【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于水下工程檢測(cè)領(lǐng)域，尤其是一種基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法。
技術(shù)介紹
1、大壩作為重要的水利工程基礎(chǔ)設(shè)施，其安全性直接關(guān)系到下游地區(qū)的人民的安全。水下缺陷檢測(cè)是評(píng)估大壩安全狀況的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，特別是對(duì)于200米以上的高壩，其水下環(huán)境具有高水壓、強(qiáng)水流、高渾濁度等特點(diǎn)，給檢測(cè)工作帶來了巨大挑戰(zhàn)。準(zhǔn)確檢測(cè)和定位水下缺陷，對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患、指導(dǎo)維修加固、確保大壩安全運(yùn)行具有重要意義。同時(shí)，高壩水下缺陷的早期發(fā)現(xiàn)和精確定位，也是實(shí)現(xiàn)大壩全生命周期健康監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)性維護(hù)的基礎(chǔ)。
2、目前，水下缺陷檢測(cè)主要采用聲吶成像、壓力傳感和水質(zhì)監(jiān)測(cè)等單一模態(tài)的檢測(cè)方法。聲吶檢測(cè)通過發(fā)射和接收聲波來探測(cè)壩體表面的幾何特征，但在強(qiáng)水流和高渾濁度環(huán)境下，信號(hào)質(zhì)量嚴(yán)重衰減；壓力傳感通過測(cè)量水壓變化來推斷壩體結(jié)構(gòu)狀態(tài)，但容易受到水深變化的影響而產(chǎn)生測(cè)量偏差；水質(zhì)監(jiān)測(cè)可以反映局部區(qū)域的滲漏狀況，但難以準(zhǔn)確定位缺陷位置。雖然已有研究嘗試將多種檢測(cè)手段結(jié)合使用，但大多停留在簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)疊加層面，缺乏系統(tǒng)的多模態(tài)數(shù)據(jù)融合方法。
3、在實(shí)際應(yīng)用中，現(xiàn)有技術(shù)存在以下具體問題：首先，在水流速度數(shù)據(jù)預(yù)處理中，傳統(tǒng)的固定窗口濾波方法無法適應(yīng)突發(fā)性水流擾動(dòng)，導(dǎo)致異常值處理效果不佳；其次，壓力梯度特征提取過程中未考慮水深對(duì)壓力測(cè)量的影響，造成特征提取偏差；第三，渾濁度數(shù)據(jù)的空間插值過程中，采用簡(jiǎn)單的線性插值方法，無法準(zhǔn)確刻畫渾濁度的非線性分布特征；第四，軌跡規(guī)劃優(yōu)化中僅考慮運(yùn)動(dòng)約束，忽視了水動(dòng)力擾動(dòng)對(duì)檢測(cè)設(shè)備姿態(tài)穩(wěn)定性的影響；第五，特征
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、專利技術(shù)目的，提供一種基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，以期能夠解決現(xiàn)有技術(shù)存在的至少一個(gè)技術(shù)問題。
2、技術(shù)方案，基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，包括如下步驟：
3、s1、獲取實(shí)時(shí)水流速度數(shù)據(jù)、水壓數(shù)據(jù)和水質(zhì)渾濁度數(shù)據(jù)，采用自適應(yīng)中值濾波算法進(jìn)行預(yù)處理，構(gòu)建水動(dòng)力場(chǎng)特征模型；
4、s2、基于水動(dòng)力場(chǎng)特征模型和預(yù)先確定的檢測(cè)目標(biāo)區(qū)域數(shù)據(jù)，生成初始軌跡點(diǎn)序列；結(jié)合初始軌跡點(diǎn)序列和預(yù)設(shè)的動(dòng)力學(xué)約束條件集進(jìn)行軌跡優(yōu)化和穩(wěn)定性評(píng)估，得到優(yōu)化后軌跡參數(shù)和穩(wěn)定性評(píng)估數(shù)據(jù)；
5、s3、基于水質(zhì)渾濁度數(shù)據(jù)和優(yōu)化后軌跡參數(shù)，計(jì)算聲吶的發(fā)射功率和增益參數(shù)，得到聲吶采集參數(shù)集；根據(jù)聲吶采集參數(shù)集和優(yōu)化后軌跡參數(shù)，進(jìn)行協(xié)同數(shù)據(jù)采集與處理，得到協(xié)同增強(qiáng)的多模態(tài)數(shù)據(jù)；
6、s4、對(duì)多模態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)空對(duì)齊處理，得到配準(zhǔn)后數(shù)據(jù)；基于配準(zhǔn)后數(shù)據(jù)、穩(wěn)定性評(píng)估數(shù)據(jù)和預(yù)存儲(chǔ)的歷史檢測(cè)數(shù)據(jù)，采用注意力機(jī)制進(jìn)行特征融合和優(yōu)化，得到融合優(yōu)化后的缺陷特征數(shù)據(jù)；
7、s5、對(duì)缺陷特征數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度一致性驗(yàn)證和精確定位映射，得到最終缺陷檢測(cè)結(jié)果。
8、有益效果，本專利技術(shù)克服了單一傳感器的局限性，確保了檢測(cè)過程的可靠性，提高了檢測(cè)精度；實(shí)現(xiàn)了對(duì)壩體缺陷的高精度檢測(cè)，為水庫大壩的安全運(yùn)行提供了有力的技術(shù)支撐；不僅解決了傳統(tǒng)檢測(cè)方法在復(fù)雜環(huán)境下可靠性差、精度低的問題，而且通過系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)處理流程提高了檢測(cè)效率，具有很強(qiáng)的工程實(shí)用價(jià)值。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟S1進(jìn)一步為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟S2進(jìn)一步為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟S3進(jìn)一步為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟S4進(jìn)一步為：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟S5進(jìn)一步為：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟S11進(jìn)一步為：
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟S12進(jìn)一步為：
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟S42進(jìn)一步為：
10.根據(jù)權(quán)利要求6所
...【技術(shù)特征摘要】
1.基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟s1進(jìn)一步為：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟s2進(jìn)一步為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟s3進(jìn)一步為：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于多模態(tài)數(shù)據(jù)融合的高壩水下缺陷測(cè)量方法，其特征在于，步驟s4進(jìn)一步為：
6.根據(jù)權(quán)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張凱，向衍，劉成棟，謝寶豐，戴波，沈光澤，孟穎，張靜軒，李冠州，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：水利部交通運(yùn)輸部國家能源局南京水利科學(xué)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
還沒有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。