CN111910588A - 智慧水利液压坝检测控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了智慧水利液压坝检测控制系统,包括数据采集模块、分析模块、检测单元、搜集单元、控制单元、维护模块、清理模块、预测单元以及通信单元;通过检测单元检测液压坝信息,通过数据采集模块采集河道信息,通过搜集单元搜集污染信息,并将液压坝的维修系数、液压坝的控制系数以及河水污染系数发送至分析模块进行分析;降低了液压坝出现危险的概率,增强了液压坝的安全性,及时对河道进行清理,减少了垃圾和浮生植物对环境的污染,同时能够预测出下次清理河道的时间,并将下次清理河道的时间发送至工人手机终端,提高了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及液压坝检测控制技术领域,具体为智慧水利液压坝检测控制系统及方法。
背景技术
随着城市快速的发展,城市中各种不协调的情况也随之出现,特别是我国大多数城市都有不同大小的河流通过,这些河流夏季及秋季河水对河床的覆盖较大,冬季及春季干枯,形不成水体景观,严重制约着城市不协调的发展,随着人民生活水平的提高,人民的居住品位也随之提高,人民对水体环境的依赖越来越大,在比较各种型式的挡水建筑上,液压坝的性价比最高,目前,液压坝已经得到了广泛的应用;
在现有技术中,液压坝无法检测数据,并对数据进行分析,无法及时对液压坝进行监测,也不能根据河道信息自动控制液压坝蓄水或者放水,降低了液压坝的工作效率,同时不能够及时控制液压坝上的清理机构,对河道进行清理,给环境带来了一定的污染。
发明内容
本发明的目的就在于提出智慧水利液压坝检测控制系统及方法,通过数据采集模块采集河道信息,获取液压坝的控制系数并将液压坝的控制系数发送至分析模块,分析模块对液压坝的控制系数进行分析,当液压坝的控制系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要放水,生成放水信号,并将放水信号发送至控制单元;当液压坝的控制系数小于设定阈值时,则判定液压坝需要蓄水,生成蓄水信号,并将蓄水信号发送至控制单元;控制单元接收放水信号与蓄水信号,并做出相对应的处理,当接收到放水信号时,控制单元则控制液压坝停止拦水;当接收到蓄水信号时,控制单元则控制液压坝开始拦水;通过河道信息判断出液压坝的工作时间,大大了提高了工作效率,增加了液压坝对生活的便利性。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
智慧水利液压坝检测控制系统,包括数据采集模块、分析模块、检测单元、搜集单元、控制单元、维护模块、清理模块、预测单元以及通信单元;
其中,所述检测单元用于检测液压坝信息,液压坝信息的具体检测步骤如下:
S1:获取液压坝挡水墙承受的压力值,并将液压坝挡水墙承受的压力值标记为Yi,i=1...n;
S2:获取液压坝中混凝土的应力值,并将液压坝中混凝土的应力值标记为Hi,i=1...n;
S3:获取液压坝渗流水的流量,并将液压坝渗流水的流量标记为Li,i=1...n;
S4:获取地下水的水位高度,并将地下水的水位高度标记为Di,i=1...n;
S5:通过公式获取到液压坝的维修系数Wi,i=1...n,其中,d1、d2、d3以及d4均为预设比例系数固定值,d1>d2>d3>d4,d1+d2+d3+d4=1.23658,μ为误差系数值,μ=2.123546;
S6:将液压坝的维修系数发送至分析模块;
所述数据采集模块用于采集河道信息,河道信息具体采集步骤如下:
P1:获取十天内的降雨量,并将十天内的降雨量标记为Jh,h=1...n;
P2:获取十天内下游通行船只的数量,并将十天内下游通行船只的数量标记为Ch,h=1...n;
