CN114547541A - 一种应用于河涌巡测的*** - Google Patents
一种应用于河涌巡测的*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN114547541A CN114547541A CN202210184974.4A CN202210184974A CN114547541A CN 114547541 A CN114547541 A CN 114547541A CN 202210184974 A CN202210184974 A CN 202210184974A CN 114547541 A CN114547541 A CN 114547541A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- disaster
- data
- resistant
- coefficient
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 71
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 10
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 9
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 7
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 4
- 230000009193 crawling Effects 0.000 claims description 3
- 238000011157 data evaluation Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
- G06F17/10—Complex mathematical operations
- G06F17/11—Complex mathematical operations for solving equations, e.g. nonlinear equations, general mathematical optimization problems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C13/00—Surveying specially adapted to open water, e.g. sea, lake, river or canal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01W—METEOROLOGY
- G01W1/00—Meteorology
- G01W1/02—Instruments for indicating weather conditions by measuring two or more variables, e.g. humidity, pressure, temperature, cloud cover or wind speed
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0635—Risk analysis of enterprise or organisation activities
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/10—Services
- G06Q50/26—Government or public services
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/152—Water filtration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Economics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Operations Research (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Marketing (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Atmospheric Sciences (AREA)
Abstract
本发明公开了一种应用于河涌巡测的***，涉及河流巡测技术领域，包括水文数据采集模块、数据分析模块、第三方接口模块以及洪涝威胁分析模块；水文数据采集模块用于采集巡航路线上各点的水文数据并将水文数据传输至数据分析模块；数据分析模块用于接收水文数据进行检测分析，计算得到水污系数，以提醒管理人员及时采取对应措施对该河段进行治理；汛情期间水位上涨时，洪涝威胁分析模块用于获取微气象数据和水文数据并进行相关处理，判断是否存在洪涝风险并及时预警，提高河流治理效率；抗灾分析模块用于对接收到的抗灾救援任务进行抗灾系数分析，并根据抗灾系数执行不同等级的抗灾方案，有效提高抗灾效率，实现抗灾资源分配利用最大化。
