一、

复合要素生成子模块

复合要素，是指不能直接监测得到，而需要根据监测信息采用一定的计算方法进行加工处理才能间接得到的水文要素。包括：流量、蒸发、含沙量、土壤墒情、地下水水位等。

1

在线监测流量生成

1.1

代断流速关系率定模块

H-ADCP、多探头雷达等所测的不是单一流速数据，而是由多个单元层（或垂线）流速组成的一组流速数据。需要对这些数据进行各种组合计算，分别与实测断面平均流速建立关系（代断流速关系），从这些关系中筛选出拟合关系最好或较好的一种，作为该套设备的流速推算关系。
  对于建立的关系，需要进行关系曲线检验，包括：符号检验、适线检验、偏离数值检验。

项

1

1.2

在线监测流速优化处理模块

优化包括对突出点的剔除、对波动的平滑处理、缺测插补等。
  H-ADCP、雷达、声层析等的监测数据容易受环境因素影响。如水体泥沙含量过高，会减弱声波在水里的穿透性，使有效的测流范围减小，远距离流层的测量结果可能不准确，甚至出现>10m/s的错误数据；过往船舶或较大的漂浮物也容易阻挡或干扰声波信号，造成较大的测流误差。故需设计相关算法，自动对在线流量系统监测数据进行优化处理，保障最终流量成果的准确性。
  ①数据自检：根据在线流量监测系统自报的数据质量参数（如标准差、优解百分比等）判断相应的数据是否可信，剔除不可信的数据；
  ②剔除超限值：根据测站的水流特性，设定合理的流速范围，剔除超出范围的数据；如果有特定流层经常受干扰，也可以将这些流层数据整层剔除（屏蔽）；
  ③邻域滤波：考察各个数据与前后三个数据（共 7 个数据）组成的数据子集的中位数之差，如果其大于 3 倍标准差，将该数据视为离群值进行剔除；
  ④缺值插补：对剔除错误数据后留下的空缺，或者系统短时间缺报留下的空缺，通过三次卷积插值进行插补；
  ⑤小波降噪：通过小波降噪算法对由过往船舶或漂浮物的干扰造成的流速数据的小扰动进行修正。

项

1

1.3

代断流速转换模块

根据代表流速过程中每个测点的时间，判断所应使用的转换关系线（或关系公式），再从该关系线上找到或插补（或代入关系公式中）计算出该测点的代表流速对应的断面平均流速。

项

1

1.4

水位面积关系计算模块

选定需要计算的断面测次，根据实测大断面成果表，计算得到该测次实测大断面对应的水位与断面面积查算表，以供根据水位过程查算断面面积。

项

1

1.5

断面面积查算模块

将与断面平均流速过程相应的水位过程转换为断面面积。
  根据断面平均流速过程中每个测点的时间，在水位过程中找到或插补出对应时间点的水位，再从对应的水位与断面面积查算表中找到或插补计算出该水位对应的断面面积。

项

1

1.6

远程缆道测流计算模块

用过程中每个测点或多点分析推算的断面平均流速乘以断面面积，即得到瞬时断面流量过程以及远程控制接收与展示等。

项

1

1.7

无人测船和无人机测流计算模块

用过程中每个测点数据计算分析部分流量，累积断面流量、平均水深和流速、断面宽等信息，远程控制及展示等

项

1

1.8

参数设置模块

在线流量监测系统监测、处理所面临的条件不是静态的，随着测站水流环境的变化，需要及时采用新的参数，包括但不限于：
  参与率定的实测流量测次参数（选择或录入）；
  代断流速关系参数，代断流速关系使用条件参数；
  监测流速优化处理功能设置参数（开关）；
  实测大断面（水位面积查算表）使用时间范围参数；
  计算代表流速的单元（垂线）参数；等。

项

1

1.9

流量月报表编制模块

在测站日常工作中，需要编制流量月报表，以供检查、存档等。

项

1

2

自动蒸发生成

根据自动蒸发器监测得到的水面高度信息、不定时注水量信息和排水量信息，结合自计雨量计监测得到的雨量信息，采用公式：
  蒸发量=水面高度差+雨量-排水量+注水量
  计算生成时段蒸发量。

项

1

3

自动含沙量生成

自动含沙量监测设备，均是通过监测水体中悬浮颗粒的密度、浊度等信息（以下统称浊度），再通过换算关系计算出含沙量的

3.1

浊度与含沙量关系率定模块

抽取自动含沙量监测的浊度信息过程中与人工实测含沙量对应的数据，建立相关关系（浊度-含沙量关系）。
  对于建立的关系，需要进行关系曲线检验，包括：符号检验、适线检验、偏离数值检验。

项

1

3.2

监测信息优化处理模块

受水体扰动、漂浮物、浮游生物等多种因素影响，自动含沙量监测的浊度过程会出现异常波动，需要通过一定的算法剔除异常值。

项

1

3.3

含沙量生成

根据监测时间，选取对应的转换关系，将自动含沙量监测的浊度信息转换为含沙量信息。

项

1

4

土壤墒情生成

省有关规划中，拟按上级部门要求建立一批土壤墒情自动监测站。系统需预留此功能接口。

项

1

5

地下水水位生成

省已规划建设一批地下水监测站，根据其工作原理，地下水水位计实际监测的是探头所在位置的水深，需要根据绳长（地面到探头的距离）换算为地下水埋深，再根据地面高程换算生成地下水水位。

项

1

6

含氯度生成

省海岸线很长，沿海部分河流受海水上朔影响，为保障河口地区供水、灌溉等用水，需进行含氯度监测。现有的自动监测设备，主要采用电导率等间接监测手段，所监测的信息需要通过换算得到所需的含氯度要素信息。

项

1

7

试算需求

以上所列流量、蒸发、含沙量、土壤墒情、地下水水位、含氯度等复合要素，在利用监测信息生成过程中，均涉及到转换关系的使用。对所使用的转换关系，需要进行试算比较，才能确认。故，以上各部分，均需考虑试算需求。

项

1

8

数据流向

通过以上流程处理生成的流量、蒸发等复合要素信息，推送到遥测平台，或直接存储到遥测数据库，供后续水情报讯等使用。

项

1

9

算法模型开发

集成二线能坡法、水利因素(水位流量关系等)法、量水堰法、比降面积法、水利工程法等流量计算模型，以及泥沙量的各种计算模型，提供流量和泥沙含量数据自动处理、分析和后台自动计算功能。

项

1

10

遥测终端接入模块

接收遥测终端传输过来的浮子式水位计、压力式水位计、气泡式水位计、雷达式水位计、电子水尺、翻斗式雨量计、应急监测设备（水雨情）、蒸发自动监测设备、含氯度自动检测仪、墒情自动监测设备、光电测沙仪的数据接收、转码、处理，将计算结果传输至归集模块。

项

1

11

归集模块的对接模块

接收归集模块传输过来的数据，将其处理后，传输至归集模块中的数据库。将复合要素生成子模块所接收的所有原始数据传输至归集模块中的归集库（原始数据库）。

项

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