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摘要：本发明涉及水利信息监测与控制的技术领域，公开了一种水利信息自动化控制设备及安全化控制系统，包括用于电源控制和供电的供电模块，用于采集和传输水利信息的数据采集模块，用于对水利信息进行处理的数据处理模块，用于对水利系统进行监测和预测的数据监测模块，用于接收控制补偿和控制系统设备的自动控制模块，用于远程配置参数和远程管理设备的通讯模块，用于展示水利系统的运行状态和数据变化的人机交互模块，减少人工干预，提高系统的智能化和自动化，水资源利用效率。

主权项：1.一种水利信息自动化控制设备及安全化控制系统，包括：供电模块，包括用于为系统设备供电的电池单元，用于在主电源故障作为备用供电的备用电源单元，用于确保供电稳定和保护供电安全的安全防护单元；数据采集模块，包括用于采集水利系统信息的传感器单元，用于备份和恢复数据的储存器单元，用于确保数据在传输和存储过程中的安全性和完整性的数据防护单元；数据处理模块，包括用于接收原始数据的数据接收单元，用于对原始数据进行解析和格式化的数据管理单元，用于解析和格式化后的数据进行数据清洗的数据处理单元；数据监测模块，包括用于提取水利信息特征值的特征提取单元，用于监测和分析水利信息的监控单元，用于预测水利信息并进行诊断和预警的预测单元；所述特征提取单元用于提取水利信息特征值并建立水利信息属性集；所述水利信息包括水位信息、流量信息和温度信息，通过建立水利信息属性集作为基础数据进行卷积运算，由于水位信息和流量信息以及温度信息均为一维时序数据，故设置卷积核为一维向量，所述卷积运算表达式如下所示： 其中，fx为第n层的输出，为第n层的第i个通道卷积核的权重，表示第n-1层的第i个通道输入的水位信息数据，表示第n层的第i个通道偏置系数，n表示第n层；通过激活函数对卷积计算输出的数据进行激活，通过非线性运算将卷积计算数据的水利数据进行非线性化，使结果近似等于非线性函数值，进而拟合水位信息、流量信息和温度信息，激活函数表达式如下所示： 其中，Tx为激活函数表达式，e为指数常数，fx为输入的卷积计算后的水位信息数据；若x大于等于0则激活函数正常运行输出为Tx，若x小于0则激活函数处于休眠状态，即无数据产生和采集，系统出现关闭或故障情况；所述激活函数非线性拟合后的水利信息数据通过特征筛选对拟合后的特征数据进行进一步处理，防止过拟合现象的同时通过压缩特征维度减少计算量，能对水利信息的监测进行快速反应；最大特征筛选表达式如下所示：Gx＝maxm-1γ+1＜t＜mγ{Tnμ,tx}其中，Gx为特征筛选输出值，max{}为最大特征筛选，m为第m个神经元的输出值取1,2,3，...，γ取特征筛选函数最大值，t为第t个神经元的输入值取1,2,3，...，Tnμ,tx为第n层非线性拟合后的水利信息第μ个通道第t个神经元的输入值；所述最大特征筛选即通过将非线性拟合后的水利信息输出至神经元的感知区域，通过神经元感知区域进行特征值筛选，最后输出水利信息中特征值的最大值；用于预测水利信息并进行诊断和预警的预测单元；所述监控单元通过接收卷积计算后的水利信息包括水位信息、流量信息和温度信息，进行实际数据输出，表达式如下所示： 其中，fminx为水利信息中水位信息、流量信息和温度信息的最小值，fmaxx为水利信息中水位信息、流量信息和温度信息的最大值，y为水利信息实际数据，z为水利数据预测值；通过损失函数确保预测值接近实际值，进而实现水利信息的监测和预测的目标，损失函数表达式如下所示： 其中，Sx为预测函数输出值，y为水利信息实际检测值，z为水利信息预测值，q为实际样本数量取任意值，p为计数值取1,2,3，...；自动控制模块，包括用于接收实际值与预测值差值补偿的控制补偿单元，用于控制水利系统设备的控制单元；通讯模块，用于远程配置参数和远程管理设备；人机交互模块，用于展示水利系统的运行状态和数据变化。

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