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[发明专利]一种河流凌汛冰塞险情智能诊断方法-CN202110685933.9有效
发明人：田福昌;苑希民;王丽娜;曹鲁赣 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-06-21 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06Q10/0635 文献下载
摘要：本发明公开了一种河流凌汛冰塞险情智能诊断方法，步骤依次包括凌汛冰塞险情诊断样本制作与凌汛冰塞险情诊断样本的智能诊断，即诊断样本划分、诊断指标体系构建及实测数据标准化处理；由主客观组合评价确定诊断指标权重；凌汛冰塞易发风险度计算；凌汛冰塞易发风险度等级划分；绘制凌汛冰塞险情分布图，构造凌汛冰塞险情诊断样本集；凌汛冰塞险情诊断样本训练与参数设定、凌汛冰塞险情诊断样本的智能诊断与凌汛冰塞险情诊断指标的重要性排序；本发明一种河流凌汛冰塞险情智能诊断方法采用主客观组合评价与人工智能算法相融合，具有诊断精度高、能够智能分析凌汛冰塞险情的空间分布特征及其变化规律、可进行凌汛冰塞险情诊断指标重要性排序的特点。
一种河流凌汛险情智能诊断方法

[发明专利]一种河道与泛区凌汛壅水-溃堤-淹没耦合模拟方法-CN202110886202.0有效
发明人：田福昌;苑希民;何立新;侯玮;王丽娜 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种河道与泛区凌汛壅水‑溃堤‑淹没耦合模拟方法，步骤依次包括数据资料收集整编、凌汛壅水‑溃堤‑淹没耦合模拟方案拟定、凌汛壅水‑溃堤‑淹没耦合模拟模型构建、凌汛壅水‑溃堤‑淹没过程耦合模拟，凌汛壅水‑溃堤‑淹没过程耦合模拟步骤依次包括确定河道凌汛冰塞壅水高度与河道综合糙率的关系、凌汛壅水作用下溃堤流量过程计算、泛区凌汛溃堤洪水动态淹没过程模拟与泛区凌汛溃堤洪水淹没风险分析，本发明一种河道与泛区凌汛壅水‑溃堤‑淹没耦合模拟方法具有适于宽浅区域凌汛洪水演进模拟、实现了河道凌汛壅水、堤防溃决分流和泛区凌汛洪水淹没的实时动态耦合、可为凌汛壅水作用下的溃堤淹没风险评估提供重要技术手段的特点。
一种河道凌汛溃堤淹没耦合模拟方法

[发明专利]一种防汛治旱工程流域的三维可视化智慧平台-CN202111246488.2有效
发明人：田福昌;苑希民;徐浩田;侯玮;李云龙;丁立鸿;李达 -专利权人：天津大学;崇左市左江治旱工程管理中心
申请日： 2021-10-26 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G06F3/04815 文献下载
摘要：本发明公开了一种防汛治旱工程流域的三维可视化智慧平台，该平台具体包括地图操作模块(100)、三维自动飞行模拟模块(200)、二维/三维联动设定模块(300)、典型场景管理模块(400)、专题图层控制模块(500)、工程对象信息查询模块(600)、洪水演进三维模拟模块(700)、库区淹没分析模块(800)以及视频监控模块(900)。与现有技术相比，本发明具有精度高、信息含量大及功能全的优势。
一种防汛工程流域三维可视化智慧平台

[发明专利]基于单变量优化DMCA模型的流域洪水响应时间计算方法-CN202310104274.4在审
发明人： 苑希民;王如锴;田福昌;程铁信;何立新 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-02-13 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于单变量优化DMCA模型的流域洪水响应时间计算方法，收集待处理流域的基础地理数据历史降雨量数据与对应河道流量过程数据；根据洪峰流量数据，采用高斯混合聚类模型(GMM)完成不同类型洪水的聚类分析计算，利用期望最大算法EM构建参数的最大似然函数；构建各级洪水的集水区降雨量与出口流量的累计时间序列，采用去趋势移动平均互相关分析模型去除趋势项并估计非线性时间序列之间的互相关；利用单变量优化模型求解DMCA模型中最小移动窗长；计算流域不同类型洪水响应时间。相较于传统方法，本发明对较短时间序列数据具有较强的鲁棒性，且在时间序列存在噪声和偏差的情况下仍然有效。
基于变量优化 dmca 模型流域洪水响应时间计算方法

