一种水文机器人制造技术

本实用新型专利技术公开了一种水文机器人，包括水文监测模块，包括用于对水文数据进行监测与融合，生成融合数据的模块；水文水利计算模块，包括用于接收所述水文监测模块发送的融合数据，根据水文模型和水文算法对监测结果进行计算，进行实时水文预报，生成水工程调度决策方案集，并且根据水工程调度决策方案集对水文监测模块动态变更测量方式，测量位置以及测量频次的模块；灾情预警模块，包括根据水文水利计算模块的结果，启用不同的灾情预警方案，并进行预警信息报送和发布的模块。本实用新型专利技术集自动化水文监测、水文水利计算、水文预报于一体，在所测地就可完成传统的测、报、算工作，同时能够根据预测结果及时发布预报预警信息。

【技术实现步骤摘要】
一种水文机器人
本技术涉及水文测量、水文预报以及水文水利计算领域，尤其涉及一种水文机器人。
技术介绍
目前水文测站仍以单一的水文监测功能为主，缺乏对水文要素进一步的分析处理能力。水文预报和水文水利计算等工作还需先将数据传输至终端进行计算，无法在测站点根据所测的水雨情信息及时提供预报预警和决策方案，并且观测的手段、位置、精度以及频次都是固定的。此外，虽然当前的测站各种水文要素都已有自动化监测设备，但仍需要人工定期进行值守，进行仪器的定期维护和检查，尤其在汛期暴雨增多，需要临时加测时，还需要人工前往站点进行补测，或者在汛期一直安排人员驻守在水文站，不仅耗费人力，还存在极大的安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种水文机器人，以解决上述技术问题，集自动化水文监测、水文水利计算、水文预报于一体，在所测地就可完成传统的测、报、算工作，同时能够根据预测结果及时发布预报预警信息。为解决上述技术问题，本技术提供了一种技术方案：一种水文机器人，包括：水文监测模块，包括用于对水文数据进行监测与融合，生成融合数据的模块；水文水利计算模块，包括用于接收所述水文监测模块发送的融合数据，根据水文模型和水文算法对监测结果进行计算，进行实时水文预报，生成水工程调度决策方案集，并且根据水工程调度决策方案集对水文监测模块动态变更测量方式，测量位置以及测量频次的模块；灾情预警模块，包括根据水文水利计算模块的结果，启用不同的灾情预警方案，并进行预警信息报送和发布的模块。进一步地，所述水文数据包括水位数据，流量数据和降雨量数据。更进一步地，所述水文监测模块包括水位检测模块，流量监测模块，降雨监测模块与数据融合模块，其中，水位检测模块，包括用于通过摄像设备获取水尺的图像或视频信息，对图像或视频信息基于水尺刻度的提取算法自动识别水位，生成水位数据并发送至数据融合模块的模块；流量监测模块，包括用于通过雷达波测流仪自动监测人为设定的测流断面的流量，生成流量数据并发送至数据融合模块的模块；降雨监测模块，包括用于通过翻斗式雨量计监测降雨量，生成降雨量数据并发送至数据融合模块的模块；数据融合模块，包括用于接收水位数据，流量数据与降雨量数据，与测站附近其余站点水雨情数据、测点上下游测站水雨情数据以及该站点历史降雨径流数据进行融合，生成融合数据并发送到水文水利计算模块的模块。进一步地，所述水文水利计算模块包括洪水预报模块，枯季径流预报模块，设计年径流模块，水工程调度决策生成模块以及反馈模块，其中，洪水预报模块，包括用于根据测站的气候、植被与地貌因素根据水文模型对融合数据进行计算，生成洪水预报信息并发送至水工程调度决策生成模块的模块；枯季径流预报模块，包括用于根据水文算法对融合数据进行计算，得到枯水退水规律，生成枯季径流预报信息并发送至水工程调度决策生成模块的模块；设计年径流模块，包括用于根据水文算法对融合数据进行计算，推求所测站点的频率曲线和年内分配情况，生成年径流信息并发送至水工程调度决策生成模块的模块；水工程调度决策生成模块，包括用于根据洪水预报信息，枯季径流预报信息，年径流信息，所测流域内水工程布设以及工程情况，构建优化调度模型，进行实时水文预报，生成水工程调度决策方案集并发送至反馈模块和灾情预警模块的模块；反馈模块，包括用于根据水工程调度决策方案集对水文监测模块动态变更测量方式，测量位置以及测量频次的模块。更进一步地，所述洪水预报模块为根据历史流量资料进行计算，求得设计洪峰和设计洪量，选择典型洪水过程线，根据设计洪峰和设计洪量放大，得到设计洪水过程线的模块。更进一步地，所述洪水预报模块为根据降雨量数据通过频率分析推求设计暴雨过程，扣除相应的损失，求得设计净雨，对设计净雨进行流域汇流计算，求得流域出口断面的设计洪水的模块。更进一步地，所述灾情预警模块为通过手机短信和广播方式进行预警信息报送和发布的模块。更进一步地，本技术还包括人机交互模块，所述人机交互模块为用于查询实时水雨情信息、险情分析信息、预报结果信息的模块。与现有技术相比，本技术的有益效果为：本技术集自动化水文监测、水文水利计算、水文预报于一体，在所测地就可完成传统的测、报、算工作，同时能够根据预测结果及时发布灾情预警信息，弥补了目前测站在汛期仍需安排人工进行值守，仅具备水文监测单一功能的不足，推进水文测站向无人值守的现代化水文方向转化。其大范围推广使用后不仅能够代替基层测站、防汛值班人员，还能够减轻汛期水文工作的负担，为防汛抗旱指挥机构指挥决策提供可靠依据。附图说明图1为本技术实施例的工作流程图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。本技术提供了一种技术方案：一种水文机器人，包括：水文监测模块，包括用于对水文数据进行监测与融合，生成融合数据的模块；水文水利计算模块，包括用于接收所述水文监测模块发送的融合数据，根据水文模型和水文算法对监测结果进行计算，进行实时水文预报，生成水工程调度决策方案集，并且根据水工程调度决策方案集对水文监测模块动态变更测量方式，测量位置以及测量频次的模块；灾情预警模块，包括根据水文水利计算模块的结果，启用不同的灾情预警方案，并进行预警信息报送和发布的模块。进一步地，所述水文数据包括水位数据，流量数据和降雨量数据。更进一步地，所述水文监测模块包括水位检测模块，流量监测模块，降雨监测模块与数据融合模块，其中，水位检测模块，包括用于通过摄像设备获取水尺的图像或视频信息，对图像或视频信息基于水尺刻度的提取算法自动识别水位，生成水位数据并发送至数据融合模块的模块；流量监测模块，包括用于通过雷达波测流仪自动监测人为设定的测流断面的流量，生成流量数据并发送至数据融合模块的模块；降雨监测模块，包括用于通过翻斗式雨量计监测降雨量，生成降雨量数据并发送至数据融合模块的模块；数据融合模块，包括用于接收水位数据，流量数据与降雨量数据，与测站附近其余站点水雨情数据、测点上下游测站水雨情数据以及该站点历史降雨径流数据进行融合，生成融合数据并发送到水文水利计算模块的模块。进一步地，所述水文水利计算模块包括洪水预报模块，枯季径流预报模块，设计年径流模块，水工程调度决策生成模块以及反馈模块，其中，洪水预报模块，包括用于根据测站的气候、植被与地貌因素根据水文模型对融合数据进行计算，生成洪水预报信息并发送至水工程调度决策生成模块的模块；枯季径流预报模块，包括用于根据水文算法对融合数据进行计算，得到枯水退水规律，生成枯季径流预报信息并发送至水工程调度决策生成模块的模块；设计年径流模块，包括用于根据水文算法对融合数据进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水文机器人，其特征在于，包括：/n水文监测模块，包括用于对水文数据进行监测与融合，生成融合数据的模块；/n水文水利计算模块，包括用于接收所述水文监测模块发送的融合数据，根据水文模型和水文算法对监测结果进行计算，进行实时水文预报，生成水工程调度决策方案集，并且根据水工程调度决策方案集对水文监测模块动态变更测量方式，测量位置以及测量频次的模块；/n灾情预警模块，包括根据水文水利计算模块的结果，启用不同的灾情预警方案，并进行预警信息报送和发布的模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种水文机器人，其特征在于，包括：
水文监测模块，包括用于对水文数据进行监测与融合，生成融合数据的模块；
水文水利计算模块，包括用于接收所述水文监测模块发送的融合数据，根据水文模型和水文算法对监测结果进行计算，进行实时水文预报，生成水工程调度决策方案集，并且根据水工程调度决策方案集对水文监测模块动态变更测量方式，测量位置以及测量频次的模块；
灾情预警模块，包括根据水文水利计算模块的结果，启用不同的灾情预警方案，并进行预警信息报送和发布的模块。