P3:每间隔t时间,获取河水的泥沙含量,并将河水的泥沙含量标记为Nh,h=1...n,t为预设时间;
P4:每间隔t时间,获取下游河水的流量,并将下游河水的流量标记为Xh,h=1...n,t为预设时间;
P5:通过公式获取到液压坝的控制系数Kh,h=1...n,其中,u、v、w以及o为预设比例因子系数,且u、v、w以及o与十天内的降雨量、十天内下游通行船只的数量、河水的泥沙含量以及下游河水的流量一一对应,u>v>w>o,u+v+w+o=1.23654,β为误差系数固定值,β=2.365412,e为自然常数;
P6:将液压坝的控制系数发送至分析模块;
所述搜集单元用于搜集污染信息,污染信息的搜集步骤具体如下:
T1:获取河底的淤泥高度,并将河底的淤泥高度标记为Gw,w=1...n;
T2:获取河面上漂浮的垃圾数量,并将河面上漂浮的垃圾数量标记为Lw,w=1...n;
T3:获取河水中浮生植物的数量,并将河水中浮生植物的数量标记为Fw,w=1...n;
T5:将河水污染系数发送至分析模块;
所述分析模块用于接收液压坝的维修系数、液压坝的控制系数以及河水污染系数,并对液压坝的维修系数、液压坝的控制系数以及河水污染系数进行分析;
其中,分析模块对液压坝的维修系数的分析过程具体如下:将液压坝的维修系数与设定阈值进行比较,当液压坝的维修系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要进行维护,生成需维护信号,并将需维护信号发送至维护模块;当液压坝的维修系数小于设定阈值时,则判定液压坝不需要进行维护,生成不需维护信号,并将不需维护信号发送至维护模块;
其中,分析模块对液压坝的控制系数的分析过程具体如下:将液压坝的控制系数与设定阈值进行比较,当液压坝的控制系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要放水,生成放水信号,并将放水信号发送至控制单元;当液压坝的控制系数小于设定阈值时,则判定液压坝需要蓄水,生成蓄水信号,并将蓄水信号发送至控制单元;
其中,分析模块对河水污染系数的分析过程如下:将河水污染系数与设定阈值进行比较,当河水污染系数大于或者等于设定阈值时,则判定河道需要清理,生成清理信号,并将清理信号发送至清理模块;当河水污染系数小于设定阈值时,则判定河道不要清理,生成干净信号,并将干净信号发送至清理模块;
所述维护模块用于接收需维护信号和不需维护信号,并将需维护信号发送至通信单元,通信单元接收到需维护信号后以短信的形式发送至工人的手机终端,经过时间阈值T1后,通信单元对工人手机终端维护信号信息的阅读状态进行检测,若需维护信号的短信仍为未读状态,通信单元将再次发送需维护信号的短信至工人的手机终端,并设置时间阈值T2,且T2<T1;
所述控制单元用于接收放水信号与蓄水信号,并做出相对应的处理,当接收到放水信号时,控制单元则控制液压坝停止拦水;当接收到蓄水信号时,控制单元则控制液压坝开始拦水;
所述清理模块用于接收清理信号和干净信号,当清理模块接收到清理信号时,则对河道进行清理,清理结束后生成预测信号,并将预测信号发送至预测单元,预测单元接收到预测信号,对下次清理的时间进行预测,并将下次清理的时间发送至通信单元,通信单元将下次清理的时间以短信的形式发送至工人的手机终端。
进一步地,所述液压坝信息包括压力数据、应力数据、渗流量数据以及地下水数据,所述压力数据表示为液压坝挡水墙承受的压力值,所述应力数据表示为液压坝中混凝土的应力值,所述渗流量数据表示为液压坝渗流水的流量,所述地下水数据表示为地下水的水位高度。
进一步地,所述河道信息包括雨量数据、船只数据、泥沙数据以及河水数据,所述雨量数据表示为十天内的降雨量,所述船只数据包括十天内下游通行船只的数量,所述泥沙含量表示为河水的泥沙含量,所述河水数据表示为下游河水的流量。
