一种计算与更新水流态势等级的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及水文学领域，尤其涉及对已经收集的水流态势信息进行计算与更新的 方法，使水流态势信息保持时效性、准确性。
【背景技术】
[0002] 城市排水管网系统是城市的重要设施，该系统的职责是收集和输送城市生活污 水、工业废水及降雨、融雪产生的径流。现代城市规模庞大、人口众多，污水排放量大且分布 不均，城市地下排水管网系统的建设相对滞后，导致许多大中型城市都出现污水溢出、降雨 成涝、甚至水淹成灾的严重灾害局面。
[0003] 城市安全排水是国家的一项重要战略和重大民生工程。在城镇化的不断推进过程 中，排水系统的安全性要求也在不断提高，排水资源的高效利用，以应对污水溢出和城市内 涝，已经成为安全排水系统亟需研究解决的问题。
[0004] 随着互网络技术与社会的发展，移动设备越来越普及，借助智能手机收集信息将 会更加的方便、快捷。根据手机系统的市场占有率可知，在中国选择Android系统的用户比 i〇S系统要多，所以在本发明中所采用的技术全是基于Android手机客户端。
[0005] 借助计算机通信等相关技术，除了定期派遣工作人员去采集水流信息之外，可以 让更多的人参与到水流信息采集中。把采集的水流信息汇聚到服务器端，实现对整个城市 排水水流信息实时存储和利用。
[0006] 但是，仅仅给城市管理人员提供基本的水流信息，不能直观的反映城市遭受灾害 的严重程度，因此本发明借助了军事领域中的态势估计理论技术，根据水流态势的计算逻 辑，得出对应的水流态势等级，保存在数据库中并实时更新水流态势信息，一方面可以使得 城市管理决策人员能够掌握城市排水实时水流态势，为城市排水准确快速的决策提供支 持；另一方面，当城市内涝程度相当严重时，根据以往经验设定阈值，让服务器自动发送预 警信息。
【发明内容】
[0007] 为解决在城市排水中普通水流信息无法为城市决策人员提供直观的数据信息，导 致无法及时处理城市排水的问题。本发明提出了一种计算与更新水流态势等级的方法。
[0008] 本发明方法具体是：
[0009] 步骤(1).在系统服务器端，获取Android移动设备提交的基本水流数据信息。
[0010] 步骤(2).设定水流态势等级，以步骤(1)中获取的水流数据信息为基础，依据水流 态势计算逻辑，计算出水流信息的态势等级值。
[0011] 步骤(3).将步骤(2)中得到的态势等级值保存在基本水流信息表中。
[0012] 步骤(4).将要上传到服务器端的信息，进行筛选处理，然后再将其加载到实时水 流信息表中，这样可以在Web浏览器上较好的显示一定时间内指定范围的水流态势信息。
[0013] 步骤(5).系统定时查询基本水流信息表中近期未被加载的记录。
[0014] 步骤(6).将步骤(5)得到的记录加载到实时水流信息表中，更新实时水流信息表 中的内容。
[0015] 进一步的，步骤（1)中提交的数据信息为基本水流信息，包括水体的流速、流量、水 深的原始物理?目息。
[0016] 进一步的，步骤(2)中的水流态势等级划分的依据为整个水流态势和危险程度，可 以划分为7种典型的水流态势，分别是：
[0017] ①正常水流态势；
[0018] ②变约束水流态势(水流方向反转）；
[0019] ③可能危险水流态势(排水量逐渐增大等突发异常状况）；
[0020] ④危险临界水流态势(达到污水溢出临界点）；
[0021 ]⑤超污水溢出临界水流态势(开始出现污水溢出）；
[0022] ⑥高脆弱区域危险水流态势(如低洼地带即将达到雨水溢出临界点）；
[0023] ⑦崩溃水流态势(系统被淹）。其前面的标号即为对应水流态势的等级值。
[0024] 将水体流速、流量、水深信息进行定义，并给出相应的量化信息。根据上述的7种典 型水流态势分类，以及排水系统相关的经验知识，将水体的流速、流量、水深信息，使用模糊 集理论进行量化。
[0025] 流速可取的数值有:0，1，2，3。用water_spe表示。当流速选择"无"时，water_spe取 值为〇;当流速选择"慢"时，water_spe取值为1;当流速选择"中等"时，water_spe取值为2; 当流速选择"快"时，water_spe取值为3 〇