Description
技术领域
本发明涉及河流巡测技术领域，具体是一种应用于河涌巡测的***。
背景技术
水利信息主要指是河流、湖泊、水库的水利运行情况，反映各水域的水文水质，水利监测可以便于相关部门做出安排，防范洪涝灾害事故的发生，水利监测的基础是各水域的水利水质数据采集。
当前，水利监测技术是通过各种检测仪所带有的传感器，探测水域的温度、湿度、风速、风向、雨量、水质、水流速、水量、视频图像或图片等数字化信息；各专业检测数据单独存放、分析和执行监督操作，缺乏数据共享，无法实现联动，容易造成重复投资；同时当存在洪涝灾害威胁时，目前的巡河***存在无法根据灾害波及区域的抗灾系数执行不同等级抗灾方案的问题，无法实现抗灾资源分配利用最大化，为此，我们提出一种应用于河涌巡测的***。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种应用于河涌巡测的***。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种应用于河涌巡测的***，包括水文数据采集模块、数据分析模块、第三方接口模块以及洪涝威胁分析模块；
所述水文数据采集模块用于采集巡航路线上各点的水文数据并将水文数据传输至数据分析模块；所述数据分析模块用于接收水文数据进行检测分析，计算得到水污系数RY，若RY≥水污系数阈值，则生成水质异常信号；
所述第三方接口模块用于获取通过气象平台采集巡航路线上各点的微气象数据，并将微气象数据传输至洪涝威胁分析模块；
汛情期间水位上涨时，所述洪涝威胁分析模块用于获取微气象数据和水文数据并进行相关处理，判断是否存在洪涝风险，具体为：
根据微气象数据对当前河段的气象敏感度Ht进行评估；获取水文数据中的水位信息和水流速度信息，并依次标记为WA、V1；
利用公式HW=WA×Z1+V1×Z2+Ht×Z3计算得到当前河段的洪涝威胁系数HW；其中Z1、Z2、Z3为权重因子；若HW≥洪涝威胁阈值，则生成洪涝威胁信号；所述洪涝威胁分析模块用于将洪涝威胁信号和与对应河段的定位数据一并上传至监控中心；
所述监控中心接收到洪涝威胁信号和与对应河段的定位数据后，估算出对应的灾害波及区域进行预警，并发送抗灾救援任务至抗灾分析模块；
所述抗灾分析模块用于对接收到的抗灾救援任务进行抗灾系数分析，并根据抗灾系数执行不同等级的抗灾方案。
进一步地，所述抗灾分析模块的具体分析步骤为：
获取抗灾救援任务对应的灾害波及区域，采集所述灾害波及区域的人文经济数据，计算得到人文系数Wc；
调取所述灾害波及区域的历史洪涝受灾情况，统计灾害波及区域的受灾次数为P1；将该灾害波及区域每次受灾的受灾时长、灾害等级依次标记为PTi、PDi，利用公式PWi=PTi×b4+PDi×b5计算得到受灾值PWi，其中b4、b5为系数因子；
统计PWi≥受灾阈值的次数为P2，当PWi≥受灾阈值时，获取PWi与受灾阈值的差值并求和得到超灾值ZT，利用公式CS=P2×b6+ZT×b7计算得到超灾系数CS，其中b6、b7为系数因子；利用公式ZH=P1×g1+CS×g2计算得到该灾害波及区域的受灾系数ZH，其中g1、g2为系数因子；
利用公式
计算得到该抗灾救援任务的抗灾系数KZ，g3、g4为系数因子；根据抗灾系数KZ执行不同等级的抗灾方案。
进一步地，根据抗灾系数KZ执行不同等级的抗灾方案，具体为：
将抗灾系数KZ与预设阈值相比较，其中预设阈值包括KL1、KL2，且KL1＞KL2；若KZ＞KL1，则对该灾害波及区域执行第一等级抗灾方案；
若KL2＜KZ≤KL1，则对该灾害波及区域执行第二等级抗灾方案；
若KZ≤KL2，则对该灾害波及区域执行第三等级抗灾方案；
其中抗灾方案表现为：在对应时限内筹措派遣对应规格数量的应急资源送至灾害波及区域进行抗灾；其中第一等级＞第二等级＞第三等级。
进一步地，历史洪涝受灾情况携带有受灾时长以及灾害等级，灾害等级由抗灾救援中心根据建筑物损害、人员伤亡和应急资源投入三个维度的数据评估得出。
进一步地，所述数据分析模块的具体分析步骤为：
获取当前河段的水文数据，将水文数据中PH值信息、浊度信息、溶解氧信息、硫化物信息以及水温信息依次标记为R1、R2、R3、R4、R5；利用公式RY=(|R1-8|×Q1+R2×Q2+R3×Q3+R5×Q5)/(R4×Q4)计算得到水污系数RY，其中Q1、Q2、Q3、Q4、Q5为权重因子；
若RY≥水污系数阈值，则生成水质异常信号；所述数据分析模块用于将水质异常信号与当前河段的定位数据一并上传至监控中心，以提醒监控中心的管理人员及时采取对应措施对该河段进行治理。
进一步地，还包括GPS定位航线规划模块、自主巡航模块；所述GPS定位航线规划模块用于爬取流域内各河流的上下游汇水关系，并根据爬取到的数据为无人船规划巡航路线，所述自主巡航模块用于控制无人船按照GPS定位航线规划模块规划的巡航路线航行。
进一步地，还包括声呐探测模块，所述声呐探测模块用于探测当前河段以及河岸是否有人，当探测到有人时，通过语音播报器播放安全提醒信息，以提醒人员远离河流。