进一步地,所述污染信息包括淤泥数据、垃圾数据以及植物数据,所述淤泥数据包括河底的淤泥高度,所述垃圾数据表示河面上漂浮的垃圾数量,所述植物数据表示为河水中浮生植物的数量。
智慧水利液压坝检测控制方法,所述方法包括下述步骤:
步骤一:对河道信息进行采集,具体采集步骤如下:
P1:获取十天内的降雨量,并将十天内的降雨量标记为Jh,h=1...n;
P2:获取十天内下游通行船只的数量,并将十天内下游通行船只的数量标记为Ch,h=1...n;
P3:每间隔t时间,获取河水的泥沙含量,并将河水的泥沙含量标记为Nh,h=1...n,t为预设时间;
P4:每间隔t时间,获取下游河水的流量,并将下游河水的流量标记为Xh,h=1...n,t为预设时间;
P5:通过公式获取到液压坝的控制系数Kh,h=1...n,其中,u、v、w以及o为预设比例因子系数,且u、v、w以及o与十天内的降雨量、十天内下游通行船只的数量、河水的泥沙含量以及下游河水的流量一一对应,u>v>w>o,u+v+w+o=1.23654,β为误差系数固定值,β=2.365412,e为自然常数;
步骤二:对污染信息进行搜集,具体搜集步骤如下:
T1:获取河底的淤泥高度,并将河底的淤泥高度标记为Gw,w=1...n;
T2:获取河面上漂浮的垃圾数量,并将河面上漂浮的垃圾数量标记为Lw,w=1...n;
T3:获取河水中浮生植物的数量,并将河水中浮生植物的数量标记为Fw,w=1...n;
步骤三:分析模块对液压坝的控制系数进行分析,分析过程具体如下:将液压坝的控制系数与设定阈值进行比较,当液压坝的控制系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要放水,生成放水信号,并将放水信号发送至控制单元;当液压坝的控制系数小于设定阈值时,则判定液压坝需要蓄水,生成蓄水信号,并将蓄水信号发送至控制单元;分析模块对河水污染系数进行分析,分析过程如下:将河水污染系数与设定阈值进行比较,当河水污染系数大于或者等于设定阈值时,则判定河道需要清理,生成清理信号,并将清理信号发送至清理模块;当河水污染系数小于设定阈值时,则判定河道不要清理,生成干净信号,并将干净信号发送至清理模块;
步骤四:控制单元接收放水信号与蓄水信号,并做出相对应的处理,当接收到放水信号时,控制单元则控制液压坝停止拦水;当接收到蓄水信号时,控制单元则控制液压坝开始拦水;
步骤五:清理模块接收清理信号和干净信号,当清理模块接收到清理信号时,则对河道进行清理,清理结束后生成预测信号,并将预测信号发送至预测单元,预测单元接收到预测信号,对下次清理的时间进行预测,并将下次清理的时间发送至通信单元,通信单元将下次清理的时间以短信的形式发送至工人的手机终端。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、通过检测单元检测液压坝信息,获取液压坝的维修系数并将液压坝的维修系数发送至分析模块,分析模块对液压坝的维修系数的进行分析,当液压坝的维修系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要进行维护,生成需维护信号,并将需维护信号发送至维护模块;当液压坝的维修系数小于设定阈值时,则判定液压坝不需要进行维护,生成不需维护信号,并将不需维护信号发送至维护模块,维护模块接收需维护信号和不需维护信号,并将需维护信号发送至通信单元,通信单元接收到需维护信号后以短信的形式发送至工人的手机终端,经过时间阈值T1后,通信单元对工人手机终端维护信号信息的阅读状态进行检测,若需维护信号的短信仍为未读状态,通信单元将再次发送需维护信号的短信至工人的手机终端,并设置时间阈值T2,且T2<T1;及时将维修信号发送至工人手机终端,降低了液压坝出现危险的概率,增强了液压坝的安全性,同时,在工人未读取信息时,再次发送维修信息,大大提高了工作效率;
