一种适用于水文站测流的测流设备运行智能评估系统的制作方法

本发明属于测流设备运行评估领域，涉及数据分析技术，具体是一种适用于水文站测流的测流设备运行智能评估系统。

背景技术：

1、水文站测流设备运行智能评估系统是一套基于物联网、大数据和人工智能技术的智能化管理系统，该系统旨在对水文站测流设备的运行状态进行实时监测、分析和评估，确保测流设备的稳定运行和数据的准确性。

2、现有技术中的测流设备运行智能评估系统仅能够对测流设备的运行状态进行评估，但是无法从空间分布、运行环境等角度对运行异常的设备进行运行特征分析，导致后续的测流异常概率无法得到有效控制。

3、针对上述技术问题，本技术提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种适用于水文站测流的测流设备运行智能评估系统，用于解决现有技术中的测流设备运行智能评估系统无法从空间分布、运行环境等角度对运行异常的设备进行运行特征分析的问题；

2、本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以从空间分布、运行环境等角度对运行异常的设备进行运行特征分析的适用于水文站测流的测流设备运行智能评估系统。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种适用于水文站测流的测流设备运行智能评估系统，包括智能评估平台，所述智能评估平台通信连接有数据采集模块、测流校验模块、校验分析模块、环境检测模块以及存储模块；

5、所述数据采集模块包括若干个测流仪，在水文站内设置若干个检测点，测流仪与检测点的数量相同，将测流仪与检测点一一匹配并进行安装，测流仪用于采集检测点位置的流量数据、水位数据以及流速数据；

6、所述测流校验模块用于定期对测流仪的采集数据进行校验处理，在水文站测流设备整体运行状态不满足要求时生成空间分析信号并将空间分析信号发送至智能评估平台，智能评估平台接收到空间分析信号后将空间分析信号发送至空间分析模块；

7、所述空间分析模块用于对水文站内的异常点进行空间分布分析：分别采用横切分割法、外扩分割法以及随机分割法将水文站的水域分割为m个分析区域并得到横切系数、外扩系数以及随机系数，通过横切系数、外扩系数以及随机系数对水文站的测流异常现象是否具有集中性进行判定；

8、所述环境检测模块用于对水文站内异常点的运行环境进行检测分析。

9、作为本发明的一种优选实施方式，测流校验模块用于定期对测流仪的采集数据进行校验处理：定期采用雷达校验系统进行校验数据采集，校验数据包括所有检测点的流量校验值、水位校验值以及流速校验值，将检测点的流量校验值与流量数据的差值的绝对值标记为流量偏差值lp，将检测点的水位校验值与水位数据的差值的绝对值标记为水位偏差值wp，将检测点的流速校验值与流速数据的差值的绝对值标记为流速偏差值sp；通过对流量偏差值lp、水位偏差值wp以及流速偏差值sp进行数值计算得到检测点的偏差系数pc；通过存储模块获取到偏差阈值pcmax，将检测点的偏差系数pc与偏差阈值pcmax进行比较并通过比较结果对水文站测流设备整体运行状态是否满足要求进行判定。

10、作为本发明的一种优选实施方式，将检测点的偏差系数pc与偏差阈值pcmax进行比较的具体过程包括：若偏差系数pc小于偏差阈值pcmax，则判定检测点的测流仪运行正常，将对应检测点标记为正常点；若偏差系数pc大于等于偏差阈值pcmax，则判定检测点的测流仪运行异常，将对应检测点标记为异常点；将异常点的数量与检测点的数量的比值标记为水文站的异常系数，通过存储模块获取到异常阈值，将异常系数与异常阈值进行比较：若异常系数小于异常阈值，则判定水文站测流设备整体运行状态满足要求；若异常系数大于等于异常阈值，则判定水文站测流设备整体运行状态不满足要求。

