、场景构建显示模块(2)、水量调配设置模块(3)、水量调度策略模块(4)、数据图形化显示模块(5)组成;文件解析模块(1)将用户输入的场景配置文件U进行文件格式转换,获得具有场景的数据结构Z1={A,B,C,D};该数据结构Z1={A,B,C,D}中A表示水渠,B表示水坝,C表示水闸,D表示场景逻辑关系;该场景逻辑关系是水渠上设有水坝,水坝上设有水闸;所述的数据结构Z1中的水坝B的格式为{B_Type,B_ID,B_Name,B_Province,B_City},其中,B_Type表示一个水坝,B_ID表示此水坝的编号,B_Name表示此水坝的名称,B_Province表示此水坝所在的省份,B_City表示此水坝所在的城市;所述的数据结构Z1中的水闸C的格式为{C_Type,C_ID,C_Name,Width,C_Province,C_City},其中,C_Type表示一个水闸,C_ID表示此水闸的编号,C_Name表示此水闸的名称,Width表示此水闸的宽度,C_Province表示此水闸所在的省份,C_City表示此水闸所在的城市;所述的数据结构Z1中的场景逻辑关系D的格式为<mathsid="math0001"num="0001"><math><![CDATA[<mrow><mfencedopen='{'close='}'><mtable><mtr><mtd><mi>D</mi><mo>_</mo><mi>Type</mi><mo>,</mo><mi>A</mi><mo>_</mo><mi>Type</mi><mo>,</mo><mi>A</mi><mo>_</mo><mi>Number</mi><mo>,</mo><mi>A</mi><mo>_</mo><mi>ID</mi><mo>_</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>A</mi><mo>_</mo><mi>ID</mi><mo>_</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>B</mi><mo>_</mo><mi>Type</mi><mo>,</mo><mi>A</mi><mo>_</mo><mi>ID</mi><mo>_</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>_</mo><mi>ID</mi><mo>_</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>_</mo><mi>ID</mi><mo>_</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>_</mo><mi>Type</mi><mo>,</mo><mi>A</mi><mo>_</mo><mi>ID</mi><mo>_</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mi>C</mi><mo>_</mo><mi>Type</mi><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>_</mo><mi>ID</mi><mo>_</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>C</mi><mo>_</mo><mi>ID</mi><mo>_</mo><mn>1</mn><mo>,</mo><mi>C</mi><mo>_</mo><mi>ID</mi><mo>_</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><mi>C</mi><mo>_</mo><mi>Type</mi><mo>,</mo><mi>B</mi><mo>_</mo><mi>ID</mi><mo>_</mo><mn>2</mn><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>,</mo></mrow>]]></math>id="icf0001"file="A2009100897560002C1.tif"wi="126"he="18"top="153"left="22"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="yes"/></maths>其中,D_Type表示此信息为水渠、水坝和水闸的所属关系,A_Type表示水渠,A_Number表示水渠的数目,A_ID_1、A_ID_2等分别表示水渠的编号,B_Type表示水坝,并作为某一水渠包含水坝的起始结束符号,B_ID_1、B_ID_2分别表示属于A_ID_1的水坝编号,C_Type表示水闸,并作为某一水坝包含水闸的起始结束符号,C_ID_1、C_ID_2分别表示属于B_ID_1的水闸编号;场景构建显示模块(2)第一方面将接收到的场景数据结构Z1构造出一个具有二维构形图示的调水场景MC;第二方面将调水场景MC转换为数据结构形式的场景信息Z2,并将该场景信息Z2输出给水量调配设置模块(3);第三方面根据水量调度策略模块(4)输出的水闸开启信息Z41控制调水场景MC的模拟过程,从而实时动态的显示调水过程;所述的场景信息Z2的格式为{C_ID,Dam_ID,Channel_ID,Width,province,City},C_ID表示水闸的编号,Dam_ID表示编号C_ID水闸所属的水坝编号,Channel_ID表示编号C_ID水闸所属的水渠编号,Width表示编号C_ID水闸的宽度,province表示编号C_ID水闸所属的省份,City表示编号C_ID水闸所属的城市;水量调配设置模块(3)根据接收到的场景信息Z2为用户提供设置水闸开启高度界面和调水参数设置界面,然后用户依据该界面对需求调配方案进行参数设置,并产生数据结构形式的调配