2、通过数据采集模块采集河道信息,获取液压坝的控制系数并将液压坝的控制系数发送至分析模块,分析模块对液压坝的控制系数进行分析,当液压坝的控制系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要放水,生成放水信号,并将放水信号发送至控制单元;当液压坝的控制系数小于设定阈值时,则判定液压坝需要蓄水,生成蓄水信号,并将蓄水信号发送至控制单元;控制单元接收放水信号与蓄水信号,并做出相对应的处理,当接收到放水信号时,控制单元则控制液压坝停止拦水;当接收到蓄水信号时,控制单元则控制液压坝开始拦水;通过河道信息判断出液压坝的工作时间,大大了提高了工作效率,增加了液压坝对生活的便利性;
3、通过搜集单元搜集污染信息,获取河水污染系数并将河水污染系数发送至分析模块,分析模块对河水污染系数进行分析,当河水污染系数大于或者等于设定阈值时,则判定河道需要清理,生成清理信号,并将清理信号发送至清理模块;当河水污染系数小于设定阈值时,则判定河道不要清理,生成干净信号,并将干净信号发送至清理模块;清理模块接收清理信号和干净信号,当清理模块接收到清理信号时,则对河道进行清理,清理结束后生成预测信号,并将预测信号发送至预测单元,预测单元接收到预测信号,对下次清理的时间进行预测,并将下次清理的时间发送至通信单元,通信单元将下次清理的时间以短信的形式发送至工人的手机终端;及时对河道进行清理,减少了垃圾和浮生植物对环境的污染,同时能够预测出下次清理河道的时间,并将下次清理河道的时间发送至工人手机终端,提高了工作效率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的原理框图。
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作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。
请参阅图1所示,智慧水利液压坝检测控制系统及方法,包括数据采集模块、分析模块、检测单元、搜集单元、控制单元、维护模块、清理模块、预测单元以及通信单元;
其中,检测单元用于检测液压坝信息,液压坝信息包括压力数据、应力数据、渗流量数据以及地下水数据,压力数据表示为液压坝挡水墙承受的压力值,应力数据表示为液压坝中混凝土的应力值,渗流量数据表示为液压坝渗流水的流量,地下水数据表示为地下水的水位高度,液压坝信息的具体检测步骤如下:
S1:获取液压坝挡水墙承受的压力值,并将液压坝挡水墙承受的压力值标记为Yi,i=1...n;
S2:获取液压坝中混凝土的应力值,并将液压坝中混凝土的应力值标记为Hi,i=1...n;
S3:获取液压坝渗流水的流量,并将液压坝渗流水的流量标记为Li,i=1...n;
S4:获取地下水的水位高度,并将地下水的水位高度标记为Di,i=1...n;
S5:通过公式获取到液压坝的维修系数Wi,i=1...n,其中,d1、d2、d3以及d4均为预设比例系数固定值,d1>d2>d3>d4,d1+d2+d3+d4=1.23658,μ为误差系数值,μ=2.123546;
S6:将液压坝的维修系数发送至分析模块;
数据采集模块用于采集河道信息,河道信息包括雨量数据、船只数据、泥沙数据以及河水数据,雨量数据表示为十天内的降雨量,船只数据包括十天内下游通行船只的数量,泥沙含量表示为河水的泥沙含量,河水数据表示为下游河水的流量,河道信息具体采集步骤如下:
P1:获取十天内的降雨量,并将十天内的降雨量标记为Jh,h=1...n;
P2:获取十天内下游通行船只的数量,并将十天内下游通行船只的数量标记为Ch,h=1...n;
P3:每间隔t时间,获取河水的泥沙含量,并将河水的泥沙含量标记为Nh,h=1...n,t为预设时间;
