【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及水务物联网云平台，尤其涉及基于信创信息的水务物联网平台。
技术介绍
1、随着社会的发展，时代的进步，人们对水资源的需求不断增加，水务管理面临着更大的挑战，水资源是经济发展的基础资源，科学有效的水务管理，可以有效的保障水资源的安全性，提高水资源的可持续利用率，并且，可以帮助社会更好地适应和应对气候变化带来的挑战。
2、然而，在传统的水务管理领域，通常依赖于人工巡检和简单的监测设备来获取水库水位、流量等关键数据，这些传统方法虽然在一定程度上能够满足基本的数据需求，但是增加了人员成本，并且在数据采集的全面性、处理速度以及预警准确性等方面存在明显不足，数据收集不全面，关键信息遗漏会导致预警准确性降低，而且不能及时进行水位变化预警，增加了因水位异常变化引发的安全事故的风险。
3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：提出基于信创信息的水务物联网平台，本专利技术通过计算综合水量数据进行洪涝和干旱预警，提高了预警的准确性和有效性，并且可以进行水位变化预警，提高了水库管理的安全性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：基于信创信息的水务物联网平台，包括信息采集单元、信息分析单元和预警和预测单元；
3、所述信息采集单元包括历史数据获取模块、实时数据采集模块和图像信息采集模块，所述历史数据获取模块用于获取历史数据a，并将历史数据a发送至信息分析单元；
4、所述实时数据采
5、所述图像信息采集模块用于通过摄像头获取水库的实时图像c和历史图像d，并将实时图像c和历史图像d发送至信息分析单元；
6、所述信息分析单元包括模型建立模块、数据分析模块、信息判断模块和图像分析模块；
7、所述模型建立模块用于建立常态下水库水位模型并分析，基于晴天无风的环境条件下，建立常态下水库水位模型，获取常态下实时数据b，所述常态下实时数据b包括常态下实时流量数据qsc和常态下实时水位数据wsc，通过将常态下实时流量数据qsc代入目标函数中求出常态下标准流量qb，获取待预测河流物理参数，基于常态下标准流量qb和待预测水库物理参数计算常态下标准水位wb；
8、所述数据分析模块用于获取实时数据b，所述实时数据b包括实时流量数据qs和实时水位数据ws，基于实时流量数据qs和常态下标准流量qb，计算流量影响系数qk，基于实时水位数据ws、常态下标准水位wb和流量影响系数qk，计算水位影响系数wk；
9、所述信息判断模块用于通过实时流量数据qs和流量影响系数qk，计算出流量预测数据qy，基于流量预测数据qy、实时水位数据ws和水位影响系数wk，计算水位预测数据wy，基于流量预测数据qy和水位预测数据wy，计算出综合水量数据li，预设综合水量区间(lmin，lmax)，根据综合水量区间判断综合水量数据以生成洪涝预警信号和干旱预警信号，并发送至预警和预测单元；
10、所述图像分析模块用于接收实时图像c和历史图像d，并将实时图像c和历史图像d分别进行图像处理并特征提取，建立空间三维坐标系，得出实时图像c中水库的三维轮廓图一和历史图像d中水库的三维轮廓图二，将三维轮廓图一与三维轮廓图二进行叠合，计算出水位的偏移指数fi，预设水位偏移指数阈值pmax，根据预设的阈值判断水位偏移指数pi以生成水位偏移信号，并将水位偏移预警信号发送至预警和预测单元。
11、进一步的，所述预警和预测单元包括水量预警模块、水位偏移预警模块和水位预测模块；
12、所述水量预警模块接收到洪涝预警信号，通过洪涝预警提示器发出洪涝预警提示音进行报警提醒，所述水量预警模块接收到干旱预警信号，通过干旱预警提示器发出干旱预警提示音进行报警提醒；
13、所述水位偏移预警模块用于接收水位偏移信号，并通过水位偏移提示器发出水位偏移提示音进行报警提醒；
14、所述水位预测模块用于通过水库相关数据和环境数据进行水位预测。
15、进一步的，计算常态下标准流量和常态下标准水位的具体工作过程为：
16、s101、基于常态下实时数据b和历史数据a，所述常态下实时数据b包括常态下实时流量数据qsc和常态下实时水位数据wsc，所述历史数据a包括历史流量数据qu和历史水位数据wu；
17、s102、基于晴天无风的环境条件下，建立常态下水库水位模型，其目标函数可表示为：
18、其中，f(x)表示目标函数，qsc表示常态下实时流量数据，m＝1、2、3、…、m，m表示测试模拟次数，qu为历史流量数据；
19、s103、通过流量传感器多次获取常态下实时流量数据，代入目标函数后得到常态下标准流量qb；
20、s104、获取水库的物理参数，所述物理参数包括水库长度lc、水库宽度dc和水库深度hc；
21、s105、通过公式：其中，wb为常态下标准水位。
22、进一步的，计算流量影响系数和水位影响系数的具体工作过程为：
