引黄灌渠水流量自动监测系统

在黄河流域实行可交易水权制度，很大程度上依赖于相关技术基础的建立和技术手段的完善。其中包括开发各种适用的水测量技术，建立引黄灌溉渠网水流量自动监测体系等。本介绍适用于不同渠道的水流量自动测量技术和基于GSM短消息的引黄灌渠水流量自动监测系统。     

引黄灌渠斗口流量神经元网络软测量模型

鉴于训练后的人工神经网络可以精确逼近任意非线性函数,建立了引黄灌渠斗口流量BP网络和RBF网络软测量模型,精选水工试验数据构成训练样本集,在MATLAB6．5环境下进行了仿真训练。检验表明,基于人工神经网络的软测量模型的输出值与标准三角量水堰的测量结果(期望值)吻合情况良好,水流量测量精度大为改善。     

基于RBF神经网络的冷冻水流量软测量研究

冷冻水流量是空调系统的冷水机组模型以及变流量控制的前提。在一般空调系统中,由于成本和维护的原因,流量传感器出现故障造成测量误差偏大。提出应用RBF神经网络建立冷冻水流量软测量模型,以动态监测流量传感器的运行是否正常。将流量传感器的实际测量值与软测量得到的结果进行比较,当两者的偏差达到或者超过一定的程度时(如10%),这时就可以认为流量传感器发生了故障,并且产生报警信号;同时,冷冻水流量的监测由流量传感器切换到软测量模块,即在流量传感器发生故障的情况下,实际工程系统中基于冷冻水流量的控制和算法仍然能比较好的继续实施。     

引黄灌渠斗口流量自动测量专家系统设计

该文介绍了《引黄灌渠斗口流量自动测量装置与研究》项目中,采用专家系统对引黄灌渠斗口的水流流态进行自动识别,并根据所识别的水流流态采用向后产生式(目标驱动方式)推理原理来计算流过闸门水流的流量值。实现了引黄灌渠斗口流量的自动测量。     

智能浮子式水位计

智能浮子式水位计是为引黄灌渠斗口流量自动测量而研制的。它基于双微机协同工作,将粗测和精测相结合,具有较大的量程,较高的分辨力,可作为自记式和远传式水位监测仪器单独使用,也可通过RS-485总线联入智能测量网络,是引黄灌渠斗口流量自动测量装置中理想的智能水位传感器。     

中子吸收法硼浓度监测系统自动标定方法研究

核电站运行期间需要对一回路系统进行硼浓度在线监测,以便及时发现硼稀释事故,确保反应堆安全。为保证监测结果的准确性,需要对硼浓度监测系统进行定期标定。为了提高定期标定的效率,提出了一种新型自动标定方法,分别从控制参数自动获取和标定系数自动获取两方面开展研究;控制参数自动获取通过远程数字调节技术自动调节工作高压和甄别阈;标定系数自动获取利用基于数据统计涨落的方法来自动记录中子计数率。应用效果表明：硼浓度监测系统的控制参数实现了坪阈曲线自动绘制,标定试验实现了标定系数的自动计算,测量结果的最大误差满足系统技术要求。该标定方法适用于硼浓度监测系统的标定,满足该系统定期标定的准确性和效率性要求。     

利用雨量雷达构建面雨量自动监测系统

雨量雷达是专门适用于气象目标中降雨量定量测量的雷达设备,高分辨区域面雨量自动监测系统则是应用雨量雷达进行区域内雨量监测,监测系统通过雨滴谱仪与模型算法解决衰减订正和雨量数据计算准确度问题,可以方便地获得区域内的降雨分布情况和有效的降雨量,与常规单点雨量定量测量相比,在较大区域内测量雨量,整体上精度高,成本低。经过大理监测区域的验证,面雨量自动监测系统具备较高的测量精确度,具有较好应用前景。     

海岛盐雾含量自动测量系统设计

针对现有大气盐雾测量需要采用人工操作方式,难以实现海岛空气盐雾浓度长时间实时自动监测的问题,研究并实现了一种盐雾含量自动测量系统.采用氯离子传感器进行自动测量,并通过基于ARM的嵌入式计算机自动控制整个测量装置运行,获取传感器数据;建立了氯离子含量与盐雾浓度的模型,计算出盐雾的浓度,完成了沿海环境空气盐雾含量自动采集和测量.系统提高了海岛上试验基地盐雾含量的测量效率,实现了自动测量与远距离数据传输及监控,解决了海岛空气盐雾含量长时间实时自动监测的问题.     

