一种基于水情监测的大坝安全监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于水情监测的大坝安全监测方法，包括获取历史雨量数据，根据历史雨量数据分析结果划分雨量站区域；获取历史水位数据，建立历史雨量数据与历史水位数据的函数关系；结合实时采集的实时雨量数据、实时水位数据，预测未来一定时间段内的水位变化，根据水位变化预测结果，进行水位超限值预警，本发明专利技术的有益效果：通过雨量站区域划分，根据历史雨量数据、历史水位数据建立二者之间的函数关系，结合划分后的各雨量站的降雨量数据、实时水位数据以及二者之间的函数关系，对未来一定时间段内的水位数据进行预测，从而进行提前预警，为防洪部署提供缓冲时间，提前部署防洪救灾措施，从而保障人民生命财产安全。从而保障人民生命财产安全。从而保障人民生命财产安全。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水情监测的大坝安全监测方法


[0001]本专利技术涉及大坝安全监测
，尤其涉及一种基于水情监测的大坝安全监测方法。

技术介绍

[0002]水情监测系统适用于水利部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测，监测内容包括：水位、流量、流速、降雨等，现有技术基于水位的实时监测数据，在超过水位设定值之后为防止发生事故，会通过信号触发、声光报警等方式告知值班人员，但是这样一来，在水位超过设定值意味着事故可能即将发生，无法做到提前预警，缺乏水位的预测方法，无法提前对水位进行预测，从而获得事故发生前的缓冲部署时间。