P4:每间隔t时间,获取下游河水的流量,并将下游河水的流量标记为Xh,h=1...n,t为预设时间;
P5:通过公式获取到液压坝的控制系数Kh,h=1...n,其中,u、v、w以及o为预设比例因子系数,且u、v、w以及o与十天内的降雨量、十天内下游通行船只的数量、河水的泥沙含量以及下游河水的流量一一对应,u>v>w>o,u+v+w+o=1.23654,β为误差系数固定值,β=2.365412,e为自然常数;
P6:将液压坝的控制系数发送至分析模块;
搜集单元用于搜集污染信息,污染信息包括淤泥数据、垃圾数据以及植物数据,淤泥数据包括河底的淤泥高度,垃圾数据表示河面上漂浮的垃圾数量,植物数据表示为河水中浮生植物的数量,污染信息的搜集步骤具体如下:
T1:获取河底的淤泥高度,并将河底的淤泥高度标记为Gw,w=1...n;
T2:获取河面上漂浮的垃圾数量,并将河面上漂浮的垃圾数量标记为Lw,w=1...n;
T3:获取河水中浮生植物的数量,并将河水中浮生植物的数量标记为Fw,w=1...n;
T5:将河水污染系数发送至分析模块;
分析模块用于接收液压坝的维修系数、液压坝的控制系数以及河水污染系数,并对液压坝的维修系数、液压坝的控制系数以及河水污染系数进行分析;
其中,分析模块对液压坝的维修系数的分析过程具体如下:将液压坝的维修系数与设定阈值进行比较,当液压坝的维修系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要进行维护,生成需维护信号,并将需维护信号发送至维护模块;当液压坝的维修系数小于设定阈值时,则判定液压坝不需要进行维护,生成不需维护信号,并将不需维护信号发送至维护模块;
其中,分析模块对液压坝的控制系数的分析过程具体如下:将液压坝的控制系数与设定阈值进行比较,当液压坝的控制系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要放水,生成放水信号,并将放水信号发送至控制单元;当液压坝的控制系数小于设定阈值时,则判定液压坝需要蓄水,生成蓄水信号,并将蓄水信号发送至控制单元;
其中,分析模块对河水污染系数的分析过程如下:将河水污染系数与设定阈值进行比较,当河水污染系数大于或者等于设定阈值时,则判定河道需要清理,生成清理信号,并将清理信号发送至清理模块;当河水污染系数小于设定阈值时,则判定河道不要清理,生成干净信号,并将干净信号发送至清理模块;
维护模块用于接收需维护信号和不需维护信号,并将需维护信号发送至通信单元,通信单元接收到需维护信号后以短信的形式发送至工人的手机终端,经过时间阈值T1后,通信单元对工人手机终端维护信号信息的阅读状态进行检测,若需维护信号的短信仍为未读状态,通信单元将再次发送需维护信号的短信至工人的手机终端,并设置时间阈值T2,且T2<T1;
控制单元用于接收放水信号与蓄水信号,并做出相对应的处理,当接收到放水信号时,控制单元则控制液压坝停止拦水;当接收到蓄水信号时,控制单元则控制液压坝开始拦水;
清理模块用于接收清理信号和干净信号,当清理模块接收到清理信号时,则对河道进行清理,清理结束后生成预测信号,并将预测信号发送至预测单元,预测单元接收到预测信号,对下次清理的时间进行预测,并将下次清理的时间发送至通信单元,通信单元将下次清理的时间以短信的形式发送至工人的手机终端。
液压坝检测控制系统及方法,方法包括下述步骤:
步骤一:对河道信息进行采集,具体采集步骤如下:
P1:获取十天内的降雨量,并将十天内的降雨量标记为Jh,h=1...n;
P2:获取十天内下游通行船只的数量,并将十天内下游通行船只的数量标记为Ch,h=1...n;
P3:每间隔t时间,获取河水的泥沙含量,并将河水的泥沙含量标记为Nh,h=1...n,t为预设时间;
P4:每间隔t时间,获取下游河水的流量,并将下游河水的流量标记为Xh,h=1...n,t为预设时间;
