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[发明专利]一种耦合人工神经网络的水库群调度方法与系统-CN202310747030.8在审
发明人：冯仲恺;牛文静;罗涛;姚欣汝;龚锦泰;夏一凡;王霞雨;秦友伟 -专利权人：河海大学
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种耦合人工神经网络的水库群调度方法与系统，包括S1、根据水库水位上下限和历史入库流量的最大值和最小值进行水位和流量状态离散，获得包含水库入库流量、起始水位、结束水位进行状态组合的数据集，然后通过水量平衡计算不同组合下的下泄流量，通过出力计算公式计算不同组合下的出力；S2、以状态组合的数据集为输入、对应的不同组合下的下泄流量、水库出力为输出，利用ANN网络构建并训练水库下泄流量和出力预测模型；S3、将水库下泄流量和出力预测模型带入至POA算法中迭代计算，进行水库群优化调度。本发明在获得与原算法几乎接近的调度优化结果的同时，显著减少原算法“维数灾”的限制，从而提高算法的计算效率。
一种耦合人工神经网络水库调度方法系统

[发明专利]一种水库群多目标调度合作搜索方法及系统-CN202310020969.4在审
发明人：冯仲恺;章力;牛文静;姚欣汝;杨涛;秦友伟 -专利权人：河海大学
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种水库群多目标调度合作搜索方法及系统，包括以下步骤：①基于水库的基本信息建立梯级水库多目标调度模型；②对模型添加约束条件；③构建一种水库群多目标调度合作搜索方法及系统求解水库最优调度方案，通过采用团队沟通策略、内部竞争策略在整个解空间中进行广泛搜索，同时通过自我学习策略和自适应跳出局部最优策略跳出局部最优，实现全局探索和局部探索的动态平衡。本发明可有效提升水库群调度计算效率，快速给出水库群调度方案集合，具有计算参数少、收敛速度快、全局寻优能力强且不易陷入局部最优等优势，同时规避了复杂调参过程、编程实现简单、适用场景广泛，为复杂的水库群多目标工程问题求解提供更加有效的技术方法。
一种水库多目标调度合作搜索方法系统

[发明专利]一种梯级水库群发电调度变尺度方法与系统-CN202211326053.3在审
发明人：冯仲恺;杨涛;牛文静;师鹏飞;秦友伟;刘文杰;龚锦泰;王霞雨 -专利权人：河海大学;长江水利委员会水文局
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种梯级水库群发电调度变尺度方法与系统，包括：首先，确定参与计算的水库及其决策变量，按照水力联系确定计算顺序，而后采用随机搜索策略在初始调度轨迹邻域内生成初始种群；其次，分别采用大、中、小三种不同尺度搜索策略更新所有个体的位置，并逐对比较更新前后个体的适应度值、保留适应度较为优秀的个体；最后，重复执行上述过程直至满足终止条件，将当前种群中的最优个体作为最优调度方案。本发明具有原理清晰、易于执行、收敛速度快、搜索精度高等优势，能够显著提升梯级运行效益，为梯级水库群发电调度提供了一种实用、创新的技术手段。
一种梯级水库群发调度尺度方法系统

[发明专利]基于雨胞的无线微波雨衰减模型SSIM图像相似度评价方法-CN202111340003.6有效
发明人：杨涛;张文轩;郑鑫;洪岱;师鹏飞;秦友伟;李振亚 -专利权人：河海大学
申请日： 2021-11-12 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G06V10/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于雨胞的无线微波雨衰减模型SSIM图像相似度评价方法，包括如下步骤：S10，从信号接收器处获得无线微波受到天气影响的衰减数据，并对数据进行预处理；S20，基于高斯雨胞概念构建链路降雨率分布公式，并对此积分建立含有待优化参数的雨衰减模型；S30，利用已有数据，采用遗传算法获得对应的参数为最终结果；S40，利用模型处理后的无线微波数据与水文站数据，以图像块亮度与降雨量成正相关系数的方式分别绘制相应区域固定某时段雨量图；S50，基于结构相似度SSIM对图像进行相似度评价。本发明提出了以图块亮度为核心的图像相似度分析手段，建立一个既能很好评价图像客观相似度又能与人眼主观感受一致评价标准。
基于无线微波衰减模型 ssim 图像相似评价方法

