一种用于水利的自动化控制系统的制作方法

本申请涉及水利的自动化控制，更具体地说，涉及一种用于水利的自动化控制系统。

背景技术：

1、水利的自动化控制是指通过引入自动化技术和控制系统，对水利工程系统的运行和控制过程进行自动化管理和调节的过程。它包括监测、控制和调节水利工程系统中的各种参数和过程，以提高水利工程的效率、安全性和可靠性，在水利工程中，自动化控制系统通常由传感器、执行器、控制器和人机界面组成。传感器用于实时监测水利系统中的水位、流量、压力、水质等参数，将这些信号转化为电信号传输给控制器。控制器根据设定的控制策略和信号反馈，通过控制执行器(如闸门、泵站、阀门等)的运动，对水利系统的运行进行调节和控制。

2、现有技术公开号为cn110835900a的文献提供一种用于水利的闸门设备，该装置通过设有防滑橡胶套、防护层和活动块，能够增加使用人员手部与机器之间的摩擦阻力，便于人们更好的使用，还能具有破冰的效果，并能延长使用寿命，具有很好的防腐蚀的特性，减震缓冲，减少零部件之间的磨损，适用不同工作状况，带来更好的使用前景。

3、上述中的现有技术方案虽然通过现有技术的结构可以实现与有关的有益效果，但是仍存在以下缺陷；该装置在进行使用时不便于自动对水的流量进行监测，导致闸门开启时间过长或者过短，影响水资源的利用效率，实用性较差，

4、鉴于此，我们提出一种用于水利的自动化控制系统。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、本申请的目的在于提供一种用于水利的自动化控制系统，解决了上述背景技术中提出的技术问题，实现了自动对水的流量进行监测的技术效果。

3、2.技术方案

4、本申请实施例提供了一种用于水利的自动化控制系统，包括：水利闸门流量数据采集模块、水利闸门流量数据处理模块、水利闸门流量数据特征提取模块、水利闸门流量监测控制模型训练模块及模型应用控制模块，

5、水利闸门流量数据采集模块：所述水利闸门流量数据采集模块通过传感器或其他监测设备，实时采集闸门排水时流量等数据；

6、水利闸门流量数据处理模块：所述水利闸门流量数据处理模块通过对采集到的数据进行预处理，包括数据清洗、数据转换、异常检测等，能够帮助提高数据质量和准确性，并排除错误数据的干扰；

7、水利闸门流量数据特征提取模块：所述水利闸门流量数据特征提取模块从预处理后的数据中提取有用的特征，以用于机器学习模型的训练和预测，包括闸门开度的变化率、水位与流速之间的关系等特征数据；

8、水利闸门流量监测控制模型训练模块：所述水利闸门流量监测控制模型训练模块使用机器学习算法对提取的特征进行训练，通过训练，模型能够学习闸门流量与其他参数之间的关系，并用于预测和控制闸门的启闭情况；

9、模型应用控制模块：所述模型应用控制模块根据模型预测的结果，实时监测闸门的流量情况。

10、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述水利闸门流量数据采集模块包括闸门开度、水位、流速等信息数据，所述闸门开度：通过传感器或位置编码器等设备，实时采集闸门的开度信息，闸门的开度能够表示为0到100％的数值，用于描述闸门打开的程度；

11、所述水位：通过水位传感器，实时采集水位信息；

12、所述流速：通过流速传感器，实时采集单位时间内流过闸门的水体的流速信息能够用于描述流体的流动情况。

13、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述水利闸门流量数据处理模块包括数据清洗、数据转换、异常检测，所述数据清洗：对采集到的数据进行筛选和处理，去除异常值等，能够排除数据中的噪声和干扰，提高数据的准确性；

14、所述数据转换：对采集到的数据进行数据归一化的转换和标准化，将不同尺度的数据统一到相同的范围内，消除量纲差异，以适应后续分析和建模的需求；

15、所述异常检测：通过统计的方法对数据中的异常值进行识别和处理，通过异常检测，能够及时发现和处理数据中的异常情况，避免对后续分析和应用的干扰。

16、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述水利闸门流量数据特征提取模块包括闸门开度的变化率、水位与流速之间的关系等特征数据，所述闸门开度的变化率：能够计算相邻时间点的闸门开度差值，反映流量的变化率，该特征能够描述流量的快速变化情况；

