CN115660259A - 一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水库预警监测领域，尤其涉及一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，包括：利用水库环境数据与水库实时运行数据得到初始水库运行监测结果；利用所述初始水库运行监测结果根据水库历史运行数据得到水库预警监测结果，提升了监测预警的准确性及精确度，在水库实时运行数据的处理中，精确挑选对于水库运行安全的关键影响因素，多次验证，保证监测预警结果的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及水库预警监测领域，具体涉及一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法。
背景技术
水库在建成开始使用后，从零蓄水量开始就需要对水库的运行状态进行监测，但是只对水库的实时水利数据进行采集，就缺少对于水库运行状态的后续预测，而对于水库等大型水利设施而言，不只是水流量本身会带来影响，水库所处位置的环境因素也会对水库状态有着潜移默化的影响，在对水库实时运行状态监测的同时，也要考虑到环境因素对于水库运行各方面的影响，因此，亟需一种考虑到水库环境且结合水库实时运行状态的预警监测方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，通过将水库环境数据与水库自身的实时运行状态数据结合处理，提升了水库监测预警的准确性及精确性。
为实现上述目的，本发明提供了一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，包括：
利用水库环境数据与水库实时运行数据得到初始水库运行监测结果；
利用所述初始水库运行监测结果根据水库历史运行数据得到水库预警监测结果。
优选的，所述利用水库环境数据与水库实时运行数据得到初始水库运行监测结果包括：
采集水库实时运行数据；
根据所述水库实时运行数据获取与水库实时运行数据对应时刻的水库环境数据；
利用所述水库实时运行数据与水库环境数据进行比对处理得到初始水库运行监测结果；
其中，水库实时运行数据为水库实时蓄水量、蓄水流入量与蓄水流出量，水库环境数据为水库环境降雨量与水库环境光照度。
进一步的，利用所述水库实时运行数据与水库环境数据进行比对处理得到初始水库运行监测结果包括：
利用所述水库实时运行数据的水库实时蓄水量获取水库水位状态；
利用所述水库实时运行数据的蓄水流入量与蓄水流出量获取水库动态变化状态；
利用所述水库水位状态与水库动态变化状态得到初始水库运行动态监测结果；
利用所述初始水库运行动态监测结果与水库环境数据进行比对处理得到初始水库运行监测结果。
进一步的，利用所述水库实时运行数据的水库实时蓄水量获取水库水位状态包括：
判断水库实时运行数据的水库实时蓄水量是否处于水库标准水量阈值内，若是，则水库水位状态为正常，否则，利用所述水库实时运行数据的相邻上一时刻的水库实时运行数据得到水库水位状态；
其中，水库标准水量为水库正常蓄水位对应的蓄水量，水库标准水量阈值为水库标准水量的95%至105%。
进一步的，利用所述水库实时运行数据的相邻上一时刻的水库实时运行数据得到水库水位状态包括：
当水库实时运行数据的水库实时蓄水量未处于水库标准水量阈值内时，判断所述水库实时运行数据是否大于相邻上一时刻的水库实时运行数据，若是，则水库水位状态为上升，否则，水库水位状态为下降或非正常平稳。
进一步的，所述水库水位状态为下降或非正常平稳包括：
当所述水库实时运行数据等于相邻上一时刻的水库实时运行数据时，水库水位状态非正常平稳；
当所述水库实时运行数据小于相邻上一时刻的水库实时运行数据时，水库水位状态下降。
进一步的，利用所述水库实时运行数据的蓄水流入量与蓄水流出量获取水库动态变化状态包括：
当所述水库实时运行数据的蓄水流入量大于蓄水流出量时，水库动态变化状态为正常蓄水；
当所述水库实时运行数据的蓄水流入量远大于蓄水流出量时，水库动态变化状态为风险蓄水；
当所述水库实时运行数据的蓄水流入量小于蓄水流出量时，水库动态变化状态为正常放水；
当所述水库实时运行数据的蓄水流入量远小于蓄水流出量时，水库动态变化状态为风险放水；
当所述水库实时运行数据的蓄水流入量等于蓄水流出量时，水库动态变化状态为无动态变化状态；
其中，蓄水流入量大于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量差值不大于蓄水流出量的10%，蓄水流入量远大于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量差值大于蓄水流出量的10%，蓄水流入量小于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量的差值不大于蓄水流入量的10%，蓄水流入量远小于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量的差值大于蓄水流入量的10%。
进一步的，利用所述水库水位状态与水库动态变化状态得到初始水库运行动态监测结果包括：
当水库水位状态为正常时，判断所述水库动态变化状态是否为正常蓄水或正常放水，若是，则初始水库运行动态监测结果为正常，否则，初始水库运行动态监测结果为预计风险；
