(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211211325.5 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 哈尔滨工业大 学 （深圳） 地址 518071 广东省深圳市西丽深圳大 学 城 (72)发明人 张小磊　陈财会　张天宇　黄健康　 金典　王卓悦　 (74)专利代理 机构 北京方圆嘉 禾知识产权代理 有限公司 1 1385 专利代理师 程华 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06N 3/04(2006.01)G06N 3/08(2006.01) G06N 7/00(2006.01) E03B 5/00(2006.01) (54)发明名称 泵站供水系统节能调度方法、 系统、 电子设 备及存储介质 (57)摘要 本发明公开一种泵站供水系统节能调度方 法、 系统、 电子设备及存储介质， 涉及供水技术领 域， 利用训练和优化后的DQN模型确定不同用水 需求对应的最佳动作组合， 按最佳动作组合对泵 站供水系统中各个泵的流量进行调控， 从而实现 各个泵调控后的流量中各非零流量均在泵的高 效段对应的流量区间内， 当泵的流量在高效段对 应的流量区间内时， 泵能够高效工作， 由于泵的 流量调控是通过调节变频泵的运行转速以及控 制工频泵的启停实现的， 因此本发 明能够根据最 佳动作组合自动调节各变频泵的运行转速以及 控制各工频泵的启停， 从而使泵站达到供水流量 要求和扬程要求， 同时有效提高供水泵站总体运 行效率。 权利要求书2页 说明书12页 附图6页 CN 115526504 A 2022.12.27 CN 115526504 A 1.一种泵站供 水系统节能调度方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 步骤S1： 获取不同的用水需求； 所述用水需求包括 流量总需求和扬程需求； 步骤S2： 构建DQ N模型； 步骤S3： 针对每一所述用水需求， 将所述用水需求输入所述DQN模型中， 利用所述DQN模 型将所述流量总需求随机分配给泵站供水系统中各个泵， 得到所述用水需求对应的状态空 间； 步骤S4： 利用所述DQN模型得到所述状态空间对应的多种动作组合的效率； 所述动作组 合包括针对所述泵站供 水系统中各个泵的调控动作； 步骤S5： 按所述状态 空间对应的效率最高的动作组合对所述泵站供水系统中各个泵的 流量进行调控， 得到所述泵站供 水系统中各个泵调控后的流 量； 步骤S6： 判断各个泵调控后的流量中各非零流量是否均在所述非零流量对应的泵的设 定流量区间内； 所述设定流 量区间为泵的高效段对应的流 量区间； 若步骤S6的输出结果为否， 则执行步骤S7： 以各个泵调控后的流量更新所述状态空间 中各个泵的流 量， 返回步骤S4， 直至步骤S6的输出 结果为是； 若步骤S6的输出结果为是， 则执行步骤S8： 记录所述状态空间对应的效率最高的动作 组合为所述用水需求对应的最佳动作组合； 步骤S9： 利用不同的所述用水需求以及所述用水需求对应的最佳动作组合， 构建训练 数据集； 步骤S10： 利用所述训练数据集训练和优化所述DQ N模型， 得到优化后的DQ N模型； 步骤S11： 将实际的用水需求输入所述优化后的DQN模型中， 得到所述实际的用水需求 对应的最佳动作组合； 步骤S12： 按所述实际的用水需求对应的最佳动作组合对所述泵站供水系统进行节能 调度； 所述节能调 度包括按所述 实际的用水需求对应的最佳动作组合对所述泵站供水系统 中各个泵的流 量进行调控。 2.根据权利要求1所述的泵站供水系统节能调度方法， 其特征在于， 所述状态 空间包括 所述泵站供水系统中各个泵的流量和所述扬程需求； 所述泵站供水系统中各个泵的流量之 和等于所述 流量总需求。 3.根据权利要求1所述的泵站供水系统节能调度方法， 其特征在于， 所述泵站供水系统 包括多个变频泵和多个工频泵； 所述变频泵的调控动作包括调低转速、 转速保持不变和调 高转速； 所述工频泵的调控动作包括 开启和关闭。 4.一种泵站供 水系统节能调度系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 用水需求获取模块， 用于获取不同的用水需求； 所述用水需求包括流量总需求和扬程 需求； 模型构建模块， 用于构建DQ N模型； 状态空间得到模块， 用于针对每一所述用水需求， 将所述用水需求输入所述DQN模型 中， 利用所述DQN模型将所述流量总需求随机 分配给泵站供水系统中各个泵， 得到所述用水 需求对应的状态空间； 多种动作组合的效率得到模块， 用于利用所述DQN模型得到所述状态空间对应的多种 动作组合的效率； 所述动作组合包括针对所述泵站供 水系统中各个泵的调控动作；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115526504 A 2泵的流量调控模块， 用于按所述状态 空间对应的效率最高的动作组合对所述泵站供水 系统中各个泵的流 量进行调控， 得到所述泵站供 水系统中各个泵调控后的流 量； 判断模块， 用于判断各个泵调控后的流量中各非零流量是否均在所述非零流量对应的 泵的设定流 量区间内； 所述设定流 量区间为泵的高效段对应的流 量区间； 流量更新模块， 用于当所述判断模块的输出结果为否时， 以各个泵调控后的流量更新 所述状态空间中各个泵的流量， 返回所述多种动作 组合的效率得到模块， 直至所述判断模 块的输出 结果为是； 最佳动作组合记录模块， 用于当所述判断模块的输出结果为是时， 记录所述状态空间 对应的效率 最高的动作组合 为所述用水需求对应的最佳动作组合； 训练数据集构建模块， 用于利用不同的所述用水需求以及所述用水需求对应的最佳动 作组合， 构建训练数据集； 模型训练和优化模块， 用于利用所述训练数据集训练和优化所述DQN模型， 得到优化后 的DQN模型； 最佳动作组合得到模块， 用于将 实际的用水需求输入所述优化后的DQN模型中， 得到所 述实际的用水需求对应的最佳动作组合； 泵站供水系统节能调度模块， 用于按所述实际的用水需求对应的最佳动作组合对所述 泵站供水系统进 行节能调度； 所述节能调 度包括按所述 实际的用水需求对应的最佳动作组 合对所述泵站供 水系统中各个泵的流 量进行调控。 5.根据权利要求4所述的泵站供水系统节能调度系统， 其特征在于， 所述状态 空间包括 所述泵站供水系统中各个泵的流量和所述扬程需求； 所述泵站供水系统中各个泵的流量之 和等于所述 流量总需求。 6.根据权利要求4所述的泵站供水系统节能调度系统， 其特征在于， 所述泵站供水系统 包括多个变频泵和多个工频泵； 所述变频泵的调控动作包括调低转速、 转速保持不变和调 高转速； 所述工频泵的调控动作包括 开启和关闭。 7.一种电子设备， 其特征在于， 包括存储器及处理器， 所述存储器用于存储计算机程 序， 所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1 ‑3中任一项所述的 泵站供水系统节能调度方法。 8.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 其存储有计算机程序， 所述计算机程序被处 理器执行时实现如权利要求1 ‑3中任一项所述的泵站供 水系统节能调度方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115526504 A 3