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公开(公告)号：CN117631529A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311674250.9
申请日：2023-12-07
Applicant: 扬州大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 本发明公开了一种改进式比例积分控制及其参数整定方法和系统，涉及明渠输水工程闸门调控领域，方法包括：根据渠池水位构建PI控制器控制逻辑，并进行增量离散化；基于增量离散化的PI控制器控制逻辑，根据水位范围调整参数，构建H‑PI控制方法；基于圣维南方程搭建水动力学模型，通过与优化算法以及H‑PI控制器的耦合，构建H‑PI控制器的参数整定优化模型并求解；本发明提出的水位控制逻辑可以实现在考虑渠池的调蓄能力基础上，使稳定后的水位稳定在一个合理的区间，并且能够在一定程度上减少节制闸的调节次数；提出的基于遗传算法的PI控制器参数整定优化算法可以实现在设定目标后，针对控制器参数进行优化，可操作性强。
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公开(公告)号：CN117455979A
公开(公告)日：2024-01-26
申请号：CN202311380073.3
申请日：2023-10-24
Applicant: 扬州大学
IPC: G06T7/62 , G01C13/00 , G06V10/766
Abstract: 本发明公开了一种枯水流量下单宽洲滩数目预测模型构建方法及系统，包括：获取冲积河流上游水文信息以及目标河段的历史水流量数据；对历史水流量数据进行第一预处理，得到目标河段的历史断面河宽以及历史洲滩数目；基于历史断面河宽进行第二预处理，得到第一断面河宽，第一断面河宽结合冲积河流上游水文信息以及历史洲滩数目计算得到河段单宽水流功率以及单宽洲滩数目；基于线性回归策略分析目标河段单宽水流功率和单宽洲滩数目的相关关系，构建冲积河流枯水流量下单宽洲滩数目预测模型。本发明能够较为准确的预测单宽洲滩数目的变化趋势，对河流管理和河道整治具有着深远的指导意义。
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公开(公告)号：CN115128953A
公开(公告)日：2022-09-30
申请号：CN202210699100.2
申请日：2022-06-20
Applicant: 扬州大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑大调控间隔需求的明渠调水工程预测控制算法包括选取较小的控制算法控制间隔来构造MPC控制模型，并进行流量变化权重及水位偏差权重的设置；在进行渠道水位实时调控时，利用控制区间约束方法在没有达到实际想要的控制间隔的时候施加流量变幅约束，限制节制闸的调控，来实现节制闸调控建筑物具有较长的调控间隔；利用水位约束方法，对较小的水位偏差区间的控制权重设为0；本发明的目的旨在提供一种在不降低预测控制算法控制效果情况下，利用控制区间约束和水位约束的方法来增加控制间隔，延长闸门调控间隔时间，减少闸门调控次数的方法，通过此算法来满足大型明渠调水工程中的水位安全调控及节制闸尽量少参与调控的需求。
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公开(公告)号：CN119005032A
公开(公告)日：2024-11-22
申请号：CN202410846426.2
申请日：2024-06-27
Applicant: 扬州大学
IPC: G06F30/28 , G06F17/11 , G06Q50/06 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明涉及明渠输水工程闸门调控技术领域，尤其涉及基于蓄量和调控时间的明渠输水系统闸控方法及系统，使用圣维南方程组描述河流渠道中的一维流动，构建水动力模型，计算调整前后的蓄量，计算渠池的理论补偿时间，基于水动力模型构建蓄量调整与调整间隔时间优化模型，使用斑马算法求解优化模型生成最优闸控策略。本发明提出的基于蓄量与调控时间优化的明渠输水系统闸控方法能适用于长距离明渠输水工程中下游需水调整时间距离当前时刻较短的渠池情况。本发明的方法在调控过程中能缩小调整过程中的最大水位变幅，使工程可以安全运行。在下游蓄水调整时间距离当前时刻较短的情况下，本发明可保证稳定后的水位在合理的水位区间。
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公开(公告)号：CN118886727A
公开(公告)日：2024-11-01
申请号：CN202410777145.6
申请日：2024-06-17
Applicant: 扬州大学
IPC: G06Q10/0637 , G06Q50/06 , G06F17/15
Abstract: 本发明涉及水利水电工程技术领域，公开了一种沙峰滞后型洪水沙峰滞后时长预测模型的构建方法及系统，方法包括：收集沙峰滞后型洪水实测数据，计算洪水过程中沙峰晚于洪峰出现的洪水沙峰滞后时长Tz；计算洪水平均流量#imgabs0#平均含沙量#imgabs1#来沙系数ζ以及沙型系数η；分析所述洪水历时T、来沙系数ζ、沙型系数η与沙峰滞后时长Tz之间的关系，并构建沙峰滞后型洪水沙峰滞后时长的预测模型。本发明基于构建的沙峰滞后型洪水沙峰滞后时长预测模型，能够较为准确的预测沙峰滞后型洪水的滞后时长，从而提高预测沙峰滞后时长的准确性，为水库的排沙调度和防洪决策提供参考。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114855691A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210590190.1
申请日：2022-05-26
Applicant: 扬州大学
Abstract: 本发明公开了一种冲积河流坝下游河床下切深度预测模型的构建方法，包括：收集冲积河流坝下游河段各淤积断面每年的汛后实测地形资料以及水文站的水文资料；基于实测地形资料逐年确定各淤积断面的主槽范围，并计算每年淤积断面主槽范围内所有实测节点河床高程的平均值及各淤积断面的累计河床下切深度；将所有淤积断面的累计河床下切深度进行河段平均，构建冲积河流坝下游河床下切深度的预测模型。本发明构建的河段平均的累计河床下切深度来表征坝下游冲积河流冲深下切的幅度，可更好地反映整个河段的河床冲深下切特点，且所建立的统计模型可用较少的资料较好地预测冲积河流坝下游冲深下切的变化趋势，对河流管理及河道整治规划具有指导意义。
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公开(公告)号：CN113361130B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202110710177.0
申请日：2021-06-25
Applicant: 扬州大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/13 , G06F17/10 , E02B1/02 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种高含沙洪水后河段河床形态调整预测模型的构建方法，包括：获取出现高含沙洪水年份信息以及收集河段发生高含沙洪水年份的实测地形资料和水文站的水文资料；并利用河段平均策略，计算高含沙洪水前、后河段的平滩河宽、水深及面积，构建无量纲化参数，分析计算得到的高含沙洪水后河床形态特征参数与平均输沙率及高含沙洪水前河床形态特征参数的相关关系，构建高含沙洪水后河段河床形态调整的预测模型。本发明用无量纲化参数来定量描述高含沙洪水过程中河床形态的变化特点，弥补了以往统计分析采用特定断面及单一参数分析的缺陷，建立预测模型可较好地预测洪水后河床形态的调整趋势，对防洪及河道治理具有重要意义。
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公开(公告)号：CN113585161A
公开(公告)日：2021-11-02
申请号：CN202110941475.0
申请日：2021-08-17
Applicant: 扬州大学
Abstract: 本发明公开了一种冲积河流深泓横向迁移预测模型的构建方法，包括：收集地形资料以及河段水文资料；利用河段平均策略，计算整个河段的深泓横向迁移距离和平滩河宽的平均值；利用平均值构建无量纲化参数，并将无量纲化参数作为冲积河流深泓横向迁移率；分析深泓横向迁移率、上游来水来沙条件以及下游侵蚀基准面变化值的相关关系，构建冲积河流深泓横向迁移的预测模型。本发明构建了河段深泓横向迁移率来表征冲积河流深泓横向迁移的幅度，可更好地反映整个河段的深泓横向迁移特点，弥补采用河势图粗略确定深泓横向迁移幅度的缺陷；预测模型可较好地预测冲积河流深泓横向迁移的调整趋势，对认识冲积河流河床演变规律和河道整治规划具有指导意义。
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公开(公告)号：CN113361130A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110710177.0
申请日：2021-06-25
Applicant: 扬州大学
IPC: G06F30/20 , G06F30/13 , G06F17/10 , E02B1/02 , G06F111/10
Abstract: 本发明公开了一种高含沙洪水后河段河床形态调整预测模型的构建方法，包括：获取出现高含沙洪水年份信息以及收集河段发生高含沙洪水年份的实测地形资料和水文站的水文资料；并利用河段平均策略，计算高含沙洪水前、后河段的平滩河宽、水深及面积，构建无量纲化参数；分析计算得到的高含沙洪水后河床形态特征参数与平均输沙率及高含沙洪水前河床形态特征参数的相关关系，构建高含沙洪水后河段河床形态调整的预测模型。本发明用无量纲化参数来定量描述高含沙洪水过程中河床形态的变化特点，弥补了以往统计分析采用特定断面及单一参数分析的缺陷，建立预测模型可较好地预测洪水后河床形态的调整趋势，对防洪及河道治理具有重要意义。
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公开(公告)号：CN118734672A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202410618537.8
申请日：2024-05-17
Applicant: 扬州大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/28 , G06N3/006 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于非线性模型预测控制算法的明渠闸门调控方法，涉及输水工程技术领域，包括：将圣维南方程作为非线性模型预测控制系统的预测模型，并构建分水口模型和闸门控制模型；建立实时状态修正框架；将修正后的状态量带入实时状态修正框架，结合调控策略进行水位预测；建立以实测水位偏差平方和和闸门调控次数最小化为目标的优化模型，并采用斑马优化算法求解调控策略；采用滚动优化的闭环控制策略，根据实测值与预测值差值对水位预测结果进行动态修正，执行调控策略。本发明实现对流量变化的实时跟踪，从而提高模型的水位预测精度，同时减少渠池闸门的控制次数，提高闸门控制效率，保证明渠灌溉系统中渠池水位和流量的稳定。
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