[发明专利]一种耦合峰值修正的洪水过程自动寻优预报方法-CN202310104380.2在审
发明人：王如锴;苑希民;侯玮;田福昌;冯国娜;王秀杰 -专利权人：天津大学
申请日： 2023-02-13 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种耦合峰值修正的洪水过程自动寻优预报方法，包括收集处理流域范围内水文观测站点历史流量数据；采用去聚类方法分离长序列洪水过程中独立洪水事件，通过正态检验确定不同等级洪峰序列对应阈值；在BP算法基础上引入峰值修正函数，对峰值样本的网络误差引入合理的修正系数，构建以阈值区间为自变量、修正系数为因变量的峰值修正函数，得到耦合峰值修正的BP神经网络，利用所述耦合峰值修正的BP神经网络进行样本训练得到洪水过程自动寻优后的洪峰预报结果。与现有技术相比，本发明通过改进的洪水预报BP算法，可实现降雨事件自动划分与洪峰阈值自动识别，并且具有洪峰预报精度高的特点。
一种耦合峰值修正洪水过程自动预报方法

[发明专利]一种流域洪水分区分级预报方法-CN202110463226.5有效
发明人： 苑希民;王秀杰;田福昌;李丹丹;齐喜玲 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-04-23 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种流域洪水分区分级预报方法，基于降雨时程分配指标进行参数分级率定，并利用台风雨和非台风雨两种情况下相邻站点间降雨序列的联系实现降雨数据的互补应用，通过建立模型实现精细化的洪水预报，具体包括三个处理过程：对流域分区建立洪水预报模型、不连续降雨序列的更精确互补计算和将精细化洪水预报流域分区模型参数基于最为敏感的降雨时程分配指标(最大降雨强度和降雨分配方差)进行分级率定。与现有技术相比，本发明能够从模型参数和模型输入两方面减小流域响应的不确定性，实现精细化的洪水预报，使洪水模拟结果更加精确；同时，以更精确的互补计算方法考虑降雨资料不连续地区降雨序列间的互补移用，提高降雨数据的可靠性。
一种流域洪水分区分级预报方法

[发明专利]一种堤坝险情应急预警系统-CN202010602774.7有效
发明人： 苑希民 -专利权人：智仁科技（天津）有限公司
申请日： 2020-06-29 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G01C7/00 文献下载
摘要：本发明公开一种堤坝险情应急预警系统，包括前端传感器采集层；数据集成传输层；数据处理层，包括堤坝安全监测智能管理系统和数据库，用于对监测参数的实时数据分析处理以及智能诊断，判断各类监测参数是否达到预警阈值，并在达到预警阈值时联动预警和/或专家诊断形成应急预案；数据发布层，用于对达到预警阈值的各类监测结果以预警信息的方式发布到指定的接收终端上进行展示。本发明提供的堤防险工防洪应急预警系统，预警可靠性高，具备优良监测性能的同时，具有可靠度较高的分析和预警功能，并且耐久性好，可以持久发挥效益；非常适用堤防险工防洪安全监测和预警。
一种堤坝险情应急预警系统