基于DSP的高性能电磁流量变送器研制

为了实时实现适用于水流量和浆液流量测量的高频励磁控制和数字信号处理算法,同时,使变送器具有较为完备的人机接口和通信功能,采用梳状带通滤波算法处理水流量信号,并基于信号重构算法处理浆液流量信号。充分、合理地利用DSP的资源,设计硬件系统,实现仪表的各种功能。巧妙、灵活地安排励磁控制、信号处理、人机接口、数据通信之间的时序,研制DSP软件。通过配置20 ms的定时器中断,并在其中断服务程序中采用中断嵌套的方式,确保励磁控制和信号处理的实时性。将执行时间较长的液晶刷新显示子程序和按键操作子程序放置在主循环中,以便其他模块的正常执行。所研制的DSP软件系统适用于矩形励磁或三值励磁下的水流量和浆液流量的测量。对研制的高性能电磁流量变送器进行算法实时性测试和水流量标定试验,取得了较好的试验结果。     

基于单片机的混凝土智能温控系统研发及工程测试

水工大体积薄壁混凝土施工期的温度测量和控制是一项繁杂的工作。由于人工操作的主观性，温度测量和控制有时会不及时、不准确。基于单片机和C语言，研发了一套混凝土智能温控系统。并针对大体积薄壁结构混凝土特点，改进了冷却水流量控制算法。该系统能自动监测混凝土结构温度，并自动调整混凝土冷却水流量和自动控制混凝土表面加热保温，可避免混凝土温控措施调整不及时引起的开裂风险，提高了混凝土施工质量。该设备的工程测试效果较好，对水工大体积薄壁结构混凝土的智能化温控有一定的推进作用。     

“智慧黄河”工程研究

对照国家和智慧水利的要求,分析建设智慧黄河的重要性,基于智慧水利总要求,提出智慧黄河的概念、参考框架和 6 个能力特征。智慧黄河就是以人与自然和谐共生理念为指导,以让黄河成为造福人民的幸福河为目标,以科学完善的管理体制机制、法律法规、技术标准、工程技术、信息通信技术等多要素有机驱动, 实现黄河流域自然水系、经济社会、水生态环境三者健康和谐共生的动态平衡状态。智慧黄河是智慧水利在黄河流域的具体实现。阐述主要建设内容,包括构建数字孪生流域、流域模拟仿真平台、智能业务应用体系;提出建设保障措施。建设黄河流域数字化场景,将黄河流域影响区域内的自然地理、经济社会和生态环境的历史和现势状态映射到信息空间,是智慧黄河的基础;构建黄河数字孪生流域,实现流域重点对象与其孪生体的孪生性,是实现智慧黄河的关键。     

遥感与地理信息系统技术在湿地研究中的应用

基于遥感和地理信息技术,对黄河三角洲河口湿地土地利用/覆盖现状和变化进行分析,利用多维信息图像对土地利用状况进行分类,然后利用景观分析法对该地区土地利用/覆盖变化信息进行评定,并对变化驱动力做出推断,最后据此提出合理利用和保护黄河三角洲湿地的建议。     

水联网全渠道控制系统设计及应用

为提高灌区水资源利用的效率和效益,实现水联网数字治水,基于水联网理论和技术体系,结合宁夏水利建设要求,调研宁夏秦汉渠管理处农场渠的渠道及设备特征和管理状况,设计、开发应用于自流灌区的水联网全渠道控制系统。系统由业务层、算法层、接口层和设备层构成,业务层包含调度控制、监控分析2条业务主线,主要实现需水计划管理、全渠道智能控制、渠道及闸门运行情况监控等功能。系统在农场渠灌溉生产中投入应用,2022年春灌完整1轮供水的运行应用表明：系统在需水计划调度、闸控指令执行、需水口目标达成耗时、流量偏差方面,通过稳定可靠性、高效便捷性验证,可保证取水口高效充分供水,帮助灌区优化水资源配送过程,实现精准灌溉,降低管理成本。     

