供水企业出于社会效益和经济效益的双重考虑,在优化调度时追求向用户能不间断地提供充足的水量和水压,并使供水系统总生产成本最低。随着经济规模的扩大,城市出现了多个泵站联合供水的形式,供水系统越来越复杂,导致传统的人工经验调度模式难以处理越来越庞大的数据量。为了适应城市发展、提高优化调度效率,国内的供水优化调度经历了人工调度、计算机辅助预案调度等发展阶段,目前已开始进入计算机实时调度研究阶段。国内不少水司已经完成了供水管网水力模型的构建,并能够使用水力模型出具的优化调度预案指导调度。但是在预案执行过程中,一次性确定的未来24h预测水量并不能快速适应用水量的实时变化,导致预案执行过程中不得不进行数次的人工经验修正,而每一次调度操作带来的压力波动又会使用户端实际用水量再次发生变化,使得调度预案进一步偏离实际。这也导致了调度预案对应的理论节能效果难以在实际调度中体现出来。本文基于大量生产历史数据和国内外相关资料,对供水实时优化调度系统的建立和应用进行了深入研究。研究的目的,是要搭建江阴市在线微观水力模型,并进一步建立江阴市供水管网实时调度系统,将依赖于预案的计算机供水调度过程转化为实时优化调度,然后在实践中结合江阴市供水系统运行管理现状和历史经验,最终实现实用优化调度,使理论上的节能效果真正能够持续应用到日常实践调度中。按照上述研究目的,本文主要完成了以下研究内容:(1)采用周期因素、移动算术平均法和自回归模型相结合的办法来进行水量预测,并通过对原始数据异常点的剔除或补充来去除伪数据的影响。(2)分析了在线微观水力模型的建模和校核理论方法,针对江阴市供水管网进行了应用实践,并建立了水力模型定期维护机制。(3)在经典优化调度理论的基础上,通过将压力控制点约束条件转化为罚函数的方式,建立了具有实用性的供水优化调度单目标评价体系和遗传算法求解思路;针对系统调度导致的压力不平衡问题,压力约束罚函数得到了进一步优化。(4)以避免直接优化、减少不合理的开关泵次数为目标,进行了调度指令分类和优先级区分,并确立了真正可靠可行的系统决策流程;为适应企业管理现状,在系统中增设了主动计算功能、用餐时段设置功能、指令拆分功能,提升了系统实用性。目前,本文所建立的江阴市供水管网实时调度系统已成功应用于生产,实践中具有以下效果:(1)节能优势明显,千吨水电耗明显低于人工经验调度3.31%;(2)实时水量预测提前避免管网高压,降低了管网事故率;(3)决策过程迅速,从数据采集至指令发布的全流程周期不超过3min;(4)训练新员工,使其快速适应供水调度工作;(5)使系统与人工操作习惯较好融合,可实现连续24h纯系统方案调度。实践证明,本论文所建立的调度系统具有实时性和实用性。