17、所述水位与流速关系：通过统计水位和流速数据之间的相关性，能够提取水力学关系特征，例如，能够计算水位与流速之间的线性回归关系；

18、所述闸门开度与流量关系：根据闸门开度和流量的历史数据，能够建立二者之间的关系模型，该特征能够用于预测或控制未来的流量。

19、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述水利闸门流量监测控制模型训练模块通过训练一个支持向量机的水利闸门流量监测控制模型，能够用于建模流量与闸门开度、水位、流速等参数之间的复杂关系，并用于预测和控制。

20、作为本申请文件技术方案的一种可选方案，所述模型应用控制模块根据模型预测的结果，实时监测闸门的流量情况，能够实现对闸门流量进行实时监测和控制，在流量达到设置的量时，能够实现闸门的自动关闭，从而提高水资源的利用效率和管理水平。

21、3.有益效果

22、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

23、1.本申请由于采用了水利闸门流量数据采集模块等技术手段，所以有效解决了现有技术中的技术问题，进而实现了在开启闸门进行水利排水时，利用传感器设备等对排水量进行实时监测，然后根据模型对采集的数据进行分析处理，从而实现排水量的精准控制，从而提高水资源的利用效率和管理水平的效果。

24、2.本申请通过设置除污座，能够在进行排水时对水流内的污物进行收集，然后在调节机构的带动下，使得除污座取出，并打开转动板，使得污物可以落下完成清理，保证除污座的过滤效率。

25、3.本申请通过设置挡污机构，能够实现在移出除污座的同时挡污网会暂时对水流内的污物进行阻挡，通过设置传动杆，能够在除污座移动的同时带动挡污网的放下竖起，提高装置的实用性。

技术特征：

1.一种用于水利的自动化控制系统，包含：水利闸门流量数据采集模块、水利闸门流量数据处理模块、水利闸门流量数据特征提取模块、水利闸门流量监测控制模型训练模块及模型应用控制模块，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的用于水利的自动化控制系统，其特征在于：所述水利闸门流量数据采集模块包括闸门开度、水位、流速等信息数据，所述闸门开度：通过传感器或位置编码器等设备，实时采集闸门的开度信息，闸门的开度能够表示为0到100％的数值，用于描述闸门打开的程度；

3.根据权利要求1所述的用于水利的自动化控制系统，其特征在于：所述水利闸门流量数据处理模块包括数据清洗、数据转换、异常检测，所述数据清洗：对采集到的数据进行筛选和处理，去除异常值等，能够排除数据中的噪声和干扰，提高数据的准确性；

4.根据权利要求1所述的用于水利的自动化控制系统，其特征在于：所述水利闸门流量数据特征提取模块包括闸门开度的变化率、水位与流速之间的关系等特征数据，所述闸门开度的变化率：能够计算相邻时间点的闸门开度差值，反映流量的变化率，该特征能够描述流量的快速变化情况；

5.根据权利要求1所述的用于水利的自动化控制系统，其特征在于：所述水利闸门流量监测控制模型训练模块通过训练一个支持向量机的水利闸门流量监测控制模型，能够用于建模流量与闸门开度、水位、流速等参数之间的复杂关系，并用于预测和控制。

6.根据权利要求1所述的用于水利的自动化控制系统，其特征在于：所述模型应用控制模块根据模型预测的结果，实时监测闸门的流量情况，能够实现对闸门流量进行实时监测和控制，在流量达到设置的量时，能够实现闸门的自动关闭，从而提高水资源的利用效率和管理水平。

技术总结
本申请公开了一种用于水利的自动化控制系统，包括：水利闸门流量数据采集模块、水利闸门流量数据处理模块、水利闸门流量数据特征提取模块、水利闸门流量监测控制模型训练模块及模型应用控制模块，采用了水利闸门流量数据采集模块等技术手段，所以有效解决了现有技术中的技术问题，进而实现了在开启闸门进行水利排水时，利用传感器设备等对排水量进行实时监测，然后根据模型对采集的数据进行分析处理，从而实现排水量的精准控制，从而提高水资源的利用效率和管理水平的效果。

技术研发人员：陈益
受保护的技术使用者：湖北鸿牧建设工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8