P5:通过公式获取到液压坝的控制系数Kh,h=1...n,其中,u、v、w以及o为预设比例因子系数,且u、v、w以及o与十天内的降雨量、十天内下游通行船只的数量、河水的泥沙含量以及下游河水的流量一一对应,u>v>w>o,u+v+w+o=1.23654,β为误差系数固定值,β=2.365412,e为自然常数;
步骤二:对污染信息进行搜集,具体搜集步骤如下:
T1:获取河底的淤泥高度,并将河底的淤泥高度标记为Gw,w=1...n;
T2:获取河面上漂浮的垃圾数量,并将河面上漂浮的垃圾数量标记为Lw,w=1...n;
T3:获取河水中浮生植物的数量,并将河水中浮生植物的数量标记为Fw,w=1...n;
步骤三:分析模块对液压坝的控制系数进行分析,分析过程具体如下:将液压坝的控制系数与设定阈值进行比较,当液压坝的控制系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要放水,生成放水信号,并将放水信号发送至控制单元;当液压坝的控制系数小于设定阈值时,则判定液压坝需要蓄水,生成蓄水信号,并将蓄水信号发送至控制单元;分析模块对河水污染系数进行分析,分析过程如下:将河水污染系数与设定阈值进行比较,当河水污染系数大于或者等于设定阈值时,则判定河道需要清理,生成清理信号,并将清理信号发送至清理模块;当河水污染系数小于设定阈值时,则判定河道不要清理,生成干净信号,并将干净信号发送至清理模块;
步骤四:控制单元接收放水信号与蓄水信号,并做出相对应的处理,当接收到放水信号时,控制单元则控制液压坝停止拦水;当接收到蓄水信号时,控制单元则控制液压坝开始拦水;
步骤五:清理模块接收清理信号和干净信号,当清理模块接收到清理信号时,则对河道进行清理,清理结束后生成预测信号,并将预测信号发送至预测单元,预测单元接收到预测信号,对下次清理的时间进行预测,并将下次清理的时间发送至通信单元,通信单元将下次清理的时间以短信的形式发送至工人的手机终端。
智慧水利液压坝检测控制系统及方法,在工作时,通过检测单元检测液压坝信息,通过数据采集模块采集河道信息,通过搜集单元搜集污染信息,并将液压坝的维修系数、液压坝的控制系数以及河水污染系数发送至分析模块进行分析,分析模块将需维护信号和不需维护信号发送至维护模块,维护模块接收需维护信号和不需维护信号,并将需维护信号发送至通信单元,通信单元接收到需维护信号后以短信的形式发送至工人的手机终端,经过时间阈值T1后,通信单元对工人手机终端维护信号信息的阅读状态进行检测,若需维护信号的短信仍为未读状态,通信单元将再次发送需维护信号的短信至工人的手机终端,并设置时间阈值T2,且T2<T1;分析模块将放水信号与蓄水信号发送至控制单元,当接收到放水信号时,控制单元则控制液压坝停止拦水,当接收到蓄水信号时,控制单元则控制液压坝开始拦水;分析模块将清理信号和干净信号发送至清理模块,当清理模块接收到清理信号时,则对河道进行清理,清理结束后生成预测信号,并将预测信号发送至预测单元,预测单元接收到预测信号,对下次清理的时间进行预测,并将下次清理的时间发送至通信单元,通信单元将下次清理的时间以短信的形式发送至工人的手机终端。
上述公式均是去量化取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式,公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.智慧水利液压坝检测控制系统,其特征在于,包括数据采集模块、分析模块、检测单元、搜集单元、控制单元、维护模块、清理模块、预测单元以及通信单元;
其中,所述检测单元用于检测液压坝信息,液压坝信息的具体检测步骤如下:
S1:获取液压坝挡水墙承受的压力值,并将液压坝挡水墙承受的压力值标记为Yi,i=1...n;
