[發(fā)明專(zhuān)利]一種風(fēng)速預(yù)測(cè)方法、裝置、電子設(shè)備及可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210515916.5
• 申請(qǐng)日: 2022-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115081677A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫單勛;崔雙雙;陳必茜;何婷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 暨南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06Q10/04
• 分類(lèi)號(hào): G06Q10/04;G06F30/27;G06F30/23;G06K9/62
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 陳慧華

1.一種風(fēng)速預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：

獲取固定點(diǎn)歷史值，其中所述固定點(diǎn)歷史值包括歷史傳感時(shí)間、歷史傳感位置、歷史風(fēng)速；

基于所述固定點(diǎn)歷史值，通過(guò)納維斯托克斯方程構(gòu)建物理驅(qū)動(dòng)模型；

獲取固定點(diǎn)實(shí)時(shí)值和移動(dòng)點(diǎn)實(shí)時(shí)值，其中所述固定點(diǎn)實(shí)時(shí)值包括實(shí)時(shí)固定點(diǎn)傳感位置、實(shí)時(shí)固定點(diǎn)風(fēng)速，所述移動(dòng)點(diǎn)實(shí)時(shí)值包括實(shí)時(shí)移動(dòng)點(diǎn)傳感位置、實(shí)時(shí)移動(dòng)點(diǎn)風(fēng)速；

將所述固定點(diǎn)實(shí)時(shí)值、所述移動(dòng)點(diǎn)實(shí)時(shí)值、所述固定點(diǎn)歷史值和權(quán)重因子進(jìn)行歸一化處理得到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，其中所述權(quán)重因子根據(jù)選取的傳感器的類(lèi)型而改變，所述傳感器用于獲取風(fēng)的相關(guān)數(shù)值；

根據(jù)所述物理驅(qū)動(dòng)模型和所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型進(jìn)行訓(xùn)練過(guò)程，確定目標(biāo)損失函數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述目標(biāo)損失函數(shù)訓(xùn)練得到目標(biāo)模型；

根據(jù)所述目標(biāo)模型對(duì)任意一點(diǎn)的風(fēng)速進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)風(fēng)速。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述基于所述固定點(diǎn)歷史值，通過(guò)納維斯托克斯方程構(gòu)建物理驅(qū)動(dòng)模型，包括：

通過(guò)求解納維斯托克斯方程構(gòu)建風(fēng)場(chǎng)，其中，所述風(fēng)場(chǎng)用于表征任意點(diǎn)的瞬間風(fēng)速；

根據(jù)所述風(fēng)場(chǎng)獲取任意點(diǎn)的風(fēng)速與目標(biāo)屬性的拓?fù)潢P(guān)系，利用拓?fù)潢P(guān)系將風(fēng)速與目標(biāo)屬性進(jìn)行拓?fù)漶詈系玫轿锢眚?qū)動(dòng)模型，其中，所述目標(biāo)屬性包括壓強(qiáng)、溫度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)速預(yù)測(cè)方法，其特征在于，求解納維斯托克斯方程的方法包括：

通過(guò)有限元分析法求解納維斯托克斯方程，利用納維斯托克斯方程的解獲取所述任意點(diǎn)的風(fēng)速。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述物理驅(qū)動(dòng)模型和所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型進(jìn)行訓(xùn)練過(guò)程，確定目標(biāo)損失函數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述目標(biāo)損失函數(shù)訓(xùn)練得到目標(biāo)模型，包括：

對(duì)所述物理驅(qū)動(dòng)模型進(jìn)行訓(xùn)練得到第一損失函數(shù)，其中，所述物理驅(qū)動(dòng)模型的訓(xùn)練過(guò)程滿(mǎn)足納維斯托克斯方程中的剩余項(xiàng)約束；

對(duì)所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型進(jìn)行訓(xùn)練得到第二損失函數(shù)，其中,所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型的訓(xùn)練過(guò)程同時(shí)擬合所有所述傳感器當(dāng)中的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

將所述第一損失函數(shù)和所述第二損失函數(shù)通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行結(jié)合得到目標(biāo)損失函數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)速預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述將所述第一損失函數(shù)和所述第二損失函數(shù)通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行結(jié)合得到目標(biāo)損失函數(shù)，包括：

調(diào)整所述剩余項(xiàng)約束和所述實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，使得損失函數(shù)最小化作為目標(biāo)損失函數(shù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述目標(biāo)模型對(duì)任意一點(diǎn)的風(fēng)速進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)風(fēng)速，包括：

根據(jù)所述目標(biāo)模型預(yù)測(cè)任意點(diǎn)的風(fēng)速，獲取得到風(fēng)速的損失值；

確定所述損失值小于或等于第一閾值，則確定風(fēng)速為預(yù)測(cè)風(fēng)速，其中所述第一閾值為允許誤差的最大值。

7.一種風(fēng)速預(yù)測(cè)裝置，其特征在于，包括：

第一模塊，用于獲取固定點(diǎn)歷史值，其中所述固定點(diǎn)歷史值包括歷史傳感時(shí)間、歷史傳感位置、歷史風(fēng)速；

第二模塊，用于基于所述固定點(diǎn)歷史值，通過(guò)納維斯托克斯方程構(gòu)建物理驅(qū)動(dòng)模型；

第三模塊，用于獲取固定點(diǎn)實(shí)時(shí)值和移動(dòng)點(diǎn)實(shí)時(shí)值，其中所述固定點(diǎn)實(shí)時(shí)值包括實(shí)時(shí)固定點(diǎn)傳感位置、實(shí)時(shí)固定點(diǎn)風(fēng)速，所述移動(dòng)點(diǎn)實(shí)時(shí)值包括實(shí)時(shí)移動(dòng)點(diǎn)傳感位置、實(shí)時(shí)移動(dòng)點(diǎn)風(fēng)速；

第四模塊，用于將所述固定點(diǎn)實(shí)時(shí)值、所述移動(dòng)點(diǎn)實(shí)時(shí)值和權(quán)重因子進(jìn)行歸一化處理得到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型，其中所述權(quán)重因子根據(jù)選取的傳感器的類(lèi)型而改變，所述傳感器用于獲取風(fēng)的相關(guān)數(shù)值，包括所述固定點(diǎn)歷史值、所述固定點(diǎn)實(shí)時(shí)值和所述移動(dòng)點(diǎn)實(shí)時(shí)值；

第五模塊，用于根據(jù)所述物理驅(qū)動(dòng)模型和所述數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型進(jìn)行訓(xùn)練過(guò)程，確定目標(biāo)損失函數(shù)，進(jìn)而根據(jù)所述目標(biāo)損失函數(shù)訓(xùn)練得到目標(biāo)模型；

第六模塊，用于根據(jù)所述目標(biāo)模型對(duì)任意一點(diǎn)的風(fēng)速進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到預(yù)測(cè)風(fēng)速。

8.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括處理器以及存儲(chǔ)器；

所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)程序；

所述處理器執(zhí)行所述程序?qū)崿F(xiàn)如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法。