一种基于知识图谱的防洪调度规则智能推荐方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于知识图谱的防洪调度规则智能推荐方法及装置，抽取基础水利对象实体、水利对象属性数据，并建立水利对象间关联关系，构建目标流域水利对象图谱；设计防洪调度规则本体，参考目标流域调度报告，整合防洪调度相关数据，构建目标流域防洪调度图谱；根据目标流域防洪调度规则智能推荐业务需求，使用工作流引擎Flowable实例化规则推荐事理图谱；构建调度规则推理机，基于目标流域防洪调度图谱，由规则推荐事理图谱驱动，根据目标流域不同水雨情，推荐防洪调度规则。本发明专利技术解决了防洪调度辅助决策的数据来源多源异构，存储部门杂，数据格式多，不便查询和访问的问题，能有效组织与表示防洪调度规则，全面掌握防洪调度规则及水利对象相关数据。调度规则及水利对象相关数据。调度规则及水利对象相关数据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于知识图谱的防洪调度规则智能推荐方法及装置


[0001]本专利技术涉及知识图谱技术及防洪调度领域，具体涉及一种基于知识图谱的防洪调度规则智能推荐方法及装置。

技术介绍

[0002]防洪调度是利用水库、堤防等水利工程对洪水进行有效调度的措施，旨在减轻洪水对人民生命财产造成的损失，是“四预”中的重要环节。在进行防洪调度业务时，防汛部门协同多个水利工程的作用，需获取和处理大量的水文数据、水工程数据、调度规则、专家经验等数据和知识，以合理调度水利工程，实现精准决策。然而，这些所需的数据和知识来源异构，结构多样，共享不畅，缺乏有效的组织架构和统一的管理体系，大大降低了防洪调度业务流程的运转速度，使防汛部门难以快速响应洪水灾害。因此，需要建立与防洪调度业务相关的数据和知识管理体系，提高防洪调度的决策水平和响应能力。
[0003]知识图谱是一种结构化表示知识的技术，可以整合、分析大量的数据和知识，从而提高信息检索的效率和准确性。在水利领域，知识图谱的应用已初具规模，但针对防洪调度业务的知识图谱的研究较少。建立防洪调度图谱，可以将调度规则等知识结构化，有机整合水库、堤防等水利工程之间的关系和作用，具有检索速度快、知识关联程度高的优势，能满足知识检索、知识匹配、知识推理与规则推荐等应用需求，提高防汛部门对洪水的应对能力和决策能力。
[0004]现有技术方案且通常采用关系型数据库存储调度规则，关系型数据库存储的数据缺少语义关联，这导致难以实现复杂水雨情下的调度规则查询和相关知识、信息的快速准确推送。此外，由于缺乏语义关联，调度规则的维护和更新也可能变得困难。因此，现有的洪水调度业务系统无法实现防洪调度规则等防洪调度知识的自动化推荐，无法支撑业务系统预报调度一体化的需求。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：本专利技术的目的在于实现一种基于知识图谱的防洪调度规则智能推荐方法及装置，全面掌握防洪调度规则及水利对象相关数据，辅助提升防洪调度决策能力。
[0006]技术方案：本专利技术提供一种基于知识图谱的防洪调度规则智能推荐方法，包括以下步骤：
[0007](1)从目标流域数据底板抽取基础水利对象实体、水利对象属性数据，并建立水利对象间关联关系，构建目标流域水利对象图谱；
[0008](2)设计防洪调度规则本体，参考目标流域调度报告，整合防洪调度相关数据，构建目标流域防洪调度图谱；
[0009](3)根据目标流域防洪调度规则智能推荐业务需求，使用工作流引擎Flowable实例化规则推荐事理图谱；
[0010](4)构建调度规则推理机，基于目标流域防洪调度图谱，由规则推荐事理图谱驱
动，根据目标流域不同水雨情，推荐防洪调度规则。
[0011]进一步地，步骤(2)所述的防洪调度规则本体采用自顶向下的领域本体设计方法，实现调度规则的结构化表示。
[0012]进一步地，步骤(2)所述防洪调度规则本体记为{关键概念，属性，关系}，其中：
[0013]关键概念：与将防洪调度知识相关的关键概念，包括水利对象、防洪起调时机、方案触发时机、调度方案、起调对象、触发对象、调度对象、防洪保护对象、限制对象、控制方式、属性及其取值范围；其中，水利对象是流域内存在的特定事物、设施或系统；调度方案是调度规则的最小组成单元；防洪起调时机是判断某个水工程是否开始调度的条件；方案触发时机是匹配具体的调度规则的条件；起调对象是与防洪起调时机相关的水利对象；触发对象是与方案触发时机相关的水利对象；调度对象是参与调度的水工程；控制方式是调度对象应采取的具体行为措施；限制对象为调度对象的行为措施提供了水位、流量等约束；防洪保护对象是该调度方案所保护的区域或水利对象；属性及其取值范围对应水位、流量等属性及其取值区间。
[0014]属性：关键概念具有的一些属性特征，包括属性名、最大值、最小值、方案类型、控制方式顺序；
[0015]关系：关键概念之间关联关系，记为<关键概念1，关系，概念2>；其中<防洪起调时机，关联，起调对象>，<起调对象，是，水利对象>，<起调对象，起调条件，属性及取值范围>，表示起调对象为流域内的水利对象，当该水利对象某个属性满足取值范围的约束时，则水工程开始调度；<方案触发时机，关联，触发对象>，<触发对象，是，水利对象>，<触发对象，起调条件，属性及取值范围>，表示触发对象为流域内的水利对象，当该水利对象某个属性满足取值范围的约束，则匹配某条具体的调度规则；<调度方案，调度，调度对象>，<调度对象，是，水利对象>，<调度对象，采用，控制方式>，<控制方式，约束，属性及取值范围>，表示调度对象为流域内的水工程，该水工程采取预泄、控泄、控蓄等控制方式进行调度，控制方式需要控制水工程的某个属性满足取值范围的约束；<调度方案，限制，限制对象>，<限制对象，是，水利对象>，<限制对象，约束，属性及取值范围>，表示限制对象为流域内的水利对象，调度对象采取的控制方式不能使限制对象的某个属性超过取值范围的约束；<调度方案，保护，防洪保护对象>，表示调度方案的目的为保护流域内某防洪保护对象。
