河床地形实时在线监测系统开发及其应用

实时地形数据有利于河床演变分析和工程评估。基于超声波、4G无线传输、网络数据库等技术,研发了河床地形实时在线监测系统。为消除温度、盐度等因素对测量结果的影响,设计了超声波声速校核装置:利用固定校核面反射超声波信号,通过计时器获取超声波发射和反射信号时间间隔,从而反演超声波声速,实现对声速的实时校正。系统应用到姚江大闸下游河床地形监测,监测时段内河床地形淤积了0.041 m,对应时段内GPS-RTK测量结果为河床地形淤积了0.050 m,2种方法测量结果基本一致。实践应用结果表明本系统监测数据可靠,能用于地形实时监测中。     

基于变频控制的实体模型流量控制

设计了变频流量控制系统,改进了变频器控制方法,采用标准电压输出模块和电压检测模块组合成变频器反馈控制系统,实时调整变频器端子电压调节水泵流量输出。变频器和水泵输出流量成线性关系,通过试验测试了3台泵不同组合条件下频率流量关系,单台泵频率流量线性关系相关系数达到0.99,而多台泵频率流量关系不同于单台泵对应关系,且相关系数有所减小。因此,多泵变频控制系统应采用组合率定法标定不同泵组合时频率流量关系。以甬江模型为例,组合率定法流量控制偏差小于0.5%。     

基于PID参数自整定的河工模型尾门控制

设计了尾门自动控制系统,运用水位仪实时采集尾门水位数据,反馈调节电机转速驱动翻板门,实现水位控制。采用PID模型作为电机转速控制器,测试了固定PID参数条件下,系统在平原河流和山区河流河工模型中水位控制效果,山区河流水位最大控制偏差达到1.3 mm,无法满足规范要求。针对该问题运用产生式学习法总结了尾门控制中PID参数调节规则,构建了以水位跟踪偏差、水位涨落速度、涨落预期及跟踪相位为关键要素的知识库,确立了12条控制策略。尾门控制时根据实测数据与知识库规则自主选择对应控制策略,实现PID参数的自整定。工程实践表明,基于PID参数自整定的尾门控制系统水位控制最大偏差为0.5 mm。     

河工模型智能化测控设计及开发

将人工智能化引入河工模型试验,提出河工模型智能化测控的涵义,建立以“模型自设计、试验自运行、数据自处理”为一体的全自动河工模型试验新模式,阐述了模型设计、试验及数据处理各过程的自动化流程及实施方法。基于VB(Visual Basic)、ASP(Active Server Pages)和JAVA编程语言,开发了适用于电脑、服务器、移动终端等不同应用平台的智能测控系统。以赣江朝阳大桥河工模型为例,运用智能化测控系统自主完成了模型设计、边界控制、数据采集和数据分析,系统自主对比模型流速与原型流速,经人工验证,分析结果准确可靠。     

幸福河湖内涵梳理及建设成效评估指标体系解析

为全面了解全国幸福河湖建设开展情况，及时掌握建设成效评估状况，通过全面梳理新时期幸福河湖的基本内涵，提出幸福河湖建设的最终目标是造福人民；基于全国各地开展的幸福河湖建设，全面总结幸福河湖开展的各项举措及建设经验；以水利部 2023 年 7 月印发的《幸福河湖建设成效指标体系（试行）》为纲，对安澜、生态、宜居、智慧、文化、发展及公众满意度 7 个准则下 15 个具体指标进行解读，明晰各准则下的具体考核指标、考核侧重点、计算方法等，评价指标具有系统性、实用性和可操作性，可为科学评估幸福河湖建设成效提供技术支撑。