本申請(qǐng)涉及水利工程預(yù)警，尤其涉及一種用于泄洪的預(yù)警方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球氣候變化和極端天氣事件的增多，水庫(kù)和水利工程的安全性問(wèn)題逐漸引起各國(guó)的高度重視，特別是在大型水庫(kù)的管理中，泄洪預(yù)警系統(tǒng)作為保障下游區(qū)域居民和設(shè)施安全的重要措施，得到了廣泛的應(yīng)用，傳統(tǒng)的泄洪預(yù)警系統(tǒng)主要依賴于人工監(jiān)測(cè)和歷史經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合一些簡(jiǎn)單的傳感器設(shè)備對(duì)水庫(kù)水位進(jìn)行監(jiān)控，隨著傳感器技術(shù)和通信技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的泄洪預(yù)警系統(tǒng)開(kāi)始逐步向自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，這些系統(tǒng)通常結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)警系統(tǒng)，提升了對(duì)水庫(kù)安全的監(jiān)測(cè)能力，然而，現(xiàn)有的系統(tǒng)在模型的精確性、信號(hào)觸發(fā)的響應(yīng)速度以及信息的傳遞方式上仍然存在一定的局限性，難以完全適應(yīng)復(fù)雜多變的自然環(huán)境。

2、在現(xiàn)有的技術(shù)中，現(xiàn)有的泄洪預(yù)警系統(tǒng)大多基于固定的閾值觸發(fā)機(jī)制，通常依賴于單一的變量，如水庫(kù)水位或降雨量，缺乏多維數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理能力，歷史泄洪記錄往往被忽視，僅通過(guò)簡(jiǎn)單的固定權(quán)重加入，難以動(dòng)態(tài)調(diào)整泄洪策略，現(xiàn)有系統(tǒng)大多缺乏對(duì)下游水位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，這使得在極端天氣條件下，容易造成過(guò)度泄洪或泄洪不足，影響下游安全，現(xiàn)有泄洪預(yù)警系統(tǒng)在檢測(cè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)時(shí)，往往難以實(shí)現(xiàn)精確的時(shí)間判斷，導(dǎo)致誤觸發(fā)或信號(hào)重復(fù)執(zhí)行的現(xiàn)象，增加了系統(tǒng)的維護(hù)成本，并降低了預(yù)警系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和效率，現(xiàn)有技術(shù)難以做到對(duì)水庫(kù)設(shè)備運(yùn)行情況的實(shí)時(shí)反饋和智能化自檢，預(yù)警信息和泄洪操作常常滯后或不準(zhǔn)確，無(wú)法在復(fù)雜水文條件下充分保障安全。因此，亟需提出一種可以精確化且智能化的泄洪預(yù)警方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N用于泄洪的預(yù)警方法及系統(tǒng)，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)的泄洪預(yù)警精度及智能程度較低的技術(shù)問(wèn)題。

2、本申請(qǐng)第一方面實(shí)施例提出一種用于泄洪的預(yù)警方法，所述方法包括：

3、利用預(yù)先布設(shè)的傳感器采集當(dāng)前時(shí)刻的水庫(kù)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述水庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)；

4、根據(jù)所述預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)確定當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量；

5、根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量確定當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)警策略；

6、基于所述當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)警策略進(jìn)行預(yù)警。

7、優(yōu)選的，所述預(yù)先布設(shè)的傳感器包括：

8、布設(shè)在水庫(kù)上游的集水區(qū)、泄洪通道入口以及水庫(kù)下游的河道的雷達(dá)水位傳感器；

9、布設(shè)在水庫(kù)的集水區(qū)上方的降雨量傳感器；

10、布設(shè)在水庫(kù)下游河道中的流速傳感器；

11、所述水庫(kù)數(shù)據(jù)包括：上游水位、下游水位、降雨量和水流速。

12、進(jìn)一步的，所述對(duì)所述水庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)，包括：

13、對(duì)所述水庫(kù)數(shù)據(jù)依次進(jìn)行過(guò)濾、異常數(shù)據(jù)踢出、異常數(shù)據(jù)修正及歸一化處理。

14、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)確定當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量，包括：

15、根據(jù)所述上游水位、所述下游水位和所述降雨量確定上下游水位及降雨量對(duì)泄洪量的累計(jì)影響值；

16、根據(jù)歷史時(shí)段內(nèi)各時(shí)刻的上游水位和下游水位確定歷史泄洪記錄對(duì)泄洪量的累計(jì)影響值；

17、根據(jù)所述上游水位、所述下游水位和所述水流速確定水流速度對(duì)泄洪量的當(dāng)前影響值；

18、根據(jù)所述上下游水位及降雨量對(duì)泄洪量的累計(jì)影響值、所述歷史泄洪記錄對(duì)泄洪量的累計(jì)影響值和所述水流速度對(duì)泄洪量的當(dāng)前影響值確定所述當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量。