11、作为本发明的一种优选实施方式，横切分割法进行水域分割的具体过程包括：生成m-1条分割直线，每相邻两条分割直线相互平行且距离相等，将分割直线与水域边缘线构成的水域标记为分析区域；外扩分割法进行水域分割的具体过程包括，以水文站的水域中心点为圆心生成m-1条圆形曲线，每相邻两条圆形曲线构成的封闭图形的面积均相等，将封闭图形对应的水域标记为分析区域；随机分割法进行水域分割的具体过程包括：将水文站的水域随机分割为m个分析区域，每个分析区域的面积值均相等。

12、作为本发明的一种优选实施方式，对水文站的测流异常现象是否具有集中性进行判定的具体过程包括：对所有横切分割法得到的分析区域的异常点数量值进行方差计算得到横切系数，对所有外扩分割法得到的分析区域的异常点数量值进行方差计算得到外扩系数，对所有随机分割法得到的分析区域的异常点数量值进行方差计算得到随机系数，通过存储模块获取到集中阈值，将横切系数、外扩系数以及随机系数分别与集中阈值进行比较：若横切系数不小于集中阈值，则判定水文站的测流异常现象具有横切集中性，将异常点数量值最大的分析区域作为横切异常区域发送至管理人员的手机终端；若外扩系数不小于集中阈值，则判定水文站的测流异常现象具有外扩集中性，将异常点数量值最大的分析区域作为外扩异常区域发送至管理人员的手机终端；若随机系数不小于集中阈值，则判定水文站的测流异常现象具有随机集中性，将异常点数量值最大的分析区域作为随机异常区域发送至管理人员的手机终端；若横切系数、外扩系数以及随机系数均小于集中阈值，则生成环境检测信号并将环境检测信号通过智能评估平台发送至环境检测模块。

13、作为本发明的一种优选实施方式，环境检测模块对水文站内异常点的运行环境进行检测分析的具体过程包括：获取异常点的水压数据sy以及水温数据sw，水压数据sy为异常点进行校验数据采集时的水压值，水温数据sw为异常点进行校验数据采集时的水温值，通过水压数据sy与水温数据sw进行数值计算得到异常点的检测系数jc；将异常点按照偏差系数pc数值由大到小的顺序进行排列得到偏差序列，将异常点按照检测系数jc数值由大到小的顺序进行排列得到检测序列，将异常点在偏差序列中的序号与检测序列中的序号的差值的绝对值标记为异常点的反馈值，对所有异常点的反馈值进行求和取平均值得到水文站的反馈系数，通过存储模块获取到反馈阈值，将反馈系数与反馈阈值进行比较并通过比较结果对水文站内的测流异常现象影响因素进行判定。

14、作为本发明的一种优选实施方式，将反馈系数与反馈阈值进行比较的具体过程包括：若反馈系数小于反馈阈值，则判定水文站内的测流异常现象由环境异常引起，生成设备改良信号并将设备改良信号发送至管理人员的手机终端；若反馈系数大于等于反馈阈值，则判定水文站内的测流异常现象由自然老化引起，生成设备更换信号并将设备更换信号发送至管理人员的手机终端。

15、本发明具备下述有益效果：

16、1、通过测流校验模块可以定期对测流仪的采集数据进行校验处理，结合无人机、雷达等技术重新获取检测点的各项测流参数，从而根据测流参数对测流仪的采集数据准确程度进行评估与判定，根据评估结果对检测点进行差异化标记，对水文站整体测流设备运行状态进行反馈；

17、2、通过空间分析模块可以对水文站内的异常点进行空间分布分析，采用多种区域分割方式对水文站的水域进行分割得到分析区域，并根据同一分析区域内异常点的数量分布离散程度进行分析得到横切系数、外扩系数以及随机系数，从而对水文站内的异常点分布是否具有空间集中性进行判定；

18、3、通过环境检测模块可以对水文站内异常点的运行环境进行检测分析，对异常点分别按照检测系数与偏差系数进行排序得到检测序列与偏差序列，从而根据异常点在检测序列与偏差序列中序号的接近程度来反馈运行环境对测流异常现象的影响程度，并给出针对性的处理决策建议，降低后续出现测流异常现象的概率。