用于水利工程的数据处理控制方法及系统与流程

本发明涉及灌溉监测，更具体地说，本发明涉及用于水利工程的数据处理控制方法及系统。

背景技术：

1、水利工程是防洪、除涝、灌溉、发电、供水、围垦、水土保持、移民、水资源保护等工程(包括新建、扩建、改建、加固、修复)及其配套和附属工程的统称。

2、其中在灌溉包括有一种滴灌系统，滴灌系统是一种特定的灌溉技术，用于有效地将水输送到农田、果园、蔬菜园、景观等，以支持植物的生长和提高产量。在实际中，滴灌系统的通常是在故障发生后才被管理人员知晓，此时滴灌系统可能已经对植物和滴灌系统造成了不利影响，不能提前对滴灌系统的运行的稳定性进行评估，从而不能对滴灌系统的故障进行提前预警。

3、为了解决上述问题，现提供一种技术方案。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供用于水利工程的数据处理控制方法及系统以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、用于水利工程的数据处理控制方法，包括如下步骤：

4、步骤s1：采集过滤堵塞异常信息，过滤堵塞异常信息包括堵塞异常评估值；对过滤器的进口端水流量和过滤器的进口端水流量对应的出口端水流量的偏差情况进行分析，计算堵塞异常评估值；

5、将堵塞异常评估值和堵塞异常评估阈值进行比较，生成过滤故障预警信号或过滤正常预警信号；

6、步骤s2：采集滴灌压力稳定信息，滴灌压力稳定信息包括滴灌压力颠簸变异值；获取滴灌器压力值，对滴灌器压力值的变化程度进行分析，计算滴灌压力颠簸变异值；

7、步骤s3：采集滴灌效果均匀稳定信息，滴灌效果均匀稳定信息包括根心区域湿度均匀值；对土壤湿度值进行离散分析，计算根心区域湿度均匀值；

8、步骤s4：当生成过滤正常预警信号，将堵塞异常评估值、滴灌压力颠簸变异值以及根心区域湿度均匀值进行归一化处理计算滴灌运行预警评估系数；将滴灌运行预警评估系数与滴灌运行预警阈值进行比较，生成滴灌运行糟糕预警信号或滴灌运行正常信号。

9、在一个优选的实施方式中，在步骤s1中，堵塞异常评估值的具体获取逻辑如下：

10、设定堵塞评估监测区间；实时监测过滤器的进口端水流量和过滤器的进口端水流量对应的出口端水流量；

11、将堵塞评估监测区间均等分为多个小区间，获取每个小区间对应的过滤器的进口端水流量，获取过滤器的进口端水流量对应的出口端水流量；

12、计算堵塞异常评估值，其表达式为：其中，n、w分别为堵塞评估监测区间内小区间的数量以及堵塞评估监测区间内小区间的编号；w＝1、2、3、4、......、n，n、w均为大于1的正整数；dsy、jksw、cksw分别为堵塞异常评估值、堵塞评估监测区间内第w个小区间对应的过滤器的进口端水流量以及堵塞评估监测区间内第w个过滤器的进口端水流量对应的出口端水流量。

13、在一个优选的实施方式中，设定堵塞异常评估阈值；当堵塞异常评估值大于堵塞异常评估阈值，生成过滤故障预警信号；当堵塞异常评估值小于等于堵塞异常评估阈值，生成过滤正常预警信号。

14、在一个优选的实施方式中，在步骤s2中，滴灌压力颠簸变异值的具体获取逻辑为：

15、获取最近监测到的m次的滴灌器压力值；m为固定值；滴灌器压力值是指测量在滴灌系统中水流通过滴灌器时的水压力；

16、计算滴灌压力颠簸变异值，其表达式为：其中，m、p分别为最近监测到的滴灌器压力值的数量以及最近监测到的滴灌器压力值的编号；p＝1、2、3、4、......、m，m、p均为大于1的正整数；gdb、dyzp+1、dyzp分别为滴灌压力颠簸变异值、最近监测到的第p+1个滴灌器压力值以及最近监测到的第p个滴灌器压力值。