进一步地，水文数据包括水质信息、水温信息、水位信息和水流速度信息，其中水质信息包括PH值信息、浊度信息、溶解氧信息以及硫化物信息；微气象数据包括风速、风向、温度、湿度、气压以及雨量预测数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中数据分析模块用于接收水文数据进行检测分析，计算得到水污系数RY，以提醒监控中心的管理人员及时采取对应措施对该河段进行治理；声呐探测模块用于探测当前河段以及河岸是否有人，当探测到有人时，通过语音播报器播放安全提醒信息，以提醒人员远离河流；第三方接口模块用于获取通过气象平台采集巡航路线上各点的微气象数据；通过汇聚水文数据、声呐探测数据和第三方数据，实现对河流监测的综合分析、预警和统一指挥，解决了目前河流监测各专业独立数据采集和分析的现状，避免了***建设重复投资的问题，提高了数据使用价值；
2、汛情期间水位上涨时，洪涝威胁分析模块用于获取微气象数据和水文数据并进行相关处理，根据微气象数据对当前河段的气象敏感度Ht进行评估，对水位信息、水流速度信息和气象敏感度分配权重，计算得到当前河段的洪涝威胁系数，当存在洪涝风险时，及时预警并发送抗灾救援任务至抗灾分析模块；抗灾分析模块用于对接收到的抗灾救援任务进行抗灾系数分析，并根据抗灾系数执行不同等级的抗灾方案，有效提高抗灾效率，实现抗灾资源分配利用最大化。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的***框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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。
如图1所示，一种应用于河涌巡测的***，应用于无人船，包括GPS定位航线规划模块、自主巡航模块、水文数据采集模块、数据分析模块、监控中心、声呐探测模块、第三方接口模块、洪涝威胁分析模块以及抗灾分析模块；
GPS定位航线规划模块用于爬取流域内各河流的上下游汇水关系，并根据爬取到的数据为无人船规划巡航路线，自主巡航模块用于控制无人船按照GPS定位航线规划模块规划的巡航路线航行；
水文数据采集模块用于采集巡航路线上各点的水文数据并将水文数据传输至数据分析模块，水文数据包括水质信息、水温信息、水位信息、水流速度信息等水文参数；水质信息包括PH值信息、浊度信息、溶解氧信息以及硫化物信息；
数据分析模块用于接收水文数据进行检测分析，具体分析步骤为：
获取当前河段的水文数据，将水文数据中PH值信息、浊度信息、溶解氧信息、硫化物信息以及水温信息依次标记为R1、R2、R3、R4、R5；
对PH值信息、浊度信息、溶解氧信息、硫化物信息和水温信息分配权重，权重依次分配为Q1、Q2、Q3、Q4、Q5，其中Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=1且Q1＞Q2＞Q3＞Q4＞Q5；利用公式RY=(|R1-8|×Q1+R2×Q2+R3×Q4+R5×Q5)/R4计算得到水污系数RY；例如：Q1取值0.41，Q2取值0.29，Q3取值0.18，Q4取值0.08，Q5取值0.04；
将水污系数RY与水污系数阈值相比较；若RY≥水污系数阈值，则生成水质异常信号；数据分析模块用于将水质异常信号与当前河段的定位数据一并上传至监控中心，以提醒监控中心的管理人员及时采取对应措施对该河段进行治理；
声呐探测模块用于探测当前河段以及河岸是否有人，当探测到有人时，通过语音播报器播放安全提醒信息，以提醒人员远离河流；
第三方接口模块用于通过第三方接口收集第三方数据，为河流综合治理提供数据支撑；第三方接口模块用于获取通过气象平台采集巡航路线上各点的微气象数据，并将微气象数据传输至洪涝威胁分析模块；微气象数据包括风速、风向、温度、湿度、气压以及雨量预测数据；
在本实施例中，通过汇聚水文数据、声呐探测数据和第三方数据，实现对河流监测的综合分析、预警和统一指挥，解决了目前河流监测各专业独立数据采集和分析的现状，避免了***建设重复投资的问题，提高了数据使用价值；
汛情期间水位上涨时，洪涝威胁分析模块用于获取微气象数据和水文数据并进行相关处理；具体处理步骤为：
根据微气象数据对当前河段的气象敏感度Ht进行评估，具体为：
将微气象数据中对应的风速、温度、湿度气压以及雨量预测数据依次标记为F1、W1、X1、N1以及L1；
利用公式
计算得到当前河段的气象敏感度Ht，其中a1、a2、a3、a4、a5均为系数因子；
获取水文数据中的水位信息和水流速度信息，将水位信息标记为WA，将水流速度信息标记为V1；
对水位信息、水流速度信息和气象敏感度分配权重，权重依次分配为Z1、Z2、Z3；其中Z1+Z2+Z3=1且Z1＞Z2＞Z3；Z1、Z2、Z3均为管理员预设值；
利用公式HW=WA×Z1+V1×Z2+Ht×Z3计算得到当前河段的洪涝威胁系数HW；将洪涝威胁系数HW与洪涝威胁阈值相比较；
若HW≥洪涝威胁阈值，则生成洪涝威胁信号；洪涝威胁分析模块用于将洪涝威胁信号和与对应河段的定位数据一并上传至监控中心；
监控中心接收到洪涝威胁信号和与对应河段的定位数据后，估算出对应的灾害波及区域进行预警，并发送抗灾救援任务至抗灾分析模块；
