三维仿真系统在大伙房输配水工程中的应用-学兔兔 www.xuetutu.com.pdf

学兔免ww. ututu.eom
水利水电技术第43卷2012年第7期
三维直系统在大呎启輸配水
工程?匹用
周林虎,范建强
(辽宁省大伙房输水工程建设局,辽宁沈阳10179)
摘要:大伙房输配水工程三维仿真系统是在工程运行调度工况特别复杂的背景下建立的,其构架核
心是 Symlinknj14仿真数据库系统软件和PMC64仿真软件。本文通过阐述该三维仿真系统在大伙房
输配水过程中成功的应用经验,为后续的长距离管道输水工程及跨流域水资源调配工程的仿真系统建
设提供参考。
关键词:大伙房输配水工程;三维仿真系统;构架
中图分类号:"TV697.11(231)
文献标识码:A
文章编号:1000860(2012)07-0042-03
Application of 3-D simulation system to water conveyance and distribution project of Dahuofang Reservior
Z HOU Linhu, FAN Jianqiang
Construction Bureau of Water Conveyance Project of Dahuofang Reservoir of Liaoning Province, Shenyang 110179, Liaoning, China)
Abstract: The 3D simulation system of water conveyance and distibution project of Dahuofang Reservoir is established under a
back round of a quite complicated operation conit on, of which the core framework consists of the simulation database softwares
of both Symlink NJ 14 and PM 64. The successful experiences from the application of the 3-D simulation s stem to the process of
the water conveyance and distribution are described herein, so as to provide a reference for the construction of the simulation sys.
tem of the following water conveyance project with long-distance pipeline and the inter-basin water resources allocation project in
the days to come
Key words: Dahuofang Water Conveyance and Distribution Project; 3D simulation system; core framework
工程建设背景
统联合运行的计算机动态仿真平台,可以实现设备动
态运行的虚拟,将输水工程多年积累的运行管理经验
由于大伙房水库输水(二期)工程沿线不具备设以数字化形式呈现,成为一个全面的专家系统,进而
置集中调蓄设施条件,大伙房水库输水(二期)工程为输水的运行管理提供经验,同时,可以运用仿真系
全线采用压力封闭输配水方式,同时为保证系统调统对全系统的运行可靠性、危险工况、机组运行特性
流、调压安全,沿线共设置了6座双向稳压塔和2座及运行方式进行进一步研究,为机组优化运行提供试
单向稳压塔、19套调流调压阀、1150余套空气阀、验平台等。
7套变频调速装置,以有效解决系统的压力和流量波2大伙房输水工程仿真系统的总体架构
动问题。由于工程线路较长、供水目标多、运行工况
复杂,各阀门的开关、水泵的启停、水量分配、事故
如图1所示,大伙房水库输水工程的仿真数据
检修等,都会导致整个输水系统中水力参数发生剧烈平台部署了--台仿真数据库服务器和一台应用服务
变化,从而产生全系统的水力瞬变现象,轻则导致相
邻管路出现非正常供水,重则导致爆管事故,破坏整
收稿日期:2012-03-26
个输水系统的正常运行。因此,开发输配水工程全系作者简介:周林虎(197~-),男,高级工程师,调度信息处处长
Water Resources and Hydropower Engineering Vol. 43 No. 7
学负兔ww. xue Lulu.coum
周林虎、等∥三维仿真系统右大伙房输配水工程中的应用
器,服务器上安装 Symlinknji4仿真数据库系统软
基于仿真软件的『!户
件。 SymlinknJ4仿真数据库系统是仿真系统应用
部署的基础,工作站采集的专家系统仿真数据最终
开发工具
于伤运行平A干伤点运平合
导入 Symlink.J4仿真数据库系统,然后通过
(客户端)
(服务器端
PMC64仿真软件向 Symlinknj14仿真数据库系统提
实时消息通倍中间件
供 OPC Client服务,显示出工程三维立体仿真运行
过程。
数据接口适配器
输水调度仿真充放水仿真「安全与应急仿真「流程模拟
应用运行麦环境
专家数据
仿真数据库引し关系数据『し专家数据
仿真开
发平合
分布式消息通信中间件
图2仿真三维平台PMC64总体构架
应用开发工具专家预案
数据访间中间件
数据整合
阶段为无压流仿真,即水流到达末端后水面开始
仿真
应用
数据库
数据库
上壅,随着水不断流入管道,水位持续涨高,且
输水数据模型
存在自由表面的过程;第三阶段为明满流仿真,
?一的数据采集接口
装名
即水面接触管顶后,出现明满过渡流,在管道为
正坡的情况下,明满流分界点将随着水位的不断
实验室系釩「专家系统「专家系统其他系统
LIMS
壅高而逐渐往进口处移动,分界点到达首端时整
图1仿真系统总体架构
个管道都充满水;第四阶段为有压流仿真,管道
内无自由表面,随着流量的增加,流速加大、水
PMC64流程图仿真软件提供基于3D的可视化位增加的过程;第五阶段为正常运行仿真,即全
流程图仿真功能,内嵌丰富的图形库,并支持段处于有压状态,当达到正常运行所需要的水位
Javascript J脚本语言。系统采用基于XML技术的监时,进行开闸、泵启动等一系列水力控制操作的
挖应用描述语言,兼容SVG标准,支持矢量图形或仿真。
者地形图,保证缩放不变形;拥有3D开发功能,
除了上述阶段以外,在管线调度或检修过程中,
这样用户可以虚拟现实中设备的运转过程,使控制需要在恢复供水之前应先对部分排空管段进行再充
更为生动通真,这种技术可广泛用于虚拟工厂或者水,此过程也可以进行系统仿真。
高级的仿真系统,在连接数据技术上使用了开发的
一般来说,放水过程仿真是充水过程仿真的反过
OPC连接方式,用户可以将专家系统中的数据连接程
进来对设备进行生动的仿真控制,并且支持未来先3.2当前工况仿真
进的OPC-UA技术。PMC平台的总体构架如图2所