当水库水位状态为上升时，判断所述水库动态变化状态是否为正常放水或风险放水，若是，则初始水库运行动态监测结果为预计正常，否则，初始水库运行动态监测结果为预警风险；
当水库水位状态为下降时，判断所述水库动态变化状态是否为正常蓄水或风险蓄水，若是，则初始水库运行动态监测结果为预计正常，否则，初始水库运行动态监测结果为预警风险；
当水库水位状态为非正常平稳时，初始水库运行动态监测结果为预计风险。
进一步的，利用所述初始水库运行动态监测结果与水库环境数据进行比对处理得到初始水库运行监测结果包括：
当所述初始水库运行动态监测结果为预计正常时，判断所述水库环境数据与历史同时刻的水库环境数据的相似度是否均大于数据相似阈值，若是，则利用所述初始水库运行动态监测结果作为初始水库运行监测结果，否则，初始水库运行监测结果为预计风险；
当所述初始水库运行动态监测结果为预计风险时，判断所述水库环境数据与历史同时刻的水库环境数据的相似度是否均大于数据相似阈值，若是，则利用所述初始水库运行动态监测结果作为初始水库运行监测结果，否则，初始水库运行监测结果为预警风险；
当所述初始水库运行动态监测结果为预警风险时，判断所述水库环境数据与历史同时刻的水库环境数据的相似度是否均大于数据相似阈值，若是，则利用所述初始水库运行动态监测结果作为初始水库运行监测结果，否则，初始水库运行监测结果为预计风险；
其中，数据相似阈值为0.8。
优选的，利用所述初始水库运行监测结果根据水库历史运行数据得到水库预警监测结果包括：
利用所述水库历史运行数据获取历史同时刻初始水库运行监测结果；
判断所述初始水库运行监测结果与历史同时刻初始水库运行监测结果是否相同，若是，则利用所述初始水库运行监测结果作为水库预警监测结果，否则，利用所述初始水库运行监测结果与历史同时刻初始水库运行监测结果作为水库预警监测结果。
与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：
通过采集水库的实时运行数据进行分析处理，并结合对应时刻的水库环境数据进行合并考虑，提升了监测预警的准确性及精确度，在水库实时运行数据的处理中，精确挑选对于水库运行安全的关键影响因素，多次验证，保证监测预警结果的稳定性。
附图说明
图1是本发明提供的一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供了一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，如图1所示，包括：
S1、利用水库环境数据与水库实时运行数据得到初始水库运行监测结果；
S2、利用所述初始水库运行监测结果根据水库历史运行数据得到水库预警监测结果。
S1具体包括：
S1-1、采集水库实时运行数据；
S1-2、根据所述水库实时运行数据获取与水库实时运行数据对应时刻的水库环境数据；
S1-3、利用所述水库实时运行数据与水库环境数据进行比对处理得到初始水库运行监测结果；
其中，水库实时运行数据为水库实时蓄水量、蓄水流入量与蓄水流出量，水库环境数据为水库环境降雨量与水库环境光照度。
本实施例中，一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，水库环境数据中水库环境降雨量为体现水库蓄水量的变化，水库环境数据中水库环境光照度为体现水库蒸发量的变化，水库环境数据选取降雨量、光照度的意义为环境数据需要与水库蓄水状态、放水状态相对应。
S1-3具体包括：
S1-3-1、利用所述水库实时运行数据的水库实时蓄水量获取水库水位状态；
S1-3-2、利用所述水库实时运行数据的蓄水流入量与蓄水流出量获取水库动态变化状态；
S1-3-3、利用所述水库水位状态与水库动态变化状态得到初始水库运行动态监测结果；
S1-3-4、利用所述初始水库运行动态监测结果与水库环境数据进行比对处理得到初始水库运行监测结果。
S1-3-1具体包括：
S1-3-1-1、判断水库实时运行数据的水库实时蓄水量是否处于水库标准水量阈值内，若是，则水库水位状态为正常，否则，利用所述水库实时运行数据的相邻上一时刻的水库实时运行数据得到水库水位状态；
其中，水库标准水量为水库正常蓄水位对应的蓄水量，水库标准水量阈值为水库标准水量的95%至105%。
S1-3-1-1具体包括：
S1-3-1-1-1、当水库实时运行数据的水库实时蓄水量未处于水库标准水量阈值内时，判断所述水库实时运行数据是否大于相邻上一时刻的水库实时运行数据，若是，则水库水位状态为上升，否则，水库水位状态为下降或非正常平稳。
本实施例中，一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，水库标准水量为根据水库实际设计的正常蓄水位对应的蓄水量，所述水库标准水量阈值对应的水位大于防洪限制水位且小于防洪高水位。
S1-3-1-1-1具体包括：
S1-3-1-1-1-1、当所述水库实时运行数据等于相邻上一时刻的水库实时运行数据时，水库水位状态非正常平稳；
S1-3-1-1-1-2、当所述水库实时运行数据小于相邻上一时刻的水库实时运行数据时，水库水位状态下降。
S1-3-2具体包括：
S1-3-2-1、当所述水库实时运行数据的蓄水流入量大于蓄水流出量时，水库动态变化状态为正常蓄水；