抗灾分析模块用于对接收到的抗灾救援任务进行抗灾系数分析，并根据抗灾系数执行不同等级的抗灾方案，具体分析步骤为：
获取抗灾救援任务对应的灾害波及区域，采集灾害波及区域的人文经济数据；人文经济数据包括人口数量、人均GDP以及就业率；
将灾害波及区域的人口数量、人均GDP以及就业率依次标记为K1、K2和K3；利用公式Wc=K1×b1+K2×b2+K3×b3计算得到灾害波及区域的人文系数Wc，其中b1、b2、b3均为系数因子；
调取灾害波及区域的历史洪涝受灾情况，统计灾害波及区域的受灾次数为P1；历史洪涝受灾情况携带有受灾时长以及灾害等级，其中灾害等级由抗灾救援中心根据建筑物损害、人员伤亡和应急资源投入三个维度的数据评估得出；
将该灾害波及区域每次受灾的受灾时长、灾害等级依次标记为PTi、PDi，利用公式PWi=PTi×b4+PDi×b5计算得到受灾值PWi，其中b4、b5均为系数因子；将受灾值PWi与受灾阈值相比较；
统计PWi≥受灾阈值的次数为P2，当PWi≥受灾阈值时，获取PWi与受灾阈值的差值并求和得到超灾值ZT，利用公式CS=P2×b6+ZT×b7计算得到超灾系数CS，其中b6、b7均为系数因子；
将受灾次数、超灾系数进行归一化处理并取其数值，利用公式ZH=P1×g1+CS×g2计算得到该灾害波及区域的受灾系数ZH，其中g1、g2均为系数因子；
将人文系数、受灾系数进行归一化处理并取其数值；
利用公式
计算得到该抗灾救援任务的抗灾系数KZ，其中g3、g4均为系数因子；
根据抗灾系数KZ执行不同等级的抗灾方案，具体为：
将抗灾系数KZ与预设阈值相比较，其中预设阈值包括KL1、KL2，且KL1＞KL2；若KZ＞KL1，则对该灾害波及区域执行第一等级抗灾方案；
若KL2＜KZ≤KL1，则对该灾害波及区域执行第二等级抗灾方案；
若KZ≤KL2，则对该灾害波及区域执行第三等级抗灾方案；
其中抗灾方案表现为：在对应时限内筹措派遣对应规格数量的应急资源送至灾害波及区域进行抗灾；其中第一等级＞第二等级＞第三等级，等级越高，则表明筹措的应急资源的规格数量越多、筹措的时限越短，有效提高抗灾效率，实现抗灾资源分配利用最大化。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：
一种应用于河涌巡测的***，在工作时，GPS定位航线规划模块用于爬取流域内各河流的上下游汇水关系，并根据爬取到的数据为无人船规划巡航路线，自主巡航模块用于控制无人船按照GPS定位航线规划模块规划的巡航路线航行；水文数据采集模块用于采集巡航路线上各点的水文数据并将水文数据传输至数据分析模块，数据分析模块用于接收水文数据进行检测分析，计算得到水污系数RY，若RY≥水污系数阈值，则生成水质异常信号，以提醒监控中心的管理人员及时采取对应措施对该河段进行治理；声呐探测模块用于探测当前河段以及河岸是否有人，当探测到有人时，通过语音播报器播放安全提醒信息，以提醒人员远离河流；
第三方接口模块用于获取通过气象平台采集巡航路线上各点的微气象数据；汛情期间水位上涨时，洪涝威胁分析模块用于获取微气象数据和水文数据并进行相关处理；根据微气象数据对当前河段的气象敏感度Ht进行评估，对水位信息、水流速度信息和气象敏感度分配权重，计算得到当前河段的洪涝威胁系数，当存在洪涝风险时，及时预警并发送抗灾救援任务至抗灾分析模块；抗灾分析模块用于对接收到的抗灾救援任务进行抗灾系数分析，并根据抗灾系数执行不同等级的抗灾方案，有效提高抗灾效率，实现抗灾资源分配利用最大化。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种应用于河涌巡测的***，应用于无人船，其特征在于，包括水文数据采集模块、数据分析模块、第三方接口模块以及洪涝威胁分析模块；
所述水文数据采集模块用于采集巡航路线上各点的水文数据并将水文数据传输至数据分析模块；所述数据分析模块用于接收水文数据进行检测分析，计算得到水污系数RY，若RY≥水污系数阈值，则生成水质异常信号；
所述第三方接口模块用于获取通过气象平台采集巡航路线上各点的微气象数据，并将微气象数据传输至洪涝威胁分析模块；
汛情期间水位上涨时，所述洪涝威胁分析模块用于获取微气象数据和水文数据并进行相关处理，判断是否存在洪涝风险，具体为：
将微气象数据中对应的风速、温度、湿度气压以及雨量预测数据依次标记为F1、W1、X1、N1以及L1；
利用公式
计算得到当前河段的气象敏感度Ht，其中a1、a2、a3、a4、a5均为系数因子；
获取水文数据中的水位信息和水流速度信息，将水位信息标记为WA，将水流速度信息标记为V1；对水位信息、水流速度信息和气象敏感度分配权重，权重依次分配为Z1、Z2、Z3；其中Z1+Z2+Z3=1且Z1＞Z2＞Z3；
利用公式HW=WA×Z1+V1×Z2+Ht×Z3计算得到当前河段的洪涝威胁系数HW；若HW≥洪涝威胁阈值，则生成洪涝威胁信号；洪涝威胁分析模块用于将洪涝威胁信号和与对应河段的定位数据一并上传至监控中心；
所述监控中心接收到洪涝威胁信号和与对应河段的定位数据后，估算出对应的灾害波及区域进行预警，并发送抗灾救援任务至抗灾分析模块；
所述抗灾分析模块用于对接收到的抗灾救援任务进行抗灾系数分析，并根据抗灾系数执行不同等级的抗灾方案，具体分析步骤为：
