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[发明专利]基于物联网的非饱和土壤水分入渗自动测量系统和方法-CN201710453125.3有效
发明人：王建华;任长江;龚家国;王丽珍;朱永楠 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2017-06-15 - 公布日： 2023-10-17 - 主分类号： G01N15/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于物联网的非饱和土壤水分入渗自动测量系统和方法，所述土壤水分入渗自动测量系统包括马氏瓶、升降机、土柱、重力传感器、水分传感器、计数器、数据采集传输装置和终端设备等。本发明基于物联网技术，实现了实验的自动开始和停止，以及实验数据的自动记录、传输、时时查看，极大减少了实验工作量。所述土壤水分入渗自动测量系统功能齐全，安装使用方便，可以实现不同溶液浓度、不同土壤初始含水率、不同土壤容重、不同入渗水头条件下的水分入渗过程实验，具有自动化、高效率、实时性、经济性、可靠性等优点，对于层状土、均质土均适用。
基于联网饱和土壤水分入渗自动测量系统方法

[发明专利]基于模糊神经网络的水网渠道状态控制系统-CN202310945481.2在审
发明人：尚毅梓;尚领;李晓飞;龚家国;冶运涛;刚轶金;毛秀丽;陈星锟 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2023-07-28 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于模糊神经网络的水网渠道状态控制系统，属于水网渠道状态控制技术领域，本发明针对目前渠道控制精度不高问题，形成数据驱动的模糊控制，通过机理驱动控制的样本学习，经过回归模型与反馈调整，得到预测模型参数，并采用状态空间结合模糊神经网络，实现多输入多输出的状态‑控制决策机制，对机理控制的样本采用回归模型，结合水动力模型的运用，形成预测函数模型，建立状态空间，并针对输入采用模糊神经网络，实现基于状态空间模型的预测函数模糊控制。
基于模糊神经网络水网渠道状态控制系统

[发明专利]高可识别度的DEM制作方法-CN202110716986.2有效
发明人： 龚家国;尹迎身;王英;秦韬;尚毅梓 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2021-06-28 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种高可识别度的DEM制作方法，其包括镶嵌拼接得到研究区影像；对研究区影像进行边缘检测得到待研究区域内的地物轮廓线；获取由地物轮廓线围成的面矢量多边形和地物轮廓线构成的面矢量多边形，并结合分辨率为30m的DEM数据统计每个多边形的特征值；将特征值相似度大于预设阈值时对应的多边形合并为同一分区块；结合地形高程点数据采用地统计学插值方法生成每个分区块对应的高精度DEM数据；对每个分区块的栅格数据进行镶嵌处理，将所有分区块的高精度DEM数据合并为待研究区域的高精度DEM数据。
识别 dem 制作方法

[发明专利]水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量保存系统和方法-CN201710467297.6有效
发明人： 龚家国;王浩;赵勇;石彬;鲁向晖;王英;高子旭 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2017-06-20 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G01N1/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量保存系统和方法，包括：安装在四面有百叶窗的箱体中的取样子系统、测量子系统、样品存储子系统、控制子系统、电源子系统，清理子系统以及降雨传感器；多个环绕在根据取水状况而间歇转动的环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与环形取样履带连接。本发明通过设置一整套自动循环使用的取样桶，取样桶通过环形取样履带不断的对小区所产生的径流进行取样，并记录取样次数，同时通过测量子系统对各个取样进行精确的测量，实现完全无人化的自动取样和自动测量，大大减少了科研人员野外工作量，节约了人力和使用成本。
水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量保存系统方法

[发明专利]一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样保存系统和方法-CN201710466896.6有效
发明人： 龚家国;冯伟;赵勇;王浩;王英;高子旭 -专利权人：中国水利水电科学研究院;水利部水土保持监测中心
申请日： 2017-06-20 - 公布日： 2023-09-26 - 主分类号： G01N1/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样保存系统和方法，包括：安装在四面有百叶窗的箱体中的取样子系统、样品存储子系统、控制子系统、电源子系统，清理子系统以及降雨传感器；多个环绕在根据取水状况而间歇转动的取样环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与环形取样履带连接。本发明通过设置一整套自动循环使用的取样桶，取样桶通过环形取样履带不断的对小区产生的径流进行取样，并记录取样次数，同时按设定间隔或随机选择抽取取样桶进行储存，以便之后的研究，整个过程实现完全无人化的自动取样和自动抽样，实现对小区径流泥沙过程的完全自动化取样和存储样品，大大减少了人员野外工作量，节约了人力和实验成本。
一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样保存系统方法