S1-3-2-2、当所述水库实时运行数据的蓄水流入量远大于蓄水流出量时，水库动态变化状态为风险蓄水；
S1-3-2-3、当所述水库实时运行数据的蓄水流入量小于蓄水流出量时，水库动态变化状态为正常放水；
S1-3-2-4、当所述水库实时运行数据的蓄水流入量远小于蓄水流出量时，水库动态变化状态为风险放水；
S1-3-2-5、当所述水库实时运行数据的蓄水流入量等于蓄水流出量时，水库动态变化状态为无动态变化状态；
其中，蓄水流入量大于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量差值不大于蓄水流出量的10%，蓄水流入量远大于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量差值大于蓄水流出量的10%，蓄水流入量小于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量的差值不大于蓄水流入量的10%，蓄水流入量远小于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量的差值大于蓄水流入量的10%。
S1-3-3具体包括：
S1-3-3-1、当水库水位状态为正常时，判断所述水库动态变化状态是否为正常蓄水或正常放水，若是，则初始水库运行动态监测结果为正常，否则，初始水库运行动态监测结果为预计风险；
S1-3-3-2、当水库水位状态为上升时，判断所述水库动态变化状态是否为正常放水或风险放水，若是，则初始水库运行动态监测结果为预计正常，否则，初始水库运行动态监测结果为预警风险；
S1-3-3-3、当水库水位状态为下降时，判断所述水库动态变化状态是否为正常蓄水或风险蓄水，若是，则初始水库运行动态监测结果为预计正常，否则，初始水库运行动态监测结果为预警风险；
S1-3-3-4、当水库水位状态为非正常平稳时，初始水库运行动态监测结果为预计风险。
S1-3-4具体包括：
S1-3-4-1、当所述初始水库运行动态监测结果为预计正常时，判断所述水库环境数据与历史同时刻的水库环境数据的相似度是否均大于数据相似阈值，若是，则利用所述初始水库运行动态监测结果作为初始水库运行监测结果，否则，初始水库运行监测结果为预计风险；
S1-3-4-2、当所述初始水库运行动态监测结果为预计风险时，判断所述水库环境数据与历史同时刻的水库环境数据的相似度是否均大于数据相似阈值，若是，则利用所述初始水库运行动态监测结果作为初始水库运行监测结果，否则，初始水库运行监测结果为预警风险；
S1-3-4-3、当所述初始水库运行动态监测结果为预警风险时，判断所述水库环境数据与历史同时刻的水库环境数据的相似度是否均大于数据相似阈值，若是，则利用所述初始水库运行动态监测结果作为初始水库运行监测结果，否则，初始水库运行监测结果为预计风险；
其中，数据相似阈值为0.8。
本实施例中，一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，相似度计算采用欧氏距离法，相似阈值选择0.8的含义为在相似度体系中两个数据强相关。
S2具体包括：
S2-1、利用所述水库历史运行数据获取历史同时刻初始水库运行监测结果；
S2-2、判断所述初始水库运行监测结果与历史同时刻初始水库运行监测结果是否相同，若是，则利用所述初始水库运行监测结果作为水库预警监测结果，否则，利用所述初始水库运行监测结果与历史同时刻初始水库运行监测结果作为水库预警监测结果。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，其特征在于，包括：
利用水库环境数据与水库实时运行数据得到初始水库运行监测结果；
利用所述初始水库运行监测结果根据水库历史运行数据得到水库预警监测结果。
2.如权利要求1所述的一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，其特征在于，所述利用水库环境数据与水库实时运行数据得到初始水库运行监测结果包括：
采集水库实时运行数据；
根据所述水库实时运行数据获取与水库实时运行数据对应时刻的水库环境数据；
利用所述水库实时运行数据与水库环境数据进行比对处理得到初始水库运行监测结果；
其中，水库实时运行数据为水库实时蓄水量、蓄水流入量与蓄水流出量，水库环境数据为水库环境降雨量与水库环境光照度。
3.如权利要求2所述的一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，其特征在于，利用所述水库实时运行数据与水库环境数据进行比对处理得到初始水库运行监测结果包括：
利用所述水库实时运行数据的水库实时蓄水量获取水库水位状态；
利用所述水库实时运行数据的蓄水流入量与蓄水流出量获取水库动态变化状态；
利用所述水库水位状态与水库动态变化状态得到初始水库运行动态监测结果；
利用所述初始水库运行动态监测结果与水库环境数据进行比对处理得到初始水库运行监测结果。
4.如权利要求3所述的一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，其特征在于，利用所述水库实时运行数据的水库实时蓄水量获取水库水位状态包括：