获取抗灾救援任务对应的灾害波及区域，采集所述灾害波及区域的人文经济数据；将灾害波及区域的人口数量、人均GDP以及就业率依次标记为K1、K2和K3；利用公式Wc=K1×b1+K2×b2+K3×b3计算得到灾害波及区域的人文系数Wc，其中b1、b2、b3均为系数因子；
调取所述灾害波及区域的历史洪涝受灾情况，统计灾害波及区域的受灾次数为P1；将该灾害波及区域每次受灾的受灾时长、灾害等级依次标记为PTi、PDi，利用公式PWi=PTi×b4+PDi×b5计算得到受灾值PWi，其中b4、b5均为系数因子；
统计PWi≥受灾阈值的次数为P2，当PWi≥受灾阈值时，获取PWi与受灾阈值的差值并求和得到超灾值ZT，利用公式CS=P2×b6+ZT×b7计算得到超灾系数CS，其中b6、b7均为系数因子；利用公式ZH=P1×g1+CS×g2计算得到该灾害波及区域的受灾系数ZH，其中g1、g2均为系数因子；
利用公式
计算得到该抗灾救援任务的抗灾系数KZ，g3、g4均为系数因子；根据抗灾系数KZ执行不同等级的抗灾方案。
2.根据权利要求1所述的一种应用于河涌巡测的***，其特征在于，根据抗灾系数KZ执行不同等级的抗灾方案，具体为：
将抗灾系数KZ与预设阈值相比较，其中预设阈值包括KL1、KL2，且KL1＞KL2；若KZ＞KL1，则对该灾害波及区域执行第一等级抗灾方案；
若KL2＜KZ≤KL1，则对该灾害波及区域执行第二等级抗灾方案；
若KZ≤KL2，则对该灾害波及区域执行第三等级抗灾方案；
其中抗灾方案表现为：在对应时限内筹措派遣对应规格数量的应急资源送至灾害波及区域进行抗灾；其中第一等级＞第二等级＞第三等级。
3.根据权利要求1所述的一种应用于河涌巡测的***，其特征在于，历史洪涝受灾情况携带有受灾时长以及灾害等级，灾害等级由抗灾救援中心根据建筑物损害、人员伤亡和应急资源投入三个维度的数据评估得出。
4.根据权利要求1所述的一种应用于河涌巡测的***，其特征在于，所述数据分析模块的具体分析步骤为：
获取当前河段的水文数据，将水文数据中PH值信息、浊度信息、溶解氧信息、硫化物信息以及水温信息依次标记为R1、R2、R3、R4、R5；利用公式RY=(|R1-8|×Q1+R2×Q2+R3×Q3+R5×Q5)/(R4×Q4)计算得到水污系数RY，其中Q1、Q2、Q3、Q4、Q5均为权重因子；
若RY≥水污系数阈值，则生成水质异常信号；所述数据分析模块用于将水质异常信号与当前河段的定位数据一并上传至监控中心，以提醒监控中心的管理人员及时采取对应措施对该河段进行治理。
5.根据权利要求1所述的一种应用于河涌巡测的***，其特征在于，还包括GPS定位航线规划模块、自主巡航模块；所述GPS定位航线规划模块用于爬取流域内各河流的上下游汇水关系，并根据爬取到的数据为无人船规划巡航路线，所述自主巡航模块用于控制无人船按照GPS定位航线规划模块规划的巡航路线航行。
6.根据权利要求1所述的一种应用于河涌巡测的***，其特征在于，还包括声呐探测模块，所述声呐探测模块用于探测当前河段以及河岸是否有人，当探测到有人时，通过语音播报器播放安全提醒信息，以提醒人员远离河流。
7.根据权利要求1所述的一种应用于河涌巡测的***，其特征在于，水文数据包括水质信息、水温信息、水位信息和水流速度信息，其中水质信息包括PH值信息、浊度信息、溶解氧信息以及硫化物信息；微气象数据包括风速、风向、温度、湿度、气压以及雨量预测数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210184974.4A CN114547541B (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种应用于河涌巡测的*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210184974.4A CN114547541B (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种应用于河涌巡测的*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114547541A true CN114547541A (zh) | 2022-05-27 |
| CN114547541B CN114547541B (zh) | 2022-09-20 |
Family
ID=81680409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210184974.4A Active CN114547541B (zh) | 2022-02-28 | 2022-02-28 | 一种应用于河涌巡测的*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114547541B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115221456A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-10-21 | 江苏航运职业技术学院 | 一种疏浚挖槽水动力变化引起的航槽淤积量预测方法 |