[0026] 流量可取值有:0，1，2，3。用变量water_vol表示。当流量选择"无"时，water_vol取 值为〇;当流量选择"小"时，water_vol取值为1;当流量选择"中"时，water_vol取值为2;当 流量选择"大"时，wat er_vo 1取值为2 〇
[0027] 水深的取值，用water_level表示，相应的计算逻辑如下所示。
[0028]
在没有水的情况下，流速(water_spe)、流量(water_vol)、水深(water_level)取 值都为0。基于流速、流量和水深三者之间的关系，将流速、流量、水深依次赋权重：0.25、 0.25、0.5，处理得到水流状态0 < w < 3，将其映射到上述7种水流态势上，即得到对应的态势 等级值z，具体的映射关系如下面的公式所示。
[0030]
[0031 ]计算所得z值即为对应的态势等级值，依次对应上述的7种典型水流态势。
[0032]进一步的，步骤(3)中涉及到基本水流信息表，其具体结构信息如下所述。
[0033]基本水流信息表中，记录了Android客户端上传的流速、流量、流向，水深、水质，以 及当时所在的地理位置信息。
[0034] 进一步的，步骤(4)中涉及到实时水流信息表，记录着从基本水流信息表中加载过 来的数据，这是最终存放计算结果与基本信息的数据库表。
[0035] 进一步的，在步骤(5)中如果基本水流信息被加载到实时水流信息表中，就会在数 据库中对这条记录进行标记，表明它是已经被加载了的，便于与未加载的信息记录区分。
[0036] 进一步的，在步骤(6)中实时的对基本水流信息表进行检测，通过观察设定的标志 参数来判断是否存在未被加载的记录。如果发现其中有未加载的记录，将其加载到实时水 流信息表中，并在基本水流信息表将这条记录设置为已加载。
[0037] 本发明的有益效果:将基本的水流信息转化为相应的态势等级，可以给指挥人员 提供最直观的信息，根据各个区域灾情的严重程度，更加合理的调配人力资源去处理排水 问题。
【附图说明】
[0038] 图1是本发明所提出的水流态势计算与更新方法流程图。
【具体实施方式】
[0039] 以下结合附图对本发明作进一步说明
[0040] 如图1所示，本发明方法具体实施步骤是：
[0041 ] (1)输入从Android客户端传输过来的信息，为后续水流态势的计算提供数据基 础。
[0042] (i)设定水流态势等级:结合城市排水系统安全运行的原则，依据整个水流态势和 危险程度划分出7种典型的水流态势，分别是 [0043]①正常水流态势；
[0044] ②变约束水流态势(水流方向反转）；
[0045] ③可能危险水流态势(排水量逐渐增大等突发异常状况）；
[0046] ④危险临界水流态势(达到污水溢出临界点）；
[0047] ⑤超污水溢出临界水流态势(开始出现污水溢出）；
[0048] ⑥高脆弱区域危险水流态势(如低洼地带即将达到雨水溢出临界点）；
[0049] ⑦崩溃水流态势(系统被淹）。其前面的标号即为对应水流态势的等级值。
[0050] (ii)水流基本信息的量化：
[0051] 将水体流速、流量、水深信息进行定义，并给出相应的量化信息。根据上述的7种典 型水流态势分类，以及排水系统相关的经验知识，将水体的流速、流量、水深信息，使用模糊 集理论进行量化。
[0052] 流速可取的数值有:0，1，2,3。用water_spe表示。当流速选择"无"时，water_spe取 值为〇;当流速选择"慢"时，water_spe取值为1;当流速选择"中等"时，water_spe取值为2; 当流速选择"快"时，water_spe取值为3 〇
[0053] 流量可取值有:0，1，2，3。用变量water_vol表示。当流量选择"无"时，water_vol取 值为〇;当流量选择"小"时，water_vol取值为1;当流量选择"中"时，water_vol取值为2;当 流量选择"大"时，wat er_vo 1取值为2 〇
[0054] 水深的取值，用water_level表示，相应的计算逻辑如下图所示。
[0055]
[0056] 本实例中我们选 water_spe = 1，water_spe = 2，water_level = 1这样一组数据。
[0057] 其中，water_spe = 1表不流速慢;water_s