[发明专利]一种零碳轻型风光协同水力发电装置-CN202210557510.3在审
发明人： 苑希民;朱雷;李云龙;徐进 -专利权人：智仁科技（天津）有限公司
申请日： 2022-05-19 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： H02J3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种零碳轻型风光协同水力发电装置，包括安装板，所述安装板的顶部固定安装有蓄电池箱，所述安装板的侧壁上固定连接有连架，所述安装板通过连架固定连接有水框座，所述水框座的内侧装配有旋杆，所述旋杆的外端固定连接有位于水框座外侧的水轮机；该零碳简易型风光协同水力发电装置，通过水框座内侧两组旋架的设置，当水流穿过时能够带动旋架对旋杆进行旋动，配合上旋架长条形的设置，能够增加其与水流的接触面，进一步地，能够增加水流对其所产生的冲击力，同时两组旋架的设置，也能够使两组水轮机产生相应电流，从而达到利用水流进行高效发电的效果，解决了现有装置难以高效利用水流冲击力发电的问题。
一种轻型风光协同水力发电装置

[发明专利]一种小流域洪水自适应智能组网预报方法-CN202110479091.1有效
发明人： 苑希民;王秀杰;何立新;罗鹏;张兴源;田福昌 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-04-30 - 公布日： 2022-05-17 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种小流域洪水自适应智能组网预报方法，第一步，确定各汇流子区域的流域出口等信息；第二步，采用近邻数据的均值来平滑降雨径流数据缺失值和修正错误值，分析小流域内降雨径流相关关系，构建神经网络训练集和测试数据集，并以子流域出口流量作为模型输出，对数据集进行归一化处理；第三步，构建基于贝叶斯正则化算法的BP神经网络模型，利用训练数据集对模型进行训练；第四步，得到小流域出口的洪水流量过程；第五步，构建实测流量值与预报流量值之间的误差函数，得到目标误差下的计算参数；第六步，可实现小流域暴雨洪水预测。利用本发明可克服小流域水文预报参数确定问题，并保证了预报的准确性和可靠性。
一种小流域洪水自适应智能组网预报方法

[发明专利]一种多水库水情智能预报调度模型系统-CN202111309797.X在审
发明人： 苑希民;田福昌;滕振敏;何立新;高瑞梅 -专利权人：天津大学;崇左市左江治旱工程管理中心
申请日： 2021-11-07 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： G06Q10/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种多水库水情智能预报调度模型系统，该系统包含水情预报子系统(10)、智能调度子系统(20)以及多水库(30)；其中：所述水情预报子系统(10)至少包括预报模型模块(101)、预报结果展示模块(102)、预报方案管理模块(103)及预报方案对比分析模块(104)；所述智能调度系统(20)至少包括调度方案生成模块(201)、调度方案比较模块(202)及调度方案仿真与可视化模块(203)。与现有技术相比，本发明能够实现水情实时预报，通过模型选择、计算分析等，为各水库防洪调度提供智能方案，集信息化、智能化、实时高效等特点于一体为防洪减灾决策提供支持。
一种水库水情智能预报调度模型系统

[发明专利]一种多组合主客观均匀优化赋权风险评价方法-CN202110790737.8有效
发明人：田福昌;苑希民;王丽娜 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-07-13 - 公布日： 2022-03-22 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种多组合主客观均匀优化赋权风险评价方法，针对评价主体对象的风险特征，建立目标层、准则层和指标层等三层递阶结构的风险评价指标体系；考虑多个主观赋权评价方法，计算风险评价指标的主观权重；考虑多个客观赋权评价方法，计算风险评价指标的客观权重；计算评价指标的主客观均匀优化权重，各评价指标对应总目标的综合优化权重向量为计算综合风险度，根据不同方法评价指标综合权重计算结果，将指标权重与数据标准值对应加权求和，得到不同评价单元的冰塞冰坝易发风险度。与现有技术相比，本发明的评价结果更加合理可靠，适用于防洪防凌风险的优化计算与合理性评价，可为洪水风险管理提供重要的技术支持。
一种组合主客观均匀优化风险评价方法