| CN117809439A (zh) * | 2024-02-23 | 2024-04-02 | 安徽金海迪尔信息技术有限责任公司 | 一种基于多种环境因素中河流流量异常预警*** |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203550999U (zh) * | 2013-07-05 | 2014-04-16 | 深圳市华儒科技有限公司 | 洪涝监测装置及洪涝灾害管理*** |
| CN104748785A (zh) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 南京理工大学常熟研究院有限公司 | 远程水文水质自动监测***平台 |
| CN106530626A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-03-22 | 孙晓彤 | 山洪灾害监测预警***及监测方法 |
| CN107610030A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-01-19 | 福建四创软件有限公司 | 基于防灾经验大数据分析的小流域险情辅助研判方法 |
| US20190318440A1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-17 | One Concern, Inc | Flood risk analysis and mapping |
| CN112433264A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-02 | 温州大学瓯江学院 | 复杂台风气象环境下洪涝灾害风险综合评估方法及预警信息平台 |
| CN113155102A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-07-23 | 时代云英(深圳)科技有限公司 | 一种河流综合治理*** |
| CN113344327A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-09-03 | 河南省科达水利勘测设计有限公司 | 一种防洪影响评价*** |
| CN113627826A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-09 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 苹果种植区洪涝灾害风险评估方法 |
-
2022
- 2022-02-28 CN CN202210184974.4A patent/CN114547541B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203550999U (zh) * | 2013-07-05 | 2014-04-16 | 深圳市华儒科技有限公司 | 洪涝监测装置及洪涝灾害管理*** |
| CN104748785A (zh) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 南京理工大学常熟研究院有限公司 | 远程水文水质自动监测***平台 |
| CN106530626A (zh) * | 2016-11-07 | 2017-03-22 | 孙晓彤 | 山洪灾害监测预警***及监测方法 |
| CN107610030A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-01-19 | 福建四创软件有限公司 | 基于防灾经验大数据分析的小流域险情辅助研判方法 |
| US20190318440A1 (en) * | 2018-04-17 | 2019-10-17 | One Concern, Inc | Flood risk analysis and mapping |
| CN112433264A (zh) * | 2020-12-08 | 2021-03-02 | 温州大学瓯江学院 | 复杂台风气象环境下洪涝灾害风险综合评估方法及预警信息平台 |
| CN113155102A (zh) * | 2021-02-24 | 2021-07-23 | 时代云英(深圳)科技有限公司 | 一种河流综合治理*** |
| CN113344327A (zh) * | 2021-05-06 | 2021-09-03 | 河南省科达水利勘测设计有限公司 | 一种防洪影响评价*** |
| CN113627826A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-09 | 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 | 苹果种植区洪涝灾害风险评估方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115221456A (zh) * | 2022-09-19 | 2022-10-21 | 江苏航运职业技术学院 | 一种疏浚挖槽水动力变化引起的航槽淤积量预测方法 |