技术实现思路

[0003]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0004]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术一种基于水情监测的大坝安全监测方法。
[0005]因此，本专利技术解决的技术问题是：缺乏水位的预测方法，无法对水位进行提前预测，从而缺少水位超限引发的事故前的缓冲部署时间。
[0006]一种基于水情监测的大坝安全监测方法，所述方法包括如下步骤：
[0007]获取历史雨量数据，根据历史雨量数据分析结果划分雨量站区域；
[0008]获取历史水位数据，确定各历史水位数据的产生时间节点，从而根据所述时间节点获取该时间节点前后一定时段范围内的历史雨量数据，建立历史雨量数据与历史水位数据的函数关系；
[0009]根据历史雨量数据与历史水位数据的函数关系，结合实时采集的实时雨量数据、实时水位数据，预测未来一定时间段内的水位变化，根据水位变化预测结果，选择是否进行水位超限值预警。
[0010]作为本专利技术所述的基于水情监测的大坝安全监测方法的一种优选方案，其中：所述获取历史雨量数据，根据历史雨量数据分析结果划分雨量站区域包括：
[0011]根据历史雨量数据、历史雨量数据产生区域生成历史雨量地区分布图，通过选定任一地区，所述任一地区为初始区域，以该任一地区历史雨量数据平均值为第一初始值，依次选取该任一地区相邻区域的历史雨量数据与第一初始值进行比对分析，根据比对分析结果确定是否将所述相邻区域与所述任一地区划分为同一区域。
[0012]作为本专利技术所述的基于水情监测的大坝安全监测方法的一种优选方案，其中：所述依次选取该任一地区相邻区域的历史雨量数据与第一初始值进行比对分析包括：
[0013]计算所述相邻地区的历史雨量数据平均值R
v
，并进一步计算的值，当的值小于等于第一预设值时，将所述相邻地区与该任一地区划分为同一区域；
[0014]当的值大于第一预设值时，则将所述相邻地区的历史雨量数据平均值作为第二初始值，并以所述相邻地区为初始区域进行同一区域划分。
[0015]作为本专利技术所述的基于水情监测的大坝安全监测方法的一种优选方案，其中：所述获取历史水位数据，确定各历史水位数据的产生时间节点，从而根据所述时间节点获取该时间节点前后一定时段范围内的历史雨量数据，建立生成历史雨量数据与历史水位数据的函数关系包括：
[0016]选取任意时间节点，获取所述时间节点前后一定时段范围内各雨量站区域的历史雨量数据与历史水位数据，根据雨量数据产生时间与水位数据产生时间节点的对应关系建立历史雨量数据与历史水位数据的函数关系W＝k
i
*R+b，其中，W为历史水位数据，R为历史雨量数据。
[0017]作为本专利技术所述的基于水情监测的大坝安全监测方法的一种优选方案，其中：还包括，对所有雨量站区域的历史雨量数据、历史水位数据建立函数关系，得到k1、k2、k3、
…
、k
i
‑1、k
i
，取k
i
的最大值与最小值将其作为k
i
的取值范围，并进一步对k
i
的取值范围进行平均分割，获取每个分割后的取值范围区间内的k
i
数量，根据k
i
数量对相应取值范围区间进行标记，再进一步根据被标记取值范围区间的最大值与最小值对被标记取值范围区间再次进行划分。
[0018]作为本专利技术所述的基于水情监测的大坝安全监测方法的一种优选方案，其中：所述根据k
i
数量对相应取值范围区间进行标记，再进一步根据被标记取值范围区间的最大值与最小值对被标记取值范围区间再次进行划分还包括：
[0019]当所述k
i
数量大于等于第二预设值时，标记相应的取值范围区间，若被标记取值范围区间的最大值与下一被标记取值范围区间的最小值不等时，则对被标记取值范围区间的最大值至下一被标记取值范围区间的最小值之间的所有取值范围区间进行标记；
[0020]若被标记取值范围区间的最小值与上一被标记取值范围区间最大值不等时，则对上一取值范围区间的最大值至下一被标记取值范围区间的最小值之间的所有取值范围区间进行标记，进一步对被标记取值范围区间再次进行平均分割，获取分割后的取值范围区间内的k
i
数量，取对应k
i
数量最大的取值范围区间，并对其求取平均值
[0021]作为本专利技术所述的基于水情监测的大坝安全监测方法的一种优选方案，其中：所述历史雨量数据与历史水位数据的函数关系
[0022]作为本专利技术所述的基于水情监测的大坝安全监测方法的一种优选方案，其中：所述根据历史雨量数据与历史水位数据的函数关系，结合实时采集的实时雨量数据、实时水位数据，预测未来一定时间段内的水位变化，根据水位变化预测结果，选择是否进行水位超限值预警包括：
[0023]获取k
i
数量最大的取值范围区间，并记录该取值范围区间内各k
i
所对应的雨量站
区域，实时采集对应的雨量站区域内的实时雨量数据以及实时水位数据，通过实时雨量数据、历史雨量数据与历史水位数据的函数关系计算得到预测水位数据，
[0024]若实时水位数据大于等于水位阈值，则进行水位超限值预警；
[0025]若实时水位数据小于水位阈值，预测水位数据大于等于水位阈值，且所述实时水位数据与预测水位数据之间的差值小于一定值时，则进行水位超限值预警。
[0026]作为本专利技术所述的基于水情监测的大坝安全监测方法的一种优选方案，其中：还包括，通过天气预报系统获取未来一定时间段内各对应的雨量站区域的降雨量数据，通过降雨量数据、历史雨量数据与历史水位数据的函数关系降雨量数据、历史雨量数据与历史水位数据的函数关系预测未来一定时间段内的水位变化情况，根据水位变化情况，选择是否进行水位超限值预警。
[0027]本专利技术的有益效果：通过雨量站区域划分，根据历史雨量数据、历史水位数据建立二者之间的函数关系，结合划分后的各雨量站的降雨量数据、实时水位数据以及二者之间的函数关本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于水情监测的大坝安全监测方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：获取历史雨量数据，根据历史雨量数据分析结果划分雨量站区域；获取历史水位数据，确定各历史水位数据的产生时间节点，从而根据所述时间节点获取该时间节点前后一定时段范围内的历史雨量数据，建立历史雨量数据与历史水位数据的函数关系；根据历史雨量数据与历史水位数据的函数关系，结合实时采集的实时雨量数据、实时水位数据，预测未来一定时间段内的水位变化，根据水位变化预测结果，选择是否进行水位超限值预警。2.根据权利要求1所述的基于水情监测的大坝安全监测方法，其特征在于：所述获取历史雨量数据，根据历史雨量数据分析结果划分雨量站区域包括：根据历史雨量数据、历史雨量数据产生区域生成历史雨量地区分布图，通过选定任一地区，所述任一地区为初始区域，以该任一地区历史雨量数据平均值为第一初始值，依次选取该任一地区相邻区域的历史雨量数据与第一初始值进行比对分析，根据比对分析结果确定是否将所述相邻区域与所述任一地区划分为同一区域。3.根据权利要求2所述的基于水情监测的大坝安全监测方法，其特征在于：所述依次选取该任一地区相邻区域的历史雨量数据与第一初始值进行比对分析包括：计算所述相邻地区的历史雨量数据平均值R
v
，并进一步计算的值，当的值小于等于第一预设值时，将所述相邻地区与该任一地区划分为同一区域；当的值大于第一预设值时，则将所述相邻地区的历史雨量数据平均值作为第二初始值，并以所述相邻地区为初始区域进行同一区域划分。4.根据权利要求3所述的基于水情监测的大坝安全监测方法，其特征在于：所述获取历史水位数据，确定各历史水位数据的产生时间节点，从而根据所述时间节点获取该时间节点前后一定时段范围内的历史雨量数据，建立生成历史雨量数据与历史水位数据的函数关系包括：选取任意时间节点，获取所述时间节点前后一定时段范围内各雨量站区域的历史雨量数据与历史水位数据，根据雨量数据产生时间与水位数据产生时间节点的对应关系建立历史雨量数据与历史水位数据的函数关系W＝k
i
*R+b，其中，W为历史水位数据，R为历史雨量数据。5.根据权利要求4所述的基于水情监测的大坝安全监测方法，其特征在于：还包括，对所有雨量站区域的历史雨量数据、历史水位数据建立函数关系，得到k1、k2、k3、
…
、k
i
‑1、k
i
，取k
i
的最大值与最小值将其作为k
i
的取值范围，并进一步对k
i
的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林彦君，苏煜杭，张堃，
申请(专利权)人：南京河海南自水电自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：