[发明专利]一种考虑微波链路高差的近地面三维立体雨量场反演方法-CN202111057916.7有效
发明人：宋莹;杨涛;李振亚;洪岱;陈志远;师鹏飞;秦友伟 -专利权人：河海大学
申请日： 2021-09-09 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： G01W1/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑微波链路高差的近地面三维立体雨量场反演方法，包括如下步骤：获取研究区在研究时段内多条超高频无线微波链路数据；采用ITU‑R雨衰公式反演每条链路的线平均雨强；考虑微波链路两端基站的高差，将微波链路离散成多个特征空间点，通过拉格朗日算子推求满足微波衰减量线约束条件的特征空间点雨强估计值；迭代求解特征空间点雨强的三维空间分布；构建高时空分辨率的近地面三维立体雨量场。本发明创新性地提出了近地面空间三维雨量场的构建方法，可实现三维空间任意点的雨量过程反演，生成高时空分辨率的三维雨量场数据。由于结合了高密度的微波通信基站，可节约大量人力、物力和基础设施成本，且大幅提高降雨监测的密度和精度。
一种考虑微波高差地面三维立体雨量反演方法

[发明专利]基于毫米波数据分层智能抽样的降水类型预测方法-CN202110108154.2有效
发明人：陈志远;杨涛;郑鑫;秦友伟;师鹏飞;洪岱 -专利权人：河海大学
申请日： 2021-01-27 - 公布日： 2022-02-08 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于毫米波数据分层智能抽样的降水类型预测方法，先获取大量毫米波衰减数据，通过利用较少的随后要发生的降水类型标签的毫米波衰减数据，对所有数据进行标签初始化，再通过智能分层的方法让所有的降水前一段时间的毫米波衰减数据系列自动的分为k层，随后在每层利用简单的分类方法进行多次分类，并对多次分类结果不一样的困难数据点赋予更高的被抽样概率，然后在各层进行不等概率抽样，重点照顾分类困难的模糊困难点，利用各层的抽样数据训练基础分类器，最后通过多数投票的方法将k个基础分类器集成为一个强分类器，对一段毫米波衰减数据，预测出其一段时间后将会发生那种类型的降水。
基于毫米波数据分层智能抽样降水类型预测方法

[发明专利]基于频率-精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法-CN202110137695.8有效
发明人：杨涛;薛冬凡;郑鑫;师鹏飞;秦友伟;李振亚 -专利权人：河海大学
申请日： 2021-02-01 - 公布日： 2021-11-02 - 主分类号： G08C17/02 文献下载
摘要：本发明公开了基于频率‑精度映射的毫米波衰减信号采集系统及方法，地面监测站将各环境要素的预报信息和真实监测值发送到终端服务器，预报信息可初步提供环境要素的预报强度，先采用数据库当前存储的最佳毫米波发射频率来监测单个环境要素；引入一个评价不同毫米波频率下监测环境要素精度的函数，通过动态调整设定目标监测精度和利用差商代替直线斜率的方法，自适应搜寻最佳毫米波发射频率，并建立监测精度和毫米波发射频率的映射关系。本发明可以通过地面监测站提供的预报信息和真实测量值快速细分监测的环境要素的种类和强度，自适应建立环境要素的监测精度和最佳毫米波发射频率的映射关系。
基于频率精度映射毫米波衰减信号采集系统方法

[发明专利]一种用于超高频微波的时空协同干湿增强判别方法-CN202110031015.4有效
发明人：杨涛;洪岱;郑鑫;李振亚;师鹏飞;秦友伟 -专利权人：河海大学
申请日： 2021-01-11 - 公布日： 2021-09-21 - 主分类号： G01W1/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于超高频微波的时空协同干湿增强判别方法，包括以下步骤：（1），选取降雨时段作为训练集，并获得时段微波链路L1以及标记获取距离L1链路最近的两条链路L2、L3微波信号接收端的微波衰减信号强度数据；（2），将邻近链路L2、L3微波信号衰减数据作为空间数据与L1链路微波信号衰减数据反距离平方加权计算获得新的时间数据序列{x1,x2,x3...}；（3），干湿结果使用线性函数表征：，其中wi是权重系数，𝞪是偏差系数；（4），训练好的模型对微波衰减数据进行干湿判别。本发明的一种用于超高频微波的时空协同干湿增强判别方法，提出时空协同判别的改进，能够实现对超高频微波监测降雨的数据快速且更精准的干湿判别。
一种用于超高频微波时空协同干湿增强判别方法