19、進(jìn)一步的，所述當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量的計(jì)算式如下：

20、

21、式中，q(t)為當(dāng)前時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的泄洪量，a(t)為當(dāng)前時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的上下游水位及降雨量對(duì)泄洪量的累計(jì)影響值，b(t)為當(dāng)前時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的歷史泄洪記錄對(duì)泄洪量的累計(jì)影響值，c(t)為當(dāng)前時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的水流速度對(duì)泄洪量的當(dāng)前影響值，gτ為時(shí)間變量t的微小變化量。

22、進(jìn)一步的，所述根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量確定當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)警策略，包括：

23、獲取預(yù)設(shè)的各泄洪量閾值區(qū)間、各泄洪量閾值區(qū)間的開(kāi)關(guān)量信號(hào)、各開(kāi)關(guān)量信號(hào)的優(yōu)先級(jí)、各泄洪量閾值區(qū)間的開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的預(yù)警策略；

24、基于所述預(yù)設(shè)的各泄洪量閾值區(qū)間、各泄洪量閾值區(qū)間的開(kāi)關(guān)量信號(hào)、各開(kāi)關(guān)量信號(hào)的優(yōu)先級(jí)、各泄洪量閾值區(qū)間的開(kāi)關(guān)量信號(hào)對(duì)應(yīng)的預(yù)警策略確定所述當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量對(duì)應(yīng)的預(yù)警策略。

25、進(jìn)一步的，所述方法還包括：

26、定時(shí)檢測(cè)開(kāi)關(guān)量信號(hào)并執(zhí)行對(duì)應(yīng)的預(yù)警策略。

27、進(jìn)一步的，所述方法還包括：

28、收集信號(hào)檢測(cè)與執(zhí)行情況、設(shè)備狀態(tài)信息、設(shè)備響應(yīng)性能和異常情況，并生成自檢報(bào)告。

29、本申請(qǐng)第二方面實(shí)施例提出一種用于泄洪的預(yù)警系統(tǒng)，包括：

30、采集模塊，用于利用預(yù)先布設(shè)的傳感器采集當(dāng)前時(shí)刻的水庫(kù)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述水庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)；

31、第一確定模塊，用于根據(jù)所述預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)確定當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量；

32、第二確定模塊，用于根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量確定當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)警策略；

33、預(yù)警模塊，用于基于所述當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)警策略進(jìn)行預(yù)警。

34、本申請(qǐng)第三方面實(shí)施例提出一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如第一方面實(shí)施例所述的方法。

35、本申請(qǐng)第四方面實(shí)施例提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面實(shí)施例所述的方法。

36、本申請(qǐng)的實(shí)施例提供的技術(shù)方案至少帶來(lái)以下有益效果：

37、本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N用于泄洪的預(yù)警方法及系統(tǒng)，所述方法包括：利用預(yù)先布設(shè)的傳感器采集當(dāng)前時(shí)刻的水庫(kù)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述水庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)確定當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量；根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量確定當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)警策略；基于所述當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)警策略進(jìn)行預(yù)警。本申請(qǐng)?zhí)岢龅募夹g(shù)方案，能夠精確計(jì)算泄洪量，確保了泄洪預(yù)警的智能化與精準(zhǔn)化。

38、本申請(qǐng)附加的方面以及優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種用于泄洪的預(yù)警方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先布設(shè)的傳感器包括：

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述水庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)，包括：

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)確定當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量，包括：

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量的計(jì)算式如下：

6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量確定當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)警策略，包括：

7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

9.一種用于泄洪的預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-8任一所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)?zhí)岢鲆环N用于泄洪的預(yù)警方法及系統(tǒng)，所述方法包括：利用預(yù)先布設(shè)的傳感器采集當(dāng)前時(shí)刻的水庫(kù)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述水庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理得到預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述預(yù)處理后的水庫(kù)數(shù)據(jù)確定當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量；根據(jù)所述當(dāng)前時(shí)刻的泄洪量確定當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)警策略；基于所述當(dāng)前時(shí)刻的預(yù)警策略進(jìn)行預(yù)警。本申請(qǐng)?zhí)岢龅募夹g(shù)方案，能夠精確計(jì)算泄洪量，確保了泄洪預(yù)警的智能化與精準(zhǔn)化。

技術(shù)研發(fā)人員：張會(huì)軍,曾陽(yáng)麟,陳映喜,杞迪,余鴻文,柳宏斌,鄭智燊,代文龍,李紅,祝新偉,康建偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：華能瀾滄江水電股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15