[发明专利]一种基于水流流速判断涌潮是否到达的方法

摘要

本发明公开了一种基于水流流速判断涌潮是否到达的方法。本发明方法具体是：正确安装雷达电波流速仪于江面上；采集流速数据；根据流速是否增大来判断流速数据是否由状态1转入状态2；根据流速是否减小来判断流速数据是否由状态2转入状态3；根据流速是否稳定来判断流速数据是否由状态3转入状态4；根据变化稳定后的流速与变化前流速的差值来判断引起本次流速状态变化的原因是干扰还是涌潮到达；根据变化过程中出现的最大流速与变化前流速的差值大小来判断本次涌潮的级别大小。本发明不仅能够判断涌潮是否到达，而且同时得到了涌潮的流速，为预报涌潮到达下个站点的时间提供了必要的数据，更加全面地实现了江河涌潮的实时自动检测及预警。

主权项

一种基于水流流速判断涌潮是否到达的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1：选择合适的地点安装雷达电波流速仪测量水流流速，在岸边安装铁架子将雷达架于江面上，使雷达正对水流方向；步骤2：采集瞬时流速数据，设置两个变量用于记录采集到的流速数据，分别为流速数据old和流速数据new，将采集到的第1个数据赋值给流速数据old，第2个数据赋值给流速数据new；步骤3：计算流速数据new和流速数据old的差值，比较该差值与设定的阈值threshold1的大小以判定当前状态是否由状态一转入状态二；若该差值小于等于设定的阈值threshold1，则判定当前状态为状态一，进入步骤4；若该差值大于设定的阈值threshold1，则开始判断是否已经进入状态二，则将流速数据old赋值给原始流速original，其中变量原始流速original用来记录状态一的流速，进入步骤5；步骤4：将流速数据new赋值给流速数据old，然后读取雷达电波流速仪的新数据并赋值给流速数据new，转回步骤3；步骤5：为最大流速max赋初值为流速数据new，其中最大流速max将用来记录涌潮到达过程中出现的最大数据；为用来记录已经有几个数据增大的整型变量increase赋值为1，表示已经有1个数据增大，其中整型变量increase的大小可以用来表征已经进入状态二的可信度，数值越大可信度越高，当增大到指定值n1时，则判定为已经进入状态二；步骤6：读取雷达电波流速仪的新数据并赋值给流速数据new，计算流速数据new和原始流速original的差值，比较该差值与设定的阈值threshold1的大小，分为情况①和情况②；情况①：该差值大于设定的阈值threshold1，则判断流速数据new是否大于最大流速max：若大于最大流速max，则将其赋值给最大流速max，否则最大流速max保持不变；将整型变量increase加1，然后判断整型变量increase是否已经到达指定值n1：若尚未到达指定值n1，则重新转入步骤6，若已经到达指定值n1，则判定已经进入状态二，故接下来开始判断是否进入状态三，为用来记录已经有几个数据减小的整型变量decrease赋值为0，进入步骤7；其中整型变量decrease的大小用来表征已经进入状态三的可信度，数值越大可信度越高，当增大到指定值n2时则判定为已经进入状态三；情况②：该差值小于等于设定的阈值threshold1，则判断整型变量increase是否大于1：若大于1，则将整型变量increase减1，重新进入步骤6；若不大于1，则判定并没有进入状态二，即依旧为状态一，因此整型变量increase赋值为0，返回步骤4；步骤7：读取雷达电波流速仪的新数据并赋值给流速数据new，判断流速数据new是否大于最大流速max：若大于最大流速max，则将其赋值给最大流速max，否则最大流速max保持不变；计算最大流速max与流速数据new 的差值, 比较该差值与设定的阈值threshold2的大小以判定数据所处的状态是否由状态二转入状态三，分为情况Ⅰ和情况Ⅱ；其中阈值threshold2可根据最大流速max进行选择；情况Ⅰ：该差值大于阈值threshold2，将整型变量decrease加1，然后判断整型变量decrease是否已经到达指定值n2：若尚未到达指定值n2，则重新转入步骤7；若已经到达指定值n2，则判定已经进入状态三，故接下来开始判断是否进入状态四，为用来记录已经有几个数据稳定的整型变量steady赋值为0，将流速数据new赋值给流速数据old，进入步骤8；其中整型变量steady的大小用来表征已经进入状态四的可信度，数值越大可信度越高，当增大到指定值n3时则判定为已经进入状态四；情况Ⅱ：该差值小于等于阈值threshold2，则判断整型变量decrease是否大于1：若大于1，则将整型变量decrease减1，重新进入步骤7；若不大于1，则判定并没有进入状态三，即仍然为状态二，因此将整型变量increase赋值为0，然后返回步骤6；步骤8：读取雷达电波流速仪的新数据并赋值给流速数据new，并计算流速数据old和流速数据new的差值的绝对值；比较该绝对值与设定的阈值threshold3的大小以判定数据所处的状态是否由状态三转入状态四，分为情况a和情况b；情况a：该绝对值大于等于阈值threshold3，则判断整型变量steady是否大于1：若大于1，则将整型变量steady减1，重新进入步骤8；若不大于1，则判定并没有进入状态四，即仍然为状态三，因此将整型变量decrease赋值为0，然后返回步骤7；情况b：该绝对值小于阈值threshold3，将整型变量steady加1，然后判断整型变量steady是否已经到达指定值n3：若尚未到达指定值n3，则将流速数据new赋值给流速数据old，重新转入步骤8；若已经到达指定值n3，则判定已经进入状态四，计算流速数据new与原始流速original的差值，比较该差值与阈值threshold4的大小，分为情况b‑1和情况b‑2；其中流速数据new记录状态四的流速，原始流速original记录状态一的流速；情况b‑1：若该差值大于阈值threshold4，表明导致该次流速数据的整个变化并非由干扰引起，故判定涌潮已经到达，并根据最大流速max和原始流速original的差值的大小判断涌潮的级别大小，其中max记录了整个流速变化过程中所达到的最大流速，原始流速original记录了状态一的流速；情况b‑2：若该差值小于等于阈值threshold4，表明导致该次流速数据的整个变化是由干扰引起，故判定处于状态一，因此将流速数据new赋值给流速数据old，读取雷达电波流速仪的新数据并赋值给流速数据new，返回步骤3；所述的状态一为涌潮尚未到达，状态二为流速增大，状态三为流速减小，状态四为流速稳定。