將室外真空排水系統分為三個子系統，確定了子系統間的接口，建立了系統的數學模型。在MATLAB/SIMULINK 環境下建立了系統的仿真模型，實現了對系統運行狀態的模擬。此模型框架可為系統的優化設計、穩定運行、降低能耗和綜合評價提供一個仿真平臺。

　　真空排水系統按其作用范圍分為室內和室外兩種。本文建立了室外真空排水系統三個子系統：室外集水單元、真空排水管網、真空站運行的數學模型， 確定了各子系統間的參數接口， 并在MATLAB/SIMULINK 環境下建立了系統的仿真模型， 實現了對系統運行狀態的模擬。

1、概念模型

　　模型是系統的抽象，而仿真是對模型進行實驗，以達到研究系統的目的^[1] 。排水系統設計是一項系統工程，需要從整體角度尋求思路和辦法，特別是建立計算機仿真模型，對設計方案進行綜合分析和評價，避免決策的不確定性^[2] 。室外真空排水系統可分為三個子系統：室外集水單元、真空排水管網、真空站。各子系統間通過一定的接口連接，實現氣液物質的流動與水力狀態的傳遞。圖1 為真空排水系統仿真與優化流程圖。

圖1 真空排水系統仿真與優化流程圖

2、數學模型

2.1、室外集水單元

　　室外集水單元由液位控制閥感應液位：1~4戶居民生活污水收集至預定液位后真空界面閥開啟，將污水吸入真空管道；直至污水排放完畢，界面閥自動關閉，實現污水序批排放^[3] 。同時混入一定量空氣，保持污水輸送適宜的氣液比。如圖2 為室外真空排水系統的示意圖。

圖2 室外真空排水系統示意圖

4、結語

　　本文對子系統進行了劃分和封裝，重點探討了各子系統的數學模型，實現了系統運行的模擬。在此基礎上，一方面可以用Monte Carlo 法獲得系統的統計性能，并利用監測數據[9]進行驗證與修正，為系統的優化設計、穩定運行、建設規范提供參考，另一方面還可利用一些先進控制方法和智能理論對設備控制策略進行研究[10]、在滿足可用和穩定的前提下充分挖掘系統潛力并降低能耗。此外，由于將系統逐步封裝為各層次的子系統，使得模型的改進與擴展更為容易，也提高了其可讀性。

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