| CN117809439A (zh) * | 2024-02-23 | 2024-04-02 | 安徽金海迪尔信息技术有限责任公司 | 一种基于多种环境因素中河流流量异常预警*** |
| CN117809439B (zh) * | 2024-02-23 | 2024-05-14 | 安徽金海迪尔信息技术有限责任公司 | 一种基于多种环境因素中河流流量异常预警*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114547541B (zh) | 2022-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114547541B (zh) | 一种应用于河涌巡测的*** | |
| CN109243205B (zh) | 一种沿海水上交通安全风险监测与预警***及方法 | |
| Wahl et al. | The stream-gaging program of the US Geological Survey | |
| Moore et al. | Recent trends in paralytic shellfish toxins in Puget Sound, relationships to climate, and capacity for prediction of toxic events | |
| CN106373070B (zh) | 一种应对城市暴雨内涝的四预方法 | |
| Dickert et al. | Cumulative impact assessment in environmental planning: A coastal wetland watershed example | |
| CN111505010A (zh) | 一种基于云平台的桥梁安全检测*** | |
| CN112734694A (zh) | 一种基于大数据的水质监测方法 | |
| CN113191644B (zh) | 一种基于自发-引发风险评价模型城市内涝风险评价方法 | |
| CN111325947B (zh) | 一种基于长短期记忆网络的风暴潮洪涝预警方法和*** | |
| Lummen et al. | Implementation of an integrated vulnerability and risk assessment model | |
| CN115423272B (zh) | 一种融合历史淹没强度的洪涝风险评估方法和*** | |
| CN115063954A (zh) | 一种基于物联网的智慧消防在线监测无线报警服务*** | |
| CN114354872A (zh) | 一种无人化河长智能巡河*** | |
| Koon et al. | Do wave heights and water levels increase ocean lifeguard rescues? | |
| CN114840573A (zh) | 一种基于数据分析的海灾智能监测***及方法 | |
| CN116682237B (zh) | 一种基于人工智能的智能防汛预警方法及平台 | |
| CN110414027A (zh) | 一种适用于洪涝预测***的数据处理方法 | |
| Fuchs et al. | Physical vulnerability | |
| CN113869807A (zh) | 一种城市水灾韧性能力评估***及方法 | |
| Ford | Flood-warning decision-support system for Sacramento, California | |
| CN105590034A (zh) | 防汛减灾能力评价模型 | |
| CN112927480B (zh) | 基于物联网和大数据协同分析的地质灾害监测方法及预警管理平台 | |
| CN115188163A (zh) | 一种基于暴雨与洪水相似性的洪水预警方法及*** | |
| CN114139380A (zh) | 一种水利工程安全管理*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A System Applied to River Patrol Survey Effective date of registration: 20230821 Granted publication date: 20220920 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Hefei Baohe District Branch Pledgor: Anhui Xinyu Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2023980053078 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |