一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法及装置与流程

本发明涉及闸门水力参数辨识，尤其涉及一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法及装置。

背景技术：

1、大型多渠段供水渠道的运行工况一般不会发生较大的变化。在运行工况基本不变的情况下，闸门的过闸流量与水位关系用一个过闸流量系数描述。

2、在实际多渠段串联渠道调水工程中，常需要根据闸门流量计算闸门开度，过闸流量系数的率定值越准确，则能提供越合理的闸门操作。因此，能准确描述闸门处流量与水位关系，直接决定对多渠段串联渠道调水工程运行的预测是否准确。

3、然而，现有的过闸流量系数的求解方法，具有较大的误差。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法及装置，用以解决现有技术中求解出的过闸流量系数的误差较大的缺陷，实现过闸流量系数的精确率定。

2、第一方面，本发明提供一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，针对任一节制闸的过闸流量系数的率定，所述方法包括：采用逐步回归模型，依次分析任一节制闸的每个水情监测指标与过闸流量系数之间的相关关系，确定过闸流量系数所属流态下的目标水情监测指标；以目标水情监测指标为自变量、过闸流量系数为因变量，采用不同类型的初等函数进行函数拟合，得到对应的不同类型的过闸流量系数拟合公式；从不同类型的过闸流量系数拟合公式中确定出拟合度最高的目标过闸流量系数拟合公式；根据目标过闸流量系数拟合公式，进行过闸流量系数的率定。

3、根据本发明提供的一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，过闸流量系数包括两种，分别为第一综合流量系数和第二综合流量系数；其中，第一综合流量系数为自由出流的流态下的综合流量系数，第二综合流量系数为淹没出流的流态下的综合流量系数。

4、根据本发明提供的一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，所述水情监测指标包括：闸前水头、闸后水头、闸门开度、闸门开度与闸前水头的比值、闸门开度与闸后水头的比值、以及闸门开度与闸前和闸后水头差的比值。

5、根据本发明提供的一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，在将每个水情监测指标纳入逐步回归模型时，采用的输入方法为步进法。

6、根据本发明提供的一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，不同类型的初等函数包括：直线型、指数型、对数型以及幂函数型。

7、根据本发明提供的一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，所述目标水情监测指标为与过闸流量系数的相关度最高的水情监测指标。

8、根据本发明提供的一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，在根据目标过闸流量系数拟合公式，进行过闸流量系数的率定之后，还包括：根据当前的水情数据，实测得到真实的过闸流量系数；根据真实的过闸流量系数，对目标过闸流量系数拟合公式的率定结果进行验证。

9、第二方面，本发明还提供一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定装置，适用于任一节制闸的过闸流量系数的率定，所述装置包括：

10、最相关因子确定模块，用于采用逐步回归模型，依次分析任一节制闸的每个水情监测指标与过闸流量系数之间的相关关系，确定过闸流量系数所属流态下的目标水情监测指标；

11、拟合模块，用于以目标水情监测指标为自变量、过闸流量系数为因变量，采用不同类型的初等函数进行函数拟合，得到对应的不同类型的过闸流量系数拟合公式；

12、公式优选模块，用于从不同类型的过闸流量系数拟合公式中确定出拟合度最高的目标过闸流量系数拟合公式；

13、过闸流量系数率定模块，用于根据目标过闸流量系数拟合公式，进行过闸流量系数的率定。

14、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法的步骤。

15、第四方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法的步骤。

16、本发明提供的基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法及装置，采用逐步回归模型，依次分析现有水情监测指标与过闸流量系数之间的相关关系，确定各流态下的最相关因子，并使用多项式拟合得到流量系数与最相关因子之间的多项式，根据相关系数r2的大小确定过闸流量系数的最优拟合公式，提高了过闸流量系数的拟合精度，并提高了过闸流量的计算精度。

技术特征：

1.一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，其特征在于，针对任一节制闸的过闸流量系数的率定，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，其特征在于，过闸流量系数包括两种，分别为第一综合流量系数和第二综合流量系数；

3.根据权利要求1所述的基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，其特征在于，所述水情监测指标包括：

4.根据权利要求1所述的基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，其特征在于，在将每个水情监测指标纳入逐步回归模型时，采用的输入方法为步进法。

5.根据权利要求1所述的基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，其特征在于，不同类型的初等函数包括：

6.根据权利要求1所述的基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，其特征在于，所述目标水情监测指标为与过闸流量系数的相关度最高的水情监测指标。

7.根据权利要求1所述的基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法，其特征在于，在根据目标过闸流量系数拟合公式，进行过闸流量系数的率定之后，还包括：

8.一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定装置，其特征在于，适用于任一节制闸的过闸流量系数的率定，所述装置包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法的步骤。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法的步骤。

技术总结
本发明提供一种基于数据驱动的节制闸过闸流量系数率定方法及装置，属于闸门水力参数辨识技术领域，所述方法包括：采用逐步回归模型，依次分析任一节制闸的每个水情监测指标与过闸流量系数之间的相关关系，确定过闸流量系数所属流态下的目标水情监测指标；以目标水情监测指标为自变量、过闸流量系数为因变量，采用不同类型的初等函数进行函数拟合，得到对应的不同类型的过闸流量系数拟合公式；从不同类型的过闸流量系数拟合公式中确定出拟合度最高的目标过闸流量系数拟合公式；根据目标过闸流量系数拟合公式，进行过闸流量系数的率定。本发明相较于现有技术，提高了过闸流量系数的拟合精度，并提高了过闸流量的计算精度。

技术研发人员：朱杰,徐远翔,张浩森,位文涛,闫静,管一,魏国
受保护的技术使用者：武汉虹信技术服务有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17