S2:获取液压坝中混凝土的应力值,并将液压坝中混凝土的应力值标记为Hi,i=1...n;
S3:获取液压坝渗流水的流量,并将液压坝渗流水的流量标记为Li,i=1...n;
S4:获取地下水的水位高度,并将地下水的水位高度标记为Di,i=1...n;
S5:通过公式获取到液压坝的维修系数Wi,i=1...n,其中,d1、d2、d3以及d4均为预设比例系数固定值,d1>d2>d3>d4,d1+d2+d3+d4=1.23658,μ为误差系数值,μ=2.123546;
S6:将液压坝的维修系数发送至分析模块;
所述数据采集模块用于采集河道信息,河道信息具体采集步骤如下:
P1:获取十天内的降雨量,并将十天内的降雨量标记为Jh,h=1...n;
P2:获取十天内下游通行船只的数量,并将十天内下游通行船只的数量标记为Ch,h=1...n;
P3:每间隔t时间,获取河水的泥沙含量,并将河水的泥沙含量标记为Nh,h=1...n,t为预设时间;
P4:每间隔t时间,获取下游河水的流量,并将下游河水的流量标记为Xh,h=1...n,t为预设时间;
P5:通过公式获取到液压坝的控制系数Kh,h=1...n,其中,u、v、w以及o为预设比例因子系数,且u、v、w以及o与十天内的降雨量、十天内下游通行船只的数量、河水的泥沙含量以及下游河水的流量一一对应,u>v>w>o,u+v+w+o=1.23654,β为误差系数固定值,β=2.365412,e为自然常数;
P6:将液压坝的控制系数发送至分析模块;
所述搜集单元用于搜集污染信息,污染信息的搜集步骤具体如下:
T1:获取河底的淤泥高度,并将河底的淤泥高度标记为Gw,w=1...n;
T2:获取河面上漂浮的垃圾数量,并将河面上漂浮的垃圾数量标记为Lw,w=1...n;
T3:获取河水中浮生植物的数量,并将河水中浮生植物的数量标记为Fw,w=1...n;
T5:将河水污染系数发送至分析模块;
所述分析模块用于接收液压坝的维修系数、液压坝的控制系数以及河水污染系数,并对液压坝的维修系数、液压坝的控制系数以及河水污染系数进行分析;
其中,分析模块对液压坝的维修系数的分析过程具体如下:将液压坝的维修系数与设定阈值进行比较,当液压坝的维修系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要进行维护,生成需维护信号,并将需维护信号发送至维护模块;当液压坝的维修系数小于设定阈值时,则判定液压坝不需要进行维护,生成不需维护信号,并将不需维护信号发送至维护模块;
其中,分析模块对液压坝的控制系数的分析过程具体如下:将液压坝的控制系数与设定阈值进行比较,当液压坝的控制系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要放水,生成放水信号,并将放水信号发送至控制单元;当液压坝的控制系数小于设定阈值时,则判定液压坝需要蓄水,生成蓄水信号,并将蓄水信号发送至控制单元;
其中,分析模块对河水污染系数的分析过程如下:将河水污染系数与设定阈值进行比较,当河水污染系数大于或者等于设定阈值时,则判定河道需要清理,生成清理信号,并将清理信号发送至清理模块;当河水污染系数小于设定阈值时,则判定河道不要清理,生成干净信号,并将干净信号发送至清理模块;
所述维护模块用于接收需维护信号和不需维护信号,并将需维护信号发送至通信单元,通信单元接收到需维护信号后以短信的形式发送至工人的手机终端,经过时间阈值T1后,通信单元对工人手机终端维护信号信息的阅读状态进行检测,若需维护信号的短信仍为未读状态,通信单元将再次发送需维护信号的短信至工人的手机终端,并设置时间阈值T2,且T2<T1;
所述控制单元用于接收放水信号与蓄水信号,并做出相对应的处理,当接收到放水信号时,控制单元则控制液压坝停止拦水;当接收到蓄水信号时,控制单元则控制液压坝开始拦水;