[发明专利]一种基于三维数字平台的水利工程智能图谱系统-CN202111264526.7在审
发明人： 苑希民;田福昌;滕振敏;何立新;王丽娜 -专利权人：天津大学;崇左市左江治旱工程管理中心
申请日： 2021-10-28 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G06F16/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于三维数字平台的水利工程智能图谱系统，该系统包括基础数据层(10)、技术支撑层(20)、知识图谱层(30)、应用服务层(40)和用户界面层(50)。与现有技术相比，本发明基于三维数字平台，能够进一步促进知识图谱与人工智能的有机结合及其在水利工程领域的应用，有助于提升水利工程领域综合决策的智能化水平，提高指挥决策效率与准确性。
一种基于三维数字平台水利工程智能图谱系统

[发明专利]一种耦合深度学习-数值模拟的城市内涝风险图快速预制方法-CN202111147243.4在审
发明人：徐奎;潘昊;宾零陵;苑希民 -专利权人：天津大学
申请日： 2021-09-29 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G06T11/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种耦合深度学习‑数值模拟的城市内涝风险图快速预制方法，步骤为：1、利用PCSWMM构建城市内涝数值模拟模型，以2、5、10、50、100年设计降雨量为该模型的输入，以最大淹没水深和最大淹没流速为该模型的输出，获得降雨数据集；2、预处理训练和测试数据，形成训练测试数据库；3、构建深度卷积神经网络模型：先以训练数据作为输入和输出，对模型进行训练，形成城市内涝风险图快速预制模型；然后以测试数据作为输入和输出，使用训练好的模型进行模型验证；4、以实际降雨为输入数据基础，利用步骤3构建的模型进行积水预测，得到降雨后的最大淹没水深及最大淹没流速，并将积水预测结果和实际积水进行计算比较。本发明实现了预测速度的重大提高。
一种耦合深度学习数值模拟城市内涝风险快速预制方法

[发明专利]一种复杂输水渠系水力模拟与控制系统-CN202111309792.7在审
发明人： 苑希民;马文豪;滕振敏;田福昌;侯玮;张帅 -专利权人：天津大学;崇左市左江治旱工程管理中心
申请日： 2021-11-07 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G06Q10/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种复杂输水渠系水力模拟与控制系统，该系统包括输水工程数值仿真模块(10)、输水工程优化控制模块(20)和应急模拟模块(30)；所述输水工程数值仿真模块(10)用于建立水库及灌区工程各种工况下的输水仿真模型，通过模型线下运行计算，在系统中展示每种工况下模型运行参数及运行结果的展示；所述输水工程优化控制模块(20)实现对各种优化管理方案的展示及基于各优化管理方案的计算结果的展示；所述应急模拟模块(30)用于实现在各种突发情况时，对各种应急管理方案的展示及线下数学模型计算结果的线上模拟展示。与现有技术相比，本发明的一种复杂输水渠系水力模拟与控制方法，通过设立系统目标，最大程度确保灌区工程安全，降低灾害风险。
一种复杂输水水力模拟控制系统

[发明专利]一种防汛治旱工程三维仿真与动态展示系统-CN202111309799.9在审
发明人： 苑希民;何立新;田福昌;丁立鸿;王如锴 -专利权人：天津大学;崇左市左江治旱工程管理中心
申请日： 2021-11-07 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G06F9/451 文献下载
摘要：本发明公开了一种防汛治旱工程三维仿真与动态展示系统，该系统包括流域三维虚拟仿真场景子系统(10)、平面图子系统(20)和专题图子系统(30)，所述三维虚拟仿真场景子系统(10)，用于建设覆盖全流域的三维虚拟仿真场景子系统，实现对流域内数字场景信息的全面展示；所述平面地图子系统(20)用于建设生成平面地图子系统，形成满足软件系统需要的平面地图数据；所述专题图子系统(30)为业务系统提供基于专题图子系统的数据展示和基础功能服务。与现有技术相比，本发明实现了在三维场景中实现了洪水淹没情况的动态变化过程，同时根据设定阈值进行预告预警，为进行防汛预警和决策提供快捷、科学、可靠的技术支持。
一种防汛工程三维仿真动态展示系统

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