水库入库洪水的自动识别方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本申请公开了水库入库洪水的自动识别方法、装置、电子设备和存储介质。本申请水库入库洪水的自动识别方法、装置、电子设备和存储介质，对入库流量序列进行时频域变换和去噪，采用预置的洪水特征值识别规则，以识别各场洪水的洪峰、起涨点和结束点位置，进而从入库流量序列中提取场次洪水过程。本申请一方面克服了人工经验方法的效率低下、不确定性大等缺点，能有效提高水库洪水整编的自动化程度，另一方面相比相关技术能有效避免入库流量序列的震荡干扰影响，可以有效解决相关技术无法应用于水库的问题。水库的问题。水库的问题。

【技术实现步骤摘要】
水库入库洪水的自动识别方法、装置、电子设备和存储介质


[0001]本专利技术属于水文数据
，尤其涉及一种水库入库洪水的自动识别方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]场次洪水资料是编制水库调度方案、评价水库防洪效益以及建立洪水预报模型等工作的重要依据，使用时需要从较长序列的水文资料中摘录出来。随着我国水利工程体系的基本建成，多级水库的持续运行形成了海量的入库流量数据，通过人力识别、提取场次洪水的方法已难以满足数据自动化处理需求。对于长序列的入库流量数据，人工经验方法费时费力，人为不确定性也较大。
[0003]相关技术对场次洪水的自动识别方法，大多是根据流量曲线极值点、拐点等特征值以及经验参数对场次洪水进行识别，对于平稳变化的流量序列能够取得较好的识别效果，而水库入库流量序列天然存在着剧烈的非平稳波动，极易导致现有相关技术对场次洪水识别错误。公告号为CN112561214B的专利技术专利公开了一种自动识别场次洪水的方法及系统，该方法通过寻找流量序列中数值大于阈值的元素组成峰值数组，并从峰值数组中根据距离筛选数值较大的作为峰值。但可能因为波动导致该方法错误识别洪峰，故难以应用于水库。公开号为CN113435381A的专利技术专利申请公开了一种针对不同流域的场次洪水识别方法，该方法对流量序列进行归一化和高低点提取，并结合交错检验判断起涨点与退水点。但提出的高低点判断方法仍容易受到流量波动的负面影响，亦难以应用于水库。鉴于此，水库入库洪水的自动识别精度有待提高。

技术实现思路

[0004]鉴于现有方法的技术问题或不足，本专利技术提出一种水库入库洪水的自动识别方法、装置、电子设备和存储介质，在水库入库流量序列中识别场次洪水的准确性较高。
[0005]第一方面，本申请提供一种水库入库洪水的自动识别方法，包括如下步骤：
[0006]步骤1.对入库流量序列进行时频域变换和去噪，得到入库流量序列的能量谱；
[0007]步骤2.采用预置的洪水特征值识别规则，识别各场洪水的洪峰、起涨点和结束点位置；
[0008]步骤3.根据所述洪峰、起涨点和结束点位置，从入库流量序列中提取场次洪水过程。
[0009]可选地，所述对入库流量序列进行时频域变换和去噪，得到入库流量序列的能量谱，包括如下子步骤：
[0010]基于时频信号变换方法，得到原始入库流量序列的能量谱；
[0011]采用阈值去噪方法，过滤所述时频域能量谱中的噪声信号，得到入库流量序列的能量谱。
[0012]可选的，所述采用预置的洪水特征值识别规则，从所述能量谱中识别各场洪水的
洪峰、起涨点和结束点位置，包括如下子步骤：
[0013]从重构的能量谱中得到能量极大值点；
[0014]对各极大值点进行洪峰独立性检验，识别场次洪水的洪峰位置；
[0015]识别各场次洪水的起始点、消退点。
[0016]可选地，所述采用阈值去噪方法过滤所述时频域能量谱中噪声信号，具体为：
[0017]将所述时频域能量谱划分为高、低频部分；
[0018]针对所述时频域能量谱高、低频部分，采用不同的阈值过滤噪声信号；
[0019]获得滤噪后的入库流量序列能量谱。
[0020]可选地，所述时频域能量谱划分为高、低频部分，具体为：
[0021]将原始入库流量能量谱中各时间点上的信号按频率大小排列，得到序列S，S＝[s1,...,s
L
]，其中s1对应频率最低的信号，s
L
对应频率最高的信号，将序列S中划分为低频部分E
low
，其余作为高频部分E
high
。
[0022]第二方面，本申请提供一种水库入库洪水的自动识别装置，所述装置包括：
[0023]获得模块，用以对入库流量序列进行时频域变换和去噪，获得入库流量序列的能量谱；
[0024]识别模块，用以采用预置的洪水特征值识别规则，识别各场洪水的洪峰、起涨点和结束点位置；
[0025]提取模块，用以根据所述洪峰、起涨点和结束点位置，从入库流量序列中提取场次洪水过程。
[0026]第三方面，本申请提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
[0027]第四方面，本申请提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0029]上述水库入库洪水的自动识别方法、装置、电子设备和存储介质，相比相关技术，一方面克服了人工经验方法的效率低下、不确定性大等缺点，能有效提高水库洪水整编的自动化程度，另一方面相比相关技术能有效避免入库流量序列的震荡干扰影响，可以有效解决相关技术无法应用于水库的问题。
附图说明
[0030]下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
[0031]图1是一种基于小波变换的水库场次洪水自动识别方法计算流程图；
[0032]图2是本专利技术实施例中入库流量过程线；
[0033]图3是本专利技术实施例中入库流量的能量谱示意图；
[0034]图4是本专利技术实施例中重构的能量谱图；
[0035]图5是本专利技术实施例中洪水识别示意图；
[0036]图6为本专利技术自动识别装置结构示意图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0038]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0039]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0040]下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水库入库洪水的自动识别方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1.对入库流量序列进行时频域变换和去噪，得到入库流量序列的能量谱；步骤2.采用预置的洪水特征值识别规则，识别各场洪水的洪峰、起涨点和结束点位置；步骤3.根据所述洪峰、起涨点和结束点位置，从入库流量序列中提取场次洪水过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对入库流量序列进行时频域变换和去噪，得到入库流量序列的能量谱，包括如下子步骤：基于时频信号变换方法，得到原始入库流量序列的能量谱；采用阈值去噪方法过滤所述时频域能量谱中的噪声信号，得到入库流量序列的能量谱。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用预置的洪水特征值识别规则，从所述能量谱中识别各场洪水的洪峰、起涨点和结束点位置，包括如下子步骤：从重构的能量谱中得到能量极大值点；对各极大值点进行洪峰独立性检验，识别场次洪水的洪峰位置；识别各场次洪水的起始点、消退点。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述采用阈值去噪方法过滤所述时频域能量谱中的噪声信号，包括：将所述时频域能量谱划分为高、低频部分；针对所述时频域能量谱高、低频部分，采用不同的阈值过滤噪声信号；获得滤噪后的入...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建华，陈杰，陈华，罗宇轩，林广洪，胡召根，彭力上，柳志强，周晓蕾，
申请(专利权)人：天生桥一级水电开发有限责任公司水力发电厂，
类型：发明
国别省市：