判断水库实时运行数据的水库实时蓄水量是否处于水库标准水量阈值内，若是，则水库水位状态为正常，否则，利用所述水库实时运行数据的相邻上一时刻的水库实时运行数据得到水库水位状态；
其中，水库标准水量为水库正常蓄水位对应的蓄水量，水库标准水量阈值为水库标准水量的95%至105%。
5.如权利要求4所述的一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，其特征在于，利用所述水库实时运行数据的相邻上一时刻的水库实时运行数据得到水库水位状态包括：
当水库实时运行数据的水库实时蓄水量未处于水库标准水量阈值内时，判断所述水库实时运行数据是否大于相邻上一时刻的水库实时运行数据，若是，则水库水位状态为上升，否则，水库水位状态为下降或非正常平稳。
6.如权利要求5所述的一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，其特征在于，所述水库水位状态为下降或非正常平稳包括：
当所述水库实时运行数据等于相邻上一时刻的水库实时运行数据时，水库水位状态非正常平稳；
当所述水库实时运行数据小于相邻上一时刻的水库实时运行数据时，水库水位状态下降。
7.如权利要求3所述的一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，其特征在于，利用所述水库实时运行数据的蓄水流入量与蓄水流出量获取水库动态变化状态包括：
当所述水库实时运行数据的蓄水流入量大于蓄水流出量时，水库动态变化状态为正常蓄水；
当所述水库实时运行数据的蓄水流入量远大于蓄水流出量时，水库动态变化状态为风险蓄水；
当所述水库实时运行数据的蓄水流入量小于蓄水流出量时，水库动态变化状态为正常放水；
当所述水库实时运行数据的蓄水流入量远小于蓄水流出量时，水库动态变化状态为风险放水；
当所述水库实时运行数据的蓄水流入量等于蓄水流出量时，水库动态变化状态为无动态变化状态；
其中，蓄水流入量大于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量差值不大于蓄水流出量的10%，蓄水流入量远大于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量差值大于蓄水流出量的10%，蓄水流入量小于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量的差值不大于蓄水流入量的10%，蓄水流入量远小于蓄水流出量为蓄水流入量与蓄水流出量的差值大于蓄水流入量的10%。
8.如权利要求3所述的一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，其特征在于，利用所述水库水位状态与水库动态变化状态得到初始水库运行动态监测结果包括：
当水库水位状态为正常时，判断所述水库动态变化状态是否为正常蓄水或正常放水，若是，则初始水库运行动态监测结果为正常，否则，初始水库运行动态监测结果为预计风险；
当水库水位状态为上升时，判断所述水库动态变化状态是否为正常放水或风险放水，若是，则初始水库运行动态监测结果为预计正常，否则，初始水库运行动态监测结果为预警风险；
当水库水位状态为下降时，判断所述水库动态变化状态是否为正常蓄水或风险蓄水，若是，则初始水库运行动态监测结果为预计正常，否则，初始水库运行动态监测结果为预警风险；
当水库水位状态为非正常平稳时，初始水库运行动态监测结果为预计风险。
9.如权利要求8所述的一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，其特征在于，利用所述初始水库运行动态监测结果与水库环境数据进行比对处理得到初始水库运行监测结果包括：
当所述初始水库运行动态监测结果为预计正常时，判断所述水库环境数据与历史同时刻的水库环境数据的相似度是否均大于数据相似阈值，若是，则利用所述初始水库运行动态监测结果作为初始水库运行监测结果，否则，初始水库运行监测结果为预计风险；
当所述初始水库运行动态监测结果为预计风险时，判断所述水库环境数据与历史同时刻的水库环境数据的相似度是否均大于数据相似阈值，若是，则利用所述初始水库运行动态监测结果作为初始水库运行监测结果，否则，初始水库运行监测结果为预警风险；
当所述初始水库运行动态监测结果为预警风险时，判断所述水库环境数据与历史同时刻的水库环境数据的相似度是否均大于数据相似阈值，若是，则利用所述初始水库运行动态监测结果作为初始水库运行监测结果，否则，初始水库运行监测结果为预计风险；
其中，数据相似阈值为0.8。
10.如权利要求1所述的一种水库运行状态与水库环境协同预警监测方法，其特征在于，利用所述初始水库运行监测结果根据水库历史运行数据得到水库预警监测结果包括：
利用所述水库历史运行数据获取历史同时刻初始水库运行监测结果；
判断所述初始水库运行监测结果与历史同时刻初始水库运行监测结果是否相同，若是，则利用所述初始水库运行监测结果作为水库预警监测结果，否则，利用所述初始水库运行监测结果与历史同时刻初始水库运行监测结果作为水库预警监测结果。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20230131 |
|
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