2.根据权利要求1所述的水文机器人，其特征在于，所述水文数据包括水位数据，流量数据和降雨量数据。


3.根据权利要求2所述的水文机器人，其特征在于，所述水文监测模块包括水位检测模块，流量监测模块，降雨监测模块与数据融合模块，其中，
水位检测模块，包括用于通过摄像设备获取水尺的图像或视频信息，对图像或视频信息基于水尺刻度的提取算法自动识别水位，生成水位数据并发送至数据融合模块的模块；
流量监测模块，包括用于通过雷达波测流仪自动监测人为设定的测流断面的流量，生成流量数据并发送至数据融合模块的模块；
降雨监测模块，包括用于通过翻斗式雨量计监测降雨量，生成降雨量数据并发送至数据融合模块的模块；
数据融合模块，包括用于接收水位数据，流量数据与降雨量数据，与测站附近其余站点水雨情数据、测点上下游测站水雨情数据以及该站点历史降雨径流数据进行融合，生成融合数据并发送到水文水利计算模块的模块。


4.根据权利要求1所述的水文机器人，其特征在于，所述水文水利计算模块包括洪水预报模块，枯季径流预报模块，设计年径流模块，水工程调度决策生成模块以及反馈模块，其中，
洪水...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩东阳，刘攀，张晓琦，谢康，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42