17、在一个优选的实施方式中，在步骤s3中，根心区域湿度均匀值的具体获取逻辑为：

18、以植物的根部为圆心，划定以植物根部为圆心的圆形区域；以圆心为端点，将以植物根部为圆心的圆形区域划分为多个均等的扇形区域；获取每个扇形区域对应的土壤湿度值；计算区域湿度平均值；

19、对多个均等的扇形区域对应的土壤湿度值进行离散分析，计算根心区域湿度均匀值；根心区域湿度均匀值的表达式为：其中，k、q分别为以植物根部为圆心的圆形区域内扇形区域的数量以及以植物根部为圆心的圆形区域内扇形区域的编号，q＝1、2、3、4、......、k且k、q均为大于1的正整数；gsj、tszq、tsp分别为根心区域湿度均匀值、以植物根部为圆心的圆形区域内第q个扇形区域对应的土壤湿度值以及区域湿度平均值。

20、在一个优选的实施方式中，在步骤s4中，当生成过滤正常预警信号，通过归一化处理后的堵塞异常评估值、滴灌压力颠簸变异值以及根心区域湿度均匀值计算滴灌运行预警评估系数；

21、设定滴灌运行预警阈值；当滴灌运行预警评估系数大于滴灌运行预警阈值，生成滴灌运行糟糕预警信号；当滴灌运行预警评估系数小于等于滴灌运行预警阈值，生成滴灌运行正常信号。

22、在一个优选的实施方式中，用于水利工程的数据处理控制系统，包括数据处理模块，以及与数据处理模块信号连接的信息采集模块、堵塞评估模块以及滴灌运行预警模块；

23、信息采集模块采集过滤堵塞异常信息，将过滤堵塞异常信息发送至数据处理模块，数据处理模块计算得到堵塞异常评估值；

24、堵塞评估模块通过堵塞异常评估值和堵塞异常评估阈值的比较，生成过滤故障预警信号或过滤正常预警信号；

25、信息采集模块采集滴灌压力稳定信息，将滴灌压力稳定信息发送至数据处理模块，数据处理模块计算得到滴灌压力颠簸变异值；

26、信息采集模块采集滴灌效果均匀稳定信息，将滴灌效果均匀稳定信息发送至数据处理模块，数据处理模块计算得到根心区域湿度均匀值；

27、当生成过滤正常预警信号，数据处理模块将堵塞异常评估值、滴灌压力颠簸变异值以及根心区域湿度均匀值进行归一化处理计算滴灌运行预警评估系数；

28、滴灌运行预警模块通过滴灌运行预警评估系数与滴灌运行预警阈值的比较，生成滴灌运行糟糕预警信号或滴灌运行正常信号。

29、本发明用于水利工程的数据处理控制方法及系统的技术效果和优点：

30、1、通过对过滤器的进口端水流量和过滤器的进口端水流量对应的出口端水流量的偏差情况进行分析计算堵塞异常评估值，可以量化的分析过滤器的堵塞情况，通过堵塞异常评估值与堵塞异常评估阈值的比较，能够准确的评估过滤器的状态，并在当堵塞异常评估值大于堵塞异常评估阈值时根据生成的过滤故障预警信号，及早安排专业技术人员对滴灌系统的过滤部分进行检查和维修，有助于避免更大的问题和灌溉系统的不稳定性。

31、2、通过对过滤堵塞异常信息、滴灌压力稳定信息以及滴灌效果均匀稳定信息进行综合分析计算滴灌运行预警评估系数，更全面的量化滴灌系统的运行情况，从而根据最近时间的滴灌系统的表现，提前对滴灌系统的故障情况进行预警，并根据预警对滴灌系统采取相应的控制措施，有助于避免保持灌溉系统的正常运行。