申请/专利权人：河南黄河河务局新乡黄河河务局

申请日：2021-07-26

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN113450349B

主分类号：G06F30/27

分类号：G06F30/27

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2021.10.22#实质审查的生效;2021.09.28#公开

摘要：本发明提供了一种基于人工智能的水利工程水闸管理方法及系统，该方法包括：获取闸墩图像，基于闸墩图像获取的所有闸墩处的瞬时水位构成瞬时水位集合，对多帧闸墩图像对应的瞬时水位集合进行整合，得到水面空域信息描述集合；利用水面高度推测模型对时序上的若干水面空域信息描述集合进行处理，得到水面无波动时的水面高度；基于得到的水面高度对水闸进行控制。基于水波移动的空域信息，本发明不仅可准确推测水面无波动时的水面高度，还无需利用其它数据进行辅助推测，减少无效计算，节省计算资源。

主权项：1.一种基于人工智能的水利工程水闸管理方法，其特征在于，该方法包括：获取闸墩图像，基于闸墩图像获取的所有闸墩处的瞬时水位构成瞬时水位集合，对多帧闸墩图像对应的瞬时水位集合进行整合，得到水面空域信息描述集合；利用水面高度推测模型对时序上的若干水面空域信息描述集合进行处理，得到水面无波动时的水面高度；基于得到的水面高度对水闸进行控制；所述水面高度预测模型为TCN网络；TCN网络连接编码器和全连接层，通过全连接层输出水面无波动时的水面高度；TCN网络的训练过程为：采用多组不同时段的连续序号的描述矩阵作为训练数据集，以在滑窗中处于中心位置的描述矩阵所对应时间段的水面无波动时真实的水面高度的均值作为标签值，损失函数采用MSELoss；所述基于得到的水面高度对水闸进行控制，包括：计算所有水面高度推测值的均值设置触发阈值m1及限高水位H，当时，生成触发信息，进行下一步水位超限事件检测；否则，不生成触发信息；当服务器检测到水位超限事件检测触发信息后，开启水位超限事件检测；对于每个闸墩，设置事件累积值x，若瞬时水位描述子向量内任一元素大于等于限高水位H，令当前时刻的事件累积值x为1；否则，令当前时刻的事件累积值x为-1；构建事件累积评价指标f＝e-0.952+sgnxx+1-e-0.95[2+sgnx]x′，其中，e为自然常数，sgn·表示符号函数，x表示当前时刻的事件累积值，x′表示当前时刻之前所有时刻事件累积值的累加结果；设置双阈值m2和m3，其中m2为衰减阈值，m3为累积阈值，当事件累积评价指标f大于等于累积阈值m3时，判断为水位超限事件发生；当事件累积评价指标f小于衰减阈值m2时，判断为水位超限事件未发生；水位超限事件发生后，生成控制指令，由服务器传输到驱动装置进行水闸的智能控制。

全文数据：

权利要求：

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