一种基于入库流量的水库水位预警方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于入库流量的水库水位预警方法及系统，系统包括数据采集模块、数据传输模块、库容计算模块、水库水位预测模块和预警模块，步骤为S1采集历史和实时水库库容和水库水位数据，S2计算未来时间段的水库容量值，S3通过多层感知器模型训练构建水库水位预测模型，S4预测未来几天的水库水位值，S5根据预测水库水位值和水位警戒值比较进行预警。本发明专利技术预测结果准确率较高，可以预测未来几天的水位变化数据，具有趋势性，本发明专利技术的训练模型预测能力强，充分考虑到地理环境等特征，将这些隐藏特征训练融入到预测模型中，拟合效果非常好。常好。常好。

【技术实现步骤摘要】
一种基于入库流量的水库水位预警方法及系统


[0001]本专利技术涉及多变量时间序列信息挖掘和水库安全预警
，尤其涉及一种基于入库流量的水库水位预警方法及系统。

技术介绍

[0002]随着社会的快速发展，我国逐步启动了大规模防洪建设，防汛工程得到增强，洪水在一定程度得到控制。但是我国中小河流众多，中小河流具有河流水位增长急促，水流湍急等特征，一旦遇到强降雨就有可能引发洪水，造成水库流量急促增长，更严重的情况下会造成水库的溃堤垮坝。如何能预测未来几天内的水库水位变化情况，这对于防洪调度部门来说具有重大意义。
[0003]现有技术中有基于单特征的时间训练模型进行水位预测的，虽然经过模态分解，但是该模型对时间序列数据有很强的依赖性，如果预测的水库工程有一点变化，都会对预测模型预测能力造成很大的降低。而且水位预测的时间较短，不具有趋势性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是克服上述不足，而提供一种基于入库流量的水库水位预警方法及系统，通过基于入库流量的多层感知器模型预测未来时间内的水库水位变化情况，在充分利用水资源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于入库流量的水库水位预警方法，其特征是，包括步骤如下：S1.采集历史和实时水库库容和水库水位数据，传输数据并存储到水库水情数据库；S2.基于已知的入库流量预报模型，获取未来几天内的入库流量，从水库水情数据库中获取当前的水库容量数据，计算未来时间段的水库容量值；S3.从数据库中获取历史水库库容和水库水位数据，分为训练集和验证集，基于训练集构建预测水库水位的多层感知器模型，利用验证集来验证模型的性能，依据评估函数均方根误差RMSE所得值调整模型参数，循环迭代训练模型，直到模型预测RMSE值最小时，取得模型的最优参数和模型结构作为水库水位预测模型；S4.将步骤S2得到的未来时间段的水库容量值，利用步骤S3水库水位预测模型预测未来几天的水库水位值；S5.根据预测水库水位值和水位警戒值比较进行灾情确定，从而联动可视化平台进行预警。2.根据权利要求1所述的一种基于入库流量的水库水位预警方法，其特征是，步骤S2所述的水库容量值的计算方法如下：其中b
t
表示当前时刻的水库库容容量，t表示当天时刻的时间，n是时间长度；X
T
表示预报第T天的入库流量；f
n
表示第n天的水库容量。3.根据权利要求2所述的一种基于入库流量的水库水位预警方法，其特征是，n为5。4.根据权利要求1所述的一种基于入库流量的水库水位预警方法，其特征是，步骤S3中所述的多层感知器模型多层感知器网络共有三种结构，分别是输入层、隐藏层和输出层，对应的网络输入X＝[x1,x2,x3,
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙启玉，卢克，虞金中，尚丽娜，
申请(专利权)人：山东锋士信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：