设置参数Z3;调配设置参数Z3包含两类信息,第一类为水坝水量需求信息Z3-B,第二类信息为水闸开启高度信息Z3-C;所述的水坝水量需求信息Z3-B={B_ID,A_ID,province,City,RWSi,MAX_HWS,RSi,SWi,MAX_RSi,GWi,MAX_GWi},B_ID表示水坝编号,A_ID表示此水坝所属的水渠编号,province表示此水坝所属的省份,City表示此水坝所属的城市,RWSi表示供水需求、MAX_HWS表示源头引水、RSi表示水库蓄水量、SWi表示地表水水量、MAX_RSi表示水库库容,GWi表示地下水,MAX_GWi表示对地下水的最大开采量;所述的水闸开启高度信息Z3-C={C_ID,C_open,B_ID},C_ID表示水闸编号,C_open表示水闸的开启高度,B_ID表示水闸所属的水坝编号;水量调度策略模块(4)一方面采用水利调配策略WCP对接收到的调配设置参数Z3进行调度方案解析,获得水量调配Z42;另一方面输出水闸开启信息Z41给场景构建显示模块(2);所述的水闸开启信息Z41={C_ID,C_open,B_ID,T},C_ID表示水闸编号,C_open表示编号C_ID水闸的开启高度,B_ID表示编号C_ID水闸所属的水坝编号,T表水闸开启时间;所述的水量调配Z42={B_ID,B_WS},B_ID代表水坝编号,B_WS表示编号B_ID水坝的分水量;数据图形化显示模块(5)采用数字或图形方式将水量调配Z42呈现给用户,增强用户对数据的感知。2、根据权利要求1所述的一种基于二维图形显示的调水模拟系统,其特征在于场景配置文件U为一个^xml格式的文件,其表述为<project><channelname-7jc渠length=xxxwidth=xxxheight=xxx><damname-水坝province=xxxcity=xxx><water_Gatename-水闸width=xxxprovince-xxxcity-xxx</water—Gate></dam></channel></project>3、根据权利要求1所述的一种基于二维图形显示的调水模拟系统,其特征在于采用水利调配策略『CP对接收到的调配设置参数Z3进行的解析步骤如下第1步,若总地上水供水量Z^so,即出现无水可调的情况时,停止计算,结束水量调配;若总地上水供水量^^£>0,执行第2步;总地上水供水量Z^包括有总地表水2>『,、总水库存水ZiS,和源头引水M4X—//JFS,表达式为Zm=ZW+^,)+^X—層S;第2步,判断总地上水供水量能否满足总供水需求,即总供水需求Zi『S,与总地上水供水量Z必间的大小关系,若i;i『s,〈z必,则表示不需要动用地下水资源,执行第3步;若2>『5,^2^£,执行第8步;第3步,判断总地表水ZS^能否满足总供水需求S/『S,若2>附,>5>^,执行第4步;若5>『5,《2>^,执行第5步;第4步,v$~~^为各水坝地表水的剩余系数,则各水坝地表水的剩余量为S^x",将其作为下一次的各水坝地表水的水量,然后根据各水坝的用水需求及地表水剩余量即可计算出各水坝的调度方案,结束;第5步,判断总地表水及源头引水能否满足总供水需求,即判断总供水需求是否小于地表-源头和S甜;若I^『S々I]训,执行第7步;若J^『S<Sffl,执行第6步;Z甜包括有总地表水2S^和源头引水M4X—/f^S,表达式为1]紐=1>『(+皿—W將;第6步,各水坝根据供水需求及『S,与地表水水量S『,的大小关系进行水利调度,即若供水不足,则由源头引水提供用水不足的部分,而如果地表水充足则将多余的部分提供给源头引水,结束;第7步,7々~~L为各水坝的水库存水的剩余系数,则水库剩余水量为叫巧,将其作为下一次的水库蓄水量,此时地表水以及源头引水已经不存在剩余,各水坝可以根据其用水需求及水库剩余量计算出各水坝的调度方案,结束;第8步,判断总供水量能否满足总供水需求,即判断总供水需求1>附,是否大于总地上水供水量Z颠;若Z及附,>区^,执行第10步;若2>附,《Z训,执行第9步;总供水量Z赢包括有总地表水2]S『,、总水库存水ZiS,、总可用地下水—以及源头引水M4X一/f^S,表达式为第9步,"^T::'M々7jC鹏群7jC,齢織,则地下水开采量为G^=M4X—G^><y,再根据各水坝的用水需求及地下水开采量即可计算出各水坝的调度方案,结束;第10步,此时调水线路处于缺水的状态,即总供水量Z^不能满足总供水需求z/『s,,因此hz^:t:j^为各个水坝的缺水系数,所以各水坝的分水量为(i-;i)xSi『s,,即可得出各水坝的调水方案,结束。4、根据权利要求1所述的一种基于二维图形显示的调水模拟系统,其特征在于在确定了各水坝的分水量^—將后,根据S一附与水闸开启高度、水坝上水闸宽度的关系计算得到水闸开启时间r:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>5、根据权利要求1所述的一种基于二维图形显示的调水模拟系统,其特征在于该调水模拟系统采用C井2.0语言进行开发,并运行在一计算机中。全文摘要本发明公开了一种基于二维图形显示的调水模拟系统,该调水模拟系统第一方面通过对水渠、水坝、水闸进行二维图形构造,利用用户输入的场景配置文件U对调水场景进行构建与呈现;第二方面通过为用户提供的水量调配设置界面,简化用户设置需求调度的操作;第三方面通过采用水利调配策略WCP对水量调配进行计算与统计。本发明的二维图形显示调水模拟系统能够迅速构建调水场景,简化调度需求的设置输入,并迅速得到用户需求条件下的调度方案以及实时呈现动态调度效果,为大型调水工程中水量调度是否合理进行验证。文档编号G06F17/50GK101645100SQ20091008975公开日2010年2月10日申请日期2009年7月23日优先权日2009年7月23日发明者伟刘,刘国师,璋熊,蒲菊华,韩志成申请人:北京航空航天大学
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