23、s201、获取实时流量数据qs和实时水位数据ws；
24、s202、通过公式：其中，qk为流量影响系数，e为常数；
25、s203、通过公式：其中，wk为水位影响系数，f为常数。
26、进一步的，计算综合水量数据的具体工作过程为：
27、s301、通过公式：其中，qy为流量预测数据；
28、s302、通过公式：其中，wy为水位预测数据，g为常数；
29、s303、通过公式：其中，li为综合水量数据，j为常数；
30、s304、预设综合水量区间(lmin，lmax)；
31、若li大于且等于lmax，则生成洪涝预警信号，并发送至预警和预测单元；
32、若li小于lmin，则生成干旱预警信号，并发送至预警和预测单元。。
33、进一步的，图像处理的具体工作过程为：
34、s401、预处理：将接收的实时图像c和历史图像d分别通过去噪、增强、变换等操作，进行预处理；
35、s402、特征提取：将预处理后的实时图像c进行特征提取得到目标轮廓图一，将预处理后的历史图像d进行特征提取得到目标轮廓图二；
36、s403、轮廓图定位：通过基于梯度信息的投影统计法，对目标轮廓图一和目标轮廓图二进行行列扫描，确定目标轮廓图一和目标轮廓图二的起始行坐标、高度、列坐标和宽度，从而对目标轮廓图一和目标轮廓图二进行定位；
37、s404、确定水库位置：沿着目标轮廓图一和目标轮廓图二的轮廓边缘描点，得到第一边缘轮廓点集合和第二边缘轮廓点集合，基于第一边缘轮廓点集合和第二边缘轮廓点集合，确定水库的中点位置。
38、进一步的，建立空间三维坐标系的具体工作过程为：
39、s501、建本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，包括信息采集单元、信息分析单元和预警和预测单元；
2.根据权利要求1所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，所述预警和预测单元包括水量预警模块、水位偏移预警模块和水位预测模块；
3.根据权利要求1所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，计算常态下标准流量和常态下标准水位的具体工作过程为：
4.根据权利要求1所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，计算流量影响系数和水位影响系数的具体工作过程为：
5.根据权利要求1所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，计算综合水量数据的具体工作过程为：
6.根据权利要求1所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，图像处理的具体工作过程为：
7.根据权利要求6所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，建立空间三维坐标系的具体工作过程为：
8.根据权利要求7所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，计算水位偏移指数的具体工作过程为：
9.根据权利要求8所述的基于
10.根据权利要求2所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，水位预测的具体工作过程为：
...【技术特征摘要】
1.基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，包括信息采集单元、信息分析单元和预警和预测单元；
2.根据权利要求1所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，所述预警和预测单元包括水量预警模块、水位偏移预警模块和水位预测模块；
3.根据权利要求1所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，计算常态下标准流量和常态下标准水位的具体工作过程为：
4.根据权利要求1所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，计算流量影响系数和水位影响系数的具体工作过程为：
5.根据权利要求1所述的基于信创信息的水务物联网平台，其特征在于，计算综...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆彬，苏腾飞，潘朝露，杨宗国，陈正，
申请(专利权)人：深圳市水务科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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