[发明专利]一种基于激光反射原理的区域降雨均匀度测量系统及方法-CN201710093773.2有效
发明人： 龚家国;赵勇;王英;杨朝晖;翟家齐;丁相毅;杨苗 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2017-02-21 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G01N21/55 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于激光反射原理的区域降雨均匀度测量系统与方法，其中，所述系统包括：一字激光发生器、高速同步器、图像校正标志、数字图像处理器以及一个摄影器；一字激光发生器水平对准待测区域设置，摄影器设置在一字激光发生器中心的正上方，高速同步器分别与一字激光发生器和摄影器连接；一字激光发生器发出的光束经待测区域中的雨滴反射后，在摄影器拍摄的图像中成像；摄影器拍摄预设数量组图像，数字图像处理器对摄影器拍摄的图像进行分析，得到区域降雨均匀度空间分布图。可见，通过本发明基于对雨滴的反射光生成的图像进行相应的图像分析可以准确测量出区域降雨均匀度，且该方法不受人为因素以及设备因素的影响，测量的降雨均匀度分布结果更加准确。
一种基于激光反射原理区域降雨均匀测量系统方法

[发明专利]一种大埋深土壤水动力特征参数测量系统和方法-CN201910025648.7有效
发明人： 龚家国;刘佳嘉;郝春沣;杜军凯;彭玕;王英;余弘婧 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2019-01-11 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： G01N33/24 文献下载
摘要：本发明涉及一种大埋深土壤水动力特征参数测量系统和方法，包括：由刚性材料构成的带有自动恒压加压设施的外层箱体，外层箱体内设置至少一个侧壁由弹性材料构成的样品室，样品室底部固定在外层箱体的底部，并设有能够装入土壤样品的样品口，样品口上设有密封盖，密封盖上设置与水气加压设施连接的进水气口，样品室顶部设有出水气管，样品室顶部处于能够上下浮动的悬浮状态，样品室内土壤样品的顶端和底端分别设置透水石。本发明利用外层水箱，模拟土壤样品在自然环境下大埋深的状态，并在这种模拟状态下测量土壤样品的饱和与干燥状态两种状态的各种土壤参数，最终获得在大埋深状态下的各种物理参数及其水动力特征参数。
一种大埋深土壤水动力特征参数测量系统方法

[发明专利]一种湖泊湿地污染物迁移转化时空过程模拟方法-CN202110714696.4有效
发明人： 龚家国;王浩;赵翠平;王英;冶运涛 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2021-06-25 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种湖泊湿地污染物迁移转化时空过程模拟方法，包括S1、获取研究区域的地形高程数据、水文数据、气象数据、风场数据、污染源数据、水质数据、社会经济等数据；S2、基于MIKE21模型的水动力模块，构建湖泊湿地水动力模型，并进行模型参数率定；S3、基于MIKE21模型中的对流扩散模块和ECOlab模块，构建基于多类污染物源汇过程迁移转化的水质模型；S4、湖泊湿地水动力水质模型耦合，并进行水质率定和验证；S5、选取典型调水和污染物削减工程的单一调控情景或者联合调控情景，基于湖泊湿地水动力水质模型模拟，核算湖泊湿地在单一调控情景或者联合调控情景下污染物的水环境效益。
一种湖泊湿地污染物迁移转化时空过程模拟方法

[发明专利]一种基于系统动力学的湖泊湿地景观优化方法-CN202110714702.6有效
发明人： 龚家国;王浩;杨苗;王英;赵勇;杨泽凡 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2021-06-25 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于系统动力学的湖泊湿地景观优化方法，其包括收集基础数据、划分湖泊湿地景观类型、确认系统动力学模型边界、构建系统动力学模型子系统、对各个子系统进行连接、构建整个系统动力学模型、系统动力学模型的验证、设置景观优化情景、进行系统动力学模型优化情景模拟、通过熵权法对景观类型赋权后进行计算和得到优化后的景观类型面积等步骤，构建由气象、水文、经济、社会四个核心驱动子系统构成的湖泊湿地景观格局系统动力学模型，定量对湖泊湿地内部结构提出优化方案，优化目标全面，物理机制明确，同时具有很强的实践意义，适用于强人类活动条件下的湖泊湿地生态系统的修复。
一种基于系统动力学湖泊湿地景观优化方法

[发明专利]一种基于水环境视角的河流水资源开发利用率评估方法-CN202211323440.1有效
发明人：秦韬;龚家国;邱顺添;王明娜;王浩 -专利权人：天津大学;中国水利水电科学研究院
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06Q10/063 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于水环境视角的河流水资源开发利用率评估方法。包括以下步骤：1)分别取水断面取水前后的流量Q0、Q'0，取水断面取水前污染物浓度C0，考核断面到取水断面的距离x，集中退水断面到取水断面的距离x1，集中退水量Q退，集中退水污染物浓度C退等资料；2)选择代表性污染物；3)计算取水断面污染物流到下游考核断面的污染物浓度Cx；4)获得改变取水条件对下游考核断面污染物浓度的影响的关系式；5)计算河流水资源合理开发利用率。相对于传统方法，本发明减少了资料需求量和工作量：利用质量守恒和公式变换，消除了一般计算中必须考虑区间汇水和污染物输入的问题，从而大大减少了资料需求和分析工作量；减少资料的需求量可提高计算的可靠性，而工作量的减少则有效提升了工作效率。
一种基于水环境视角河流水资源开发利用率评估方法