2000—2018年黄河上中游地区蒸散发年际时空变化及其影响因素分析

黄河流域水资源匮乏且生态系统脆弱,明晰气候与下垫面变化对蒸散发（ET）时空变化的影响机制对于未来黄河流域水资源优化配置与生态建设规划均具有重要意义。基于实测降雨、径流量和GRACE产品数据,利用线性加权融合方法对5种全球ET产品进行融合。利用去趋势法、多元线性回归、全微分和残差法定量计算ET对降雨（Pre）、温度（Temp）、日照时数（SD）、饱和水汽压差（VPD）、风速（WS）和植被叶面积指数（LAI）的敏感性系数,定量分析了各气象要素、植被和其他要素（微地形变化和农业灌溉等）对ET变化趋势的贡献作用。结果表明：(1)与验证精度最高的GLDAS＿CLSM相比,融合ET均方根误差和平均相对误差分别减小12.8 mm和2.2%。2000—2018年黄河上中游ET净增长率为3.82 mm/a,头道拐—龙门区间ET增长率最大（6 mm/a）。(2)植被LAI显著增加导致上中游区ET趋势增加2.49 mm/a。各气象要素的变化趋势与ET对其敏感性系数的空间异质性共同决定了气象要素对ET的影响作用空间分布,5个气象要素对ET总体趋势的净影响量均为正值,其中温度影响作用最大（0.33 mm/a）。...     

黄河三角洲脆弱性评价系统的设计与实现

针对黄河三角洲环境恶化问题,设计一种脆弱性评价系统。构建适合黄河三角洲脆弱性评价的指标体系,利用专家积分法进行指标量化和数据整理,用层次分析法确定指标权重。在VS2005开发环境下,采用C#语言和ArcEngine组件设计并实现该评价系统。分析结果表明,系统的建设有利于脆弱性评价指标数据的集中管理,方便管理人员快速精确地进行信息查询和脆弱性评价分析。     

工控软件在热电偶自动检定系统中的应用

针对现有热电偶检定系统的现状和不足，本文对典型检定系统的各环节加以改进，利用KingACT工业控制软件实现炉温的自动调节，并运用组态软件对检定过程进行组态，使检定过程更加直观、方便。     

新一代信息技术在黄河治理中的应用研究

黄河流域生态保护和高质量发展上升为国家战略。通过研究云计算等新一代信息技术在开发黄河防洪工程感知、暴雨洪水监测预警、防汛料物管理、政务办公、智能巡河等智慧应用系统,以及建设防汛通信和计算机网络系统等方面的应用实践,探索构建覆盖河道、滩区、防洪工程,为各级黄河防汛机构服务的智慧黄河体系,创新黄河防汛业务流程和业务模式,满足当前工作的急需,积累宝贵数据资源和数字化智慧化应用经验,应对黄河治理新阶段面临的新挑战。新一代信息技术在黄河治理管理中逐步深入应用,必将推进算据、算法、算力建设,赋能治黄业务管理现代化,在黄河治理管理现代化进程中发挥巨大推动作用。     

黄河下游河势遥感监测系统建设分析

为提高黄河下游河势遥感监测能力,提升河势遥感监测服务水平,深入探讨黄河下游河势遥感监测的现状和存在的问题,提出黄河下游河势遥感监测系统的建设目标及思路。通过充分整合卫星遥感、黄河水利对象等相关数据,最大程度地共享现有数据资料和软硬件资源,设计开发黄河下游河势遥感监测系统,包括卫星遥感数据传输通道建设、遥感数据处理软硬件和存储设施建设、河势信息解译和服务功能开发,以及河势信息数据库建设等。结果表明：黄河下游河势遥感监测系统的建设可强化黄河河势遥感监测的数据计算与存储服务能力,提升河势信息解译的自动化水平,实现河势遥感监测工作的数字化及河势信息服务的高效化,具有很好的推广应用前景。     

黄河口海域水深分布的遥感研究

通过对陆地卫星遥感图像进行海洋专题信息的增强处理,并根据历史资料和海上典型地区实测数据,建立水深与图像灰度的相关关系以及水深解译标志,对黄河口海域的水深分布进行了遥感分析研究。结果指出:黄河口外海域,由于水下存在着高隆的三维立体沙堆,故促使这一海域等深线呈两深一浅的马鞍型式分布。