所述清理模块用于接收清理信号和干净信号,当清理模块接收到清理信号时,则对河道进行清理,清理结束后生成预测信号,并将预测信号发送至预测单元,预测单元接收到预测信号,对下次清理的时间进行预测,并将下次清理的时间发送至通信单元,通信单元将下次清理的时间以短信的形式发送至工人的手机终端。
2.根据权利要求1所述的智慧水利液压坝检测控制系统,其特征在于,所述液压坝信息包括压力数据、应力数据、渗流量数据以及地下水数据,所述压力数据表示为液压坝挡水墙承受的压力值,所述应力数据表示为液压坝中混凝土的应力值,所述渗流量数据表示为液压坝渗流水的流量,所述地下水数据表示为地下水的水位高度。
3.根据权利要求1所述的智慧水利液压坝检测控制系统,其特征在于,所述河道信息包括雨量数据、船只数据、泥沙数据以及河水数据,所述雨量数据表示为十天内的降雨量,所述船只数据包括十天内下游通行船只的数量,所述泥沙含量表示为河水的泥沙含量,所述河水数据表示为下游河水的流量。
4.根据权利要求1所述的智慧水利液压坝检测控制系统,其特征在于,所述污染信息包括淤泥数据、垃圾数据以及植物数据,所述淤泥数据包括河底的淤泥高度,所述垃圾数据表示河面上漂浮的垃圾数量,所述植物数据表示为河水中浮生植物的数量。
5.智慧水利液压坝检测控制方法,其特征在于,所述方法包括下述步骤:
步骤一:对河道信息进行采集,具体采集步骤如下:
P1:获取十天内的降雨量,并将十天内的降雨量标记为Jh,h=1...n;
P2:获取十天内下游通行船只的数量,并将十天内下游通行船只的数量标记为Ch,h=1...n;
P3:每间隔t时间,获取河水的泥沙含量,并将河水的泥沙含量标记为Nh,h=1...n,t为预设时间;
P4:每间隔t时间,获取下游河水的流量,并将下游河水的流量标记为Xh,h=1...n,t为预设时间;
P5:通过公式获取到液压坝的控制系数Kh,h=1...n,其中,u、v、w以及o为预设比例因子系数,且u、v、w以及o与十天内的降雨量、十天内下游通行船只的数量、河水的泥沙含量以及下游河水的流量一一对应,u>v>w>o,u+v+w+o=1.23654,β为误差系数固定值,β=2.365412,e为自然常数;
步骤二:对污染信息进行搜集,具体搜集步骤如下:
T1:获取河底的淤泥高度,并将河底的淤泥高度标记为Gw,w=1...n;
T2:获取河面上漂浮的垃圾数量,并将河面上漂浮的垃圾数量标记为Lw,w=1...n;
T3:获取河水中浮生植物的数量,并将河水中浮生植物的数量标记为Fw,w=1...n;
步骤三:分析模块对液压坝的控制系数进行分析,分析过程具体如下:将液压坝的控制系数与设定阈值进行比较,当液压坝的控制系数大于或者等于设定阈值时,则判定液压坝需要放水,生成放水信号,并将放水信号发送至控制单元;当液压坝的控制系数小于设定阈值时,则判定液压坝需要蓄水,生成蓄水信号,并将蓄水信号发送至控制单元;分析模块对河水污染系数进行分析,分析过程如下:将河水污染系数与设定阈值进行比较,当河水污染系数大于或者等于设定阈值时,则判定河道需要清理,生成清理信号,并将清理信号发送至清理模块;当河水污染系数小于设定阈值时,则判定河道不要清理,生成干净信号,并将干净信号发送至清理模块;
步骤四:控制单元接收放水信号与蓄水信号,并做出相对应的处理,当接收到放水信号时,控制单元则控制液压坝停止拦水;当接收到蓄水信号时,控制单元则控制液压坝开始拦水;
步骤五:清理模块接收清理信号和干净信号,当清理模块接收到清理信号时,则对河道进行清理,清理结束后生成预测信号,并将预测信号发送至预测单元,预测单元接收到预测信号,对下次清理的时间进行预测,并将下次清理的时间发送至通信单元,通信单元将下次清理的时间以短信的形式发送至工人的手机终端。
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