[发明专利]一种逐级式线聚合降雨数据尺度转换方法-CN202011493548.6有效
发明人：郑鑫;杨涛;陈志远;洪岱;师鹏飞;秦友伟 -专利权人：河海大学
申请日： 2020-12-17 - 公布日： 2021-07-06 - 主分类号： G06F17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种逐级式线聚合降雨数据尺度转换方法，包括以下步骤：给定站点控制范围l；根据微波网络中第i条微波链路的长度Li对第i条链路进行分级；根据分级结果对链路进行离散化，依据该链路等级对该链路进行等分，取等分后的各分段链路中心点作为虚拟雨量站点；初始站点位置、估值确定；未估值最低级虚拟站点初步估值；获取初步估值的链路进行迭代优化；进入下一等级链路计算，重复直至所有等级链路计算完成。本发明提出的分级并逐级优化的概念，能够有效避免所有链路陷入局部最优解的问题；逐级优化能够有效降低长链路线聚合数据中的大误差对转化过程带来的影响，在保证算法的收敛速度的同时提高了转换结果的精度。
一种逐级聚合降雨数据尺度转换方法

[发明专利]一种快速收敛的超高频微波降雨数据离散化方法-CN202011498383.1有效
发明人：郑鑫;杨涛;陈志远;洪岱;师鹏飞;秦友伟 -专利权人：河海大学
申请日： 2020-12-17 - 公布日： 2021-06-01 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种快速收敛的超高频微波降雨数据离散化方法，通过将超高频微波网络中各条链路离散成多段短链路；将各短链路的中心点作为虚拟站点，在每条链路中确定中心站与旁侧站；对每条链路上的虚拟站点进行估计，利用该条链路以外的其余链路的所有中心站的降雨强度估计量通过IDW进行计算，并对计算结果修正，逐次迭代直到满足迭代终止条件完成离散。本发明更加科学，且具有更快的收敛速度；针对超高频微波网络的特点，提出仅用中心站参与优化计算，大大降低了站点离散后给模型带来的误差；因本发明在降雨数据处理过程中，仅使用了中心站点，所以运算速度不受虚拟站点数量的限制。
一种快速收敛超高频微波降雨数据离散方法

[发明专利]通过微波链路网格化自适应可变尺度反演大气能见度的方法-CN202010337179.5有效
发明人：杨涛;洪岱;郑鑫;师鹏飞;秦友伟;李振亚 -专利权人：河海大学
申请日： 2020-04-26 - 公布日： 2021-04-30 - 主分类号： G06K9/62 文献下载
摘要：本发明公开了一种通过微波链路网格化自适应可变尺度反演大气能见度的方法,包括以下步骤：1）在监测区域根据区域大小合理划分大尺度网格，同时建立小尺度网格，每个大尺度网格划分3×3个小尺度网格嵌套，将微波链路和网格进行尺度匹配。2）对于大尺度网格使用随机森林算法判别大气能见度是否为500米进行分类训练，确定大气能见度小于500米的区域网格边界3）在边界内用程序实现小尺度网格自动转换，将获得的大气能见度多源数据融合以及反演计算获得小尺度网格能见度。本发明能够实现网格化自适应可变尺度反演大气能见度，解决了大气能见度反演空间分布不均匀的问题，为系统化监测反演大气能见度提供思路，提供高时空分辨率大气能见度反演方法。
通过微波路网自适应可变尺度反演大气能见度方法