[发明专利]一种工业生活取水退水的河流环境影响的定量分析和评估方法-CN202211323424.2有效
发明人：秦韬;邱顺添;龚家国;王明娜;王浩 -专利权人：天津大学;中国水利水电科学研究院
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种工业生活取水退水的河流环境影响的定量分析和评估方法：1)分别取水断面取水前后的流量Q0、Q′0，取水断面污染物浓度C0，考核断面到取水断面的距离x，污水处理厂水量水质信息，管道输水利用系数η1、用水排放系数η2、污水处理损耗系数η3，污水处理厂的出水控制标准C退等资料；2)选择代表性污染物；3)计算取水断面污染物流到下游考核断面的污染物浓度Cx；4)计算改变取水条件后下游考核断面污染物浓度的变化率；5)对改变取水方式的影响评价。本发明提出了一种较为简单、实用和高效的对工业生活取水退水的河流环境影响的分析方法。
一种工业生活取水河流环境影响定量分析评估方法

[发明专利]一种改变灌区工程取水量对河流水环境影响的分析方法-CN202211323442.0有效
发明人：秦韬;邱顺添;龚家国;王明娜;王浩 -专利权人：天津大学;中国水利水电科学研究院
申请日： 2022-10-27 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G06F17/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种改变灌区工程取水量对河流水环境影响的分析方法。包括以下步骤：1)分别收集取水断面取水前后的流量，取水断面取水前的污染物浓度，考核断面到取水断面的距离，集中退水断面到取水断面的距离，灌区渗漏退水单宽流量等资料；2)选择代表性污染物；3)计算取水断面污染物流到下游考核断面的污染物浓度Cx；4)计算改变取水条件对下游考核断面污染物浓度的影响用浓度减小率p；5)据现状下游考核断面污染物浓度C现状与水功能区污染物浓度限值C考核的关系进行取水对河流环境的影响分析，当C现状*(1‑p)未超过C考核时，则认为取水对下游河道污染物浓度的影响小。本发明简单、实用和高效。
一种改变灌区工程水量河流水环境影响分析方法

[发明专利]智能水网实时决策控制系统及指令生成方法-CN202310217090.9在审
发明人：尚毅梓;李晓飞;尚领;冶运涛;龚家国;蒋云钟 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2023-03-02 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： G05B19/042 文献下载
摘要：本发明公开了智能水网实时决策控制系统及指令生成方法，指令生成方法包括以下步骤：获取水网系统的实时监测数据；对监测站点配备数据处理的系统，对实时监测数据去除干扰和噪声，并模糊化处理得出与数据一致相关的当前水网状态监测数据集，形成即时反馈，建立水网水流状态的预测控制模型；计算并将实时监测信息与预先设定目标的偏差输入预测控制模型，得到闸门群联合自动模糊控制指令。本发明能实时、准确获取水网工程的状态，解决供水过程中强耦合、非线性、大时滞等阻扰自动控制的问题，提高了闸门群控制的时效性，提升了水网控制系统的稳定性。
智能水网实时决策控制系统指令生成方法

[发明专利]一种波能驱动的水库淤积泥沙再分布方法和装置-CN201710575729.5有效
发明人： 龚家国;赵勇;蒋洁;王英;冶运涛;尚毅梓;石彬;翟正丽;杨苗;牛晨;高子旭;赵新凯 -专利权人：中国水利水电科学研究院
申请日： 2017-07-14 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： E02B3/02 文献下载
摘要：本发明涉及一种波能驱动的水库淤积泥沙再分布方法和装置，包括：锚固或漂浮在水面的搅动阵列的框架，所述的框架上设有多个搅动单元，所述的搅动单元包括：能够与框架做相对运动的浮子，所述的浮子通过连杆与固定在框架上的驱动缸中的活塞连接，各个所述驱动缸通过管道至少与两个逆止阀连接，所述逆止阀所连接的管道至少连接一个能够带动泥沙流动的出口。本发明在水库容易淤积泥沙的位置设置浮动体阵列并使浮动体连接水底的搅动体阵列，不使用任何人为的动力，利用波浪能量，带动驱动缸压缩气体，形成射流，利用射流促使水库底部淤积的泥沙泛起，被水流冲走。由于不使用任何人为的动力，可以节省大量能源。
一种驱动水库淤积泥沙再分方法装置

[发明专利]一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量系统和方法-CN201710466913.6有效
发明人： 龚家国;冯伟;王浩;赵勇;卲薇薇;王英 -专利权人：中国水利水电科学研究院;水利部水土保持监测中心
申请日： 2017-06-20 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G01N1/20 文献下载
摘要：本发明涉及一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量系统和方法，包括：安装在四面有百叶窗的箱体中的取样子系统、测量子系统、样品存储子系统、控制子系统、电源子系统，清理子系统以及降雨传感器；多个环绕在根据取水状况而间歇转动的环形取样履带周围的取样桶，所述的取样桶通过自动解锁机构与环形取样履带连接。本发明通过设置一整套自动循环使用的取样桶，取样桶通过环形取样履带不断的对小区所产生的径流进行取样，并记录取样次数，同时通过测量子系统对各个取样进行精确的测量，实现完全无人化的自动取样和自动测量，大大减少了科研人员野外工作量，节约了人力和使用成本。
一种水土保持监测小区径流泥沙连续取样测量系统方法

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