[0016]进一步地，步骤(2)所述的构建目标流域防洪调度图谱的过程如下：
[0017]确定目标流域防洪调度图谱的实体节点命名规范：根据防洪调度规则本体的设计，统一与本体有映射关系的各类实体节点的命名规范；实例节点的命名由固定命名部分和编号部分组成，与目标流域水利对象的名称组合；
[0018]收集与目标流域相关的调度数据，并进行数据预处理，清除无效数据、冗余数据；
[0019]抽取防洪调度规则，并与本体形成映射：按照实体节点命名规范，从已收集数据中抽取防洪调度规则的实体和实体关系，以结构化表示防洪调度规则；针对结构化数据，采用自动抽取技术D2RQ将数据库或表格中的调度规则数据转换为RDF文件；针对非结构化数据，自动标注非结构化文本中包含的术语标准化程度较高的防洪调度规则、专家经验，导出为RDF文件；将RDF文件导入到图数据库中；
[0020]水利对象知识融合，匹配防洪调度图谱和水利对象图谱中的同一水利对象实体，将水利对象图谱中实体的属性、关系更新到防洪调度图谱；以空间拓扑等关系，对于防洪调
度图谱中调度规则所涉及的水利对象，将水利对象图谱中的属性、关系融合到防洪调度图谱中。
[0021]进一步地，步骤(3)所述实例化规则推荐事理图谱实现过程如下：
[0022]S1：构建态势感知事件：该事件为获取流域内断面、水库等水利对象的水位、流量的实时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于知识图谱的防洪调度规则智能推荐方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)从目标流域数据底板抽取基础水利对象实体、水利对象属性数据，并建立水利对象间关联关系，构建目标流域水利对象图谱；(2)设计防洪调度规则本体，参考目标流域调度报告，整合防洪调度相关数据，构建目标流域防洪调度图谱；(3)根据目标流域防洪调度规则智能推荐业务需求，使用工作流引擎Flowable实例化规则推荐事理图谱；(4)构建调度规则推理机，基于目标流域防洪调度图谱，由规则推荐事理图谱驱动，根据目标流域不同水雨情，推荐防洪调度规则。2.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的防洪调度规则智能推荐方法，其特征在于，步骤(2)所述的防洪调度规则本体采用自顶向下的领域本体设计方法，实现调度规则的结构化表示。3.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的防洪调度规则智能推荐方法，其特征在于，步骤(2)所述防洪调度规则本体记为{关键概念，属性，关系}，其中：关键概念：与将防洪调度知识相关的关键概念，包括水利对象、防洪起调时机、方案触发时机、调度方案、起调对象、触发对象、调度对象、防洪保护对象、限制对象、控制方式、属性及其取值范围；属性：关键概念具有的一些属性特征，包括属性名、最大值、最小值、方案类型、控制方式顺序；关系：关键概念之间关联关系，记为<关键概念1，关系，概念2>；其中<防洪起调时机，关联，起调对象>，<起调对象，是，水利对象>，<起调对象，起调条件，属性及取值范围>，表示起调对象为流域内的水利对象，当该水利对象某个属性满足取值范围的约束时，则水工程开始调度；<方案触发时机，关联，触发对象>，<触发对象，是，水利对象>，<触发对象，起调条件，属性及取值范围>，表示触发对象为流域内的水利对象，当该水利对象某个属性满足取值范围的约束，则匹配某条具体的调度规则；<调度方案，调度，调度对象>，<调度对象，是，水利对象>，<调度对象，采用，控制方式>，<控制方式，约束，属性及取值范围>，表示调度对象为流域内的水工程，该水工程采取预泄、控泄、控蓄等控制方式进行调度，控制方式需要控制水工程的某个属性满足取值范围的约束；<调度方案，限制，限制对象>，<限制对象，是，水利对象>，<限制对象，约束，属性及取值范围>，表示限制对象为流域内的水利对象，调度对象采取的控制方式不能使限制对象的某个属性超过取值范围的约束；<调度方案，保护，防洪保护对象>，表示调度方案的目的为保护流域内某防洪保护对象。4.根据权利要求1所述的一种基于知识图谱的防洪调度规则智能推荐方法，其特征在于，步骤(2)所述的构建目标流域防洪调度图谱的过程如下：确定目标流域防洪调度图谱的实体节点命名规范：根据防洪调度规则本体的设计，统一与本体有映射关系的各类实体节点的命名规范；实例节点的命名由固定命名部分和编号部分组成，与目标流域水利对象的名称组合；收集与目标流域相关的调度数据，并进行数据预处理，清除无效数据、冗余数据；抽取防洪调度规则，并与本体形成映射：按照实体节点命名规范，从已收集数据中抽取防洪调度规则的实体和实体关系，以结构化表示防洪调度规则；针对结构化数据，采用自动
抽取技术D2RQ将数据库或表格中的调度规则数据转换为RDF文件；针对非结构化数据，自动标注非结构化文本中包含的术语标准化程度较高的防洪调度规则、专家经验，导出为RDF文件；将RDF文件导入到图数...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯钧，唐海麟，周思源，陆佳民，畅阳红，邱钰淳，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：