[发明专利]一种基于湿天线成因判别的无线微波监测露水强度方法-CN201911015294.4有效
发明人：杨涛;宋莹;郑鑫;师鹏飞;秦友伟;李振亚 -专利权人：河海大学
申请日： 2019-10-24 - 公布日： 2021-01-05 - 主分类号： G01N22/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于湿天线成因判别的无线微波监测露水强度方法，包括如下步骤：监测无线微波信号衰减强度；利用马尔可夫转换模型推断干期和湿期时段；利用广义似然比检验法检测干期时段内是否有露水造成的湿天线现象；如果检测出有湿天线现象，则对无线微波接收器接收到的微波信号衰减强度数据，应用训练好的ICA算法分离出湿天线引起的衰减信号；使用菲涅尔反射公式建立湿天线引起的衰减值与露水强度之间的模型关系，实现对于露水强度的监测。本发明结合了直接监测法和间接模型法，实现露水强度的高分辨率监测，创新了传统露水监测方法，同时有效地利用了现有的高时空分辨率微波通信网，不但节约人力物力，而且提高了露水强度的监测精度。
一种基于天线成因别的无线微波监测露水强度方法

[发明专利]基于无线微波衰减特征迁移学习的浓雾监测方法-CN202010050327.5有效
发明人：杨涛;洪岱;郑鑫;师鹏飞;秦友伟;李振亚 -专利权人：河海大学
申请日： 2020-01-17 - 公布日： 2020-12-01 - 主分类号： G06K9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于无线微波衰减特征迁移学习的浓雾监测方法，通过将预处理后的微波衰减信号强度数据进行小波变换得到时频图，对时频图尺寸大小进行调整，得到调整图像，将训练集输入Alexnet网络进行训练，在Alexnet网络达到预设要求时，根据Alexnet网络当前的网络参数确定Alexnet网络模型，并利用Alexnet网络模型对测试集进行检测，输出测试集中各个调整图像的网络检测结果，根据网络检测结果和预设的反演公式计算测试集中各个调整图像的浓雾液态水含量，以根据各个浓雾液态水含量计算测试集中各个调整图像对应的能见度，可以提高能见度等浓雾参数监测的灵活性，提升所得能见度等浓雾参数的准确性。
基于无线微波衰减特征迁移学习浓雾监测方法

[发明专利]基于半监督域适应的雨、雪、冰雹分类监测方法-CN202010088477.5有效
发明人：杨涛;陈志远;郑鑫;师鹏飞;秦友伟;李振亚 -专利权人：河海大学
申请日： 2020-02-12 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： G01S13/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种上述基于半监督域适应的雨、雪、冰雹分类监测方法，在各类型降水粒子天气下的雷达波反射率，获取各类型降水粒子天气下的预处理数据，构建携带标签的第一数据集和未携带标签的第二数据集，计算第一协方差矩阵和第二协方差矩阵，确定第一特征子空间，确定第二特征子空间，再根据第一特征子空间和第二特征子空间确定核函数，以根据所述核函数，以第一数据集作为训练样本集，训练初始分类器，对初始分类器进行无监督学习，使得初始分类器去自适应目标领域，获取确定邻接图，优化目标函数，以确定最终分类器，采用最终分类器对雨、雪和冰雹进行分类，可以针对雨、雪、冰雹进行准确分类，使相应的分类监测方案具体更高的准确性。
基于监督适应冰雹分类监测方法

[发明专利]链路长短可调的微波雨衰规律人工降雨实验方法-CN202010099561.7有效
发明人：杨涛;郑鑫;师鹏飞;仇丽娜;秦友伟;李振亚;周旭东 -专利权人：河海大学
申请日： 2020-02-18 - 公布日： 2020-10-16 - 主分类号： G01S13/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种链路长短可调的微波雨衰规律人工降雨实验方法，包括以下步骤：1)设计计算不同重现期的降雨强度，形成实验降雨过程，利用人工降雨大厅模拟人工降雨；2)搭建角反射器，进行微波链路长度的动态调整；3)安装实验微波装置，并选取特定微波频段的微波链路作为实验链路；4)利用自计式雨量计获取不同降雨强度条件下实验链路上的测量数据；5)根据测量数据，获得实验降雨强度变化的全部过程，分析推算微波雨衰规律。本发明在人工降雨装置中模拟不同雨强和不同链路长短条件下的微波雨衰过程，挖掘分析微波雨衰规律，为揭示真实微波雨衰规律提供准确可靠的第一手实验数据，为实现降水精准监测打下良好基础。
长短可调微波规律人工降雨实验方法

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