[发明专利]水动力通航安全预警方法、系统、计算机设备及存储介质

权利要求书

1.水动力通航安全预警方法，其特征在于，包括：

收集船舶信息、预定水域的航道数据和预定水域的水流数据；

根据所述预定水域的航道数据和水流数据得到所述预定水域的水动力数据；

根据所述预定水域的航道数据和预定水域的水动力数据建立所述预定水域对应的水动力模型；

根据所述船舶信息和所述水动力模型得到所述预定水域的适航区域，若船舶偏离适航区域，则发出通航安全警报。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预定水域的航道数据和水流数据得到所述预定水域的水动力数据包括：

根据所述预定水域航道数据得到预定水域的通航数据，所述通航数据包括航道规划数据、航道等级数据、航道水深、航道宽度、航道曲率半径、净高值和净跨值；

根据所述水流数据和通航数据计算得到预定水域的水面比降、流速、流向和流态；

根据所述预定水域的水面比降、流速、流向和流态得到预定水域的水动力数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述预定水域的航道数据和所述水动力数据建立所述预定水域对应的水动力模型，包括：

根据预定水域的航道数据建立预定水域的航道三维模型；

根据所述预定水域的水动力数据建立预定水域的水流模型；

将预定水域的水流模型与预定水域的航道三维模型叠加得到预定水域的水动力模型。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预定水域的水动力数据包括预定水域的水面比降、流速、流向和流态；

所述根据所述预定水域的水动力数据得到预定水域的水流模型，包括：

根据所述预定水域的流向对矢量场进行运动变形得到扭曲网格；

根据所述预定水域的流速对扭曲网格进行渲染得到流速渲染模型；

根据所述预定水域的水面比降对流速渲染模型进行渲染得到水面比降渲染模型；

根据所述预定水域的流态对水面比降渲染模型进行渲染得到预定水域的水流模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述船舶信息和所述水动力模型得到所述预定水域的适航区域，若船舶偏离所述适航区域，则发出通航安全警报，包括：

根据所述水动力模型得到所述预定水域中的风险分布区；

基于所述船舶信息在所述水动力模型筛选出满足船舶吃水量且避开所述风险分布区的适航区域；

在所述适航区域和所述风险分布区的边界处设置电子航标，若船舶从所述适航区域内驶入所述风险分布区，则所述电子航标发出通航安全警报。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述船舶信息和所述水动力模型得到所述预定水域的适航区域，若船舶偏离所述适航区域，则发出通航安全警报，还包括：

根据所述预定水域的水动力数据设置水动力阈值；

将所述预定水域的实时水动力数据与所述水动力阈值进行比对，若所述预定水域的实时水动力数据超过所述水动力阈值，则发出所述预定水域的水动力数据异常的水动力报警信息。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述船舶信息和所述水动力模型得到所述预定水域的适航区域，若船舶偏离所述适航区域，则发出通航安全警报，还包括：

根据所述水动力模型设置若干分航通道；

在若干所述分航通道的边界均设置有虚拟航标；

根据所述船舶信息对船舶规划对应的规划航道，若所述船舶偏离对应规划航道，则所述虚拟航标发出船舶偏航预警。

8.水动力通航安全预警系统，其特征在于，包括：

数据收集模块，用于收集船舶信息、预定水域的航道数据和预定水域的水流数据；

数据处理模块，用于根据所述预定水域的航道数据和水流数据得到所述预定水域的水动力数据；

数据建模模块，用于根据所述预定水域的航道数据和预定水域的水动力数据建立所述预定水域对应的水动力模型；

通航预警模块，用于根据所述船舶信息和水动力模型得到所述预定水域的适航区域，若船舶脱离所述适航区域，则发出通航安全警报。