[发明专利]一种水文用监测系统及方法

权利要求书

1.一种水文用监测系统，其特征在于：包括有数据采集模块(11)、数据传输模块(12)、数据存储模块(13)、数据处理模块(14)以及响应模块(15)；

所述的数据采集模块(11)由水位站、雨量站、气象站组成，以用于采集水文信息；

所述的数据传输模块(12)连接在数据采集模块(11)与数据存储模块(13)之间，并采用通讯的方式向数据存储模块(13)发送数据采集模块(11)所采集的水文信息；

所述的数据存储模块(13)包括有自数据传输模块(12)传递的水文信息、以及历史水文信息，其用于存储并更新水文信息；

所述的数据处理模块(14)与数据存储模块(13)相连，其用于对水文信息进行分析，从而进行水文预报；

所述的响应模块(15)与数据处理模块(14)相连，其基于数据处理模块(14)所得出的结论，从而触发响应动作。

2.根据权利要求1所述的一种水文用监测系统，其特征在于：所述的数据处理模块(14)包括有数据预处理块(21)、训练机(22)、权值库(23)、预测机(24)、事件日志库(25)和输出块(26)；

所述的数据预处理块(21)与数据存储模块(13)相连，用于对采集的水文信息中进行预处理，其包括干扰信息的消除、错误信息的抛弃及缺失信息的修正；

所述的训练机(22)与数据预处理块(21)相连，其将已知的水文信息作为训练样本，来调整训练机(22)自身的参数，从而使输出的预测值处在设定的误差范围内；且通过该训练机(22)后将得到权值；

所述的权值库(23)与训练机(22)相连，用于存储经过训练机(22)后得到的权值；

所述的预测机(24)与权值库(23)相连，其通过自训练机(22)得到的一组权值来对实际采集的水文信息进行预测，预测信息的结果为大于零的自然数；

所述的事件日志库(25)与预测机(24)相连，用于存放已经预测出的历史信息，其包括有所采集的水文信息，预测出的数据信息以及历史权值；

所述的输出块(26)与预测机(24)相连，其基于预测机(24)所得到的预测信息与划分好的警戒阈值相比较，从而触发对应的警戒动作。

3.一种水文用监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、从数据存储模块(13)中获取输入样本X_i＝{x₁，x₂，…，x_n}；

步骤S2、将输入样本X_i＝{x₁，x₂，…，x_n}传递至数据预处理块(21)，同时对输入样本X_i＝{x₁，x₂，…，x_n}的完整性进行检查并进行预处理，预处理完毕后判断是否传递至训练机(22)；若否，则等待预处理完毕；若是，则执行下一步骤；

步骤S3、将输入样本X_i＝{x₁，x₂，…，x_n}及各个分量的初始权值ω_i＝{ω₁，ω₂，…，ω_n}传递至训练机(22)中，并由训练机(22)进行训练，训练后得到权值，并存入至权值库(23)；

步骤S4、预测机(24)获取权值库(23)中的最优权值，并进行预测而得出预测值，将预测值传递至输出块(26)中，通过与划分好的警戒阈值相比较，从而触发对应的警戒动作。

4.根据权利要求3所述的一种水文用监测方法，其特征在于：所述的步骤S4中还包括有预测机(24)会将训练后得到的权值传递至事件日志库(25)中，以便后续的维护和调试。

5.根据权利要求3所述的一种水文用监测方法，其特征在于：所述的步骤S4中还包括有权值库(23)将实时的权值与历史权值进行比较，从而选取最优权值，进而由预测机(24)获取权值库(23)中的最优权值。

6.根据权利要求3所述的一种水文用监测方法，其特征在于：所述的数据预处理块(21)的预处理包括有：

将明显不符合样本规律的输入样本抛弃；

通过修正来补充样本中的缺失数据，修正方法采用直线插补法：

上式中，x_i和x_j分别为i和j时刻的实测水文数据，x_t为需要插补的数据。