CN116499532A - 基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测*** - Google Patents

基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测*** Download PDF

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CN116499532A CN202310764127.XA CN202310764127A CN116499532A CN 116499532 A CN116499532 A CN 116499532A CN 202310764127 A CN202310764127 A CN 202310764127A CN 116499532 A CN116499532 A CN 116499532A
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Abstract

本发明提供了基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，包括水文模型终端、海洋环境监测终端、群桩施工监测终端、监测数据分析终端和报警终端；海洋环境监测终端用于对群桩施工区域中的海洋环境进行监测，生成海洋环境监测信息；群桩施工监测终端用于对群桩施工现场进行监测，生成群桩施工监测信息；水文模型终端用于构建施工区域水文模型并根据海洋环境监测信息、群桩施工监测信息对施工区域水文模型进行更新；监测数据分析终端用于根据海洋环境监测信息和群桩施工监测信息进行监测数据分析，生成数据分析信息；报警终端用于根据数据分析信息生成报警信息。本发明具有提高复杂海洋环境深水群桩施工监测准确性的效果。

Description

基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***
技术领域
本发明涉及海洋工程的技术领域，具体涉及基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***。
背景技术
水文模型是一种用于模拟水文过程和预测水文变量的数学模型。它是基于物理原理和统计方法构建的工具，用于描述水文***中水的运动、储存和转化过程。水文模型的应用范围广泛，包括水资源管理、洪水预警、灌溉规划、环境影响评估等领域。不同类型的水文模型有不同的复杂程度和适用范围。深水群桩施工是一种在水中进行的桩基施工技术，常用于海洋工程、桥梁建设和港口工程等领域。它是为了在水中建造稳固的基础结构而开发的一种特殊方法。
现在已经开发出了很多群桩施工监测***，经过我们大量的检索与参考，发现现有技术的群桩施工监测***有如公开号为CN107100213A、CN114779261A、CN108797657A、EP1869259A1、US20120203462A1、JP2789024B2所公开的群桩施工监测***，这些群桩施工监测***一般包括：群桩数据检测终端、数据分析终端和监测展示终端，所述群桩数据检测终端安装于群桩施工现场，用于对群桩进行检测；所述数据分析终端用于对来自群桩数据检测终端的数据进行分析；所述监测展示终端用于展示数据并根据分析结果展示预警信息。由于上述群桩施工监测***的数据获取方式较为单一，若使用于深水环境中，易于导致检测数据误差较大，造成了群桩施工监测准确性降低的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述深水群桩施工监测***存在的不足，提出基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***。
本发明采用如下技术方案：
基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，包括水文模型终端、海洋环境监测终端、群桩施工监测终端、监测数据分析终端和报警终端；所述海洋环境监测终端用于对群桩施工区域中的海洋环境进行监测，生成海洋环境监测信息；所述群桩施工监测终端用于对群桩施工现场进行监测，生成群桩施工监测信息；所述水文模型终端用于根据群桩施工区域内的基准水文数据构建施工区域水文模型并根据海洋环境监测信息、群桩施工监测信息对施工区域水文模型进行实时更新；所述监测数据分析终端用于根据海洋环境监测信息和群桩施工监测信息进行监测数据分析，生成数据分析信息；所述报警终端用于根据数据分析信息生成报警信息；
所述水文模型终端包括水文模型构建模块和水文模型更新模块；所述水文模型构建模块用于根据群桩施工区域内的基准水文数据构建施工区域水文模型；所述水文模型更新模块用于根据海洋环境监测信息、群桩施工监测信息对施工区域水文模型进行实时更新；
所述海洋环境监测终端包括海洋生物雷达监测模块、地形裂痕声呐监测模块、模型参数监测模块和海洋环境监测信息生成模块；所述海洋生物雷达监测模块用于对群桩施工区域内海域的海洋生物进行雷达监测，生成海洋生物雷达监测信息；所述地形裂痕声呐监测模块用于对群桩施工区域内海域地形进行声呐监测，生成地形裂痕声呐监测信息；所述模型参数监测模块用于监测群桩施工区域内海域的海洋动力参数和潮汐参数，生成模型参数监测信息；所述海洋环境监测信息生成模块用于将海洋生物雷达监测信息、地形裂痕声呐监测信息和模型参数监测信息整理成海洋环境监测信息。
可选的，所述群桩施工监测终端包括群桩形变监测模块、群桩倾斜监测模块、群桩应力监测模块和群桩施工监测信息生成模块；所述群桩形变监测模块用于对群桩施工区域内全部桩体进行形变监测，生成群桩形变监测信息；所述群桩倾斜监测模块用于对群桩施工区域内全部桩体进行倾斜监测，生成群桩倾斜监测信息；所述群桩应力监测模块用于对群桩施工区域内全部桩体进行应力监测，生成群桩应力监测信息；所述群桩施工监测信息生成模块用于将群桩形变监测信息、群桩倾斜监测信息和群桩应力监测信息整理成群桩施工监测信息。
可选的，所述监测数据分析终端包括地形裂痕分析模块、海洋生物分析模块、群桩施工分析模块和数据分析信息生成模块；所述地形裂痕分析模块用于对地形裂痕声呐监测信息进行分析，生成地形裂痕分析信息；所述海洋生物分析模块用于对海洋生物雷达监测信息进行分析，生成海洋生物分析信息；所述群桩施工分析模块用于对群桩施工监测信息进行分析，生成群桩分析信息；所述数据分析信息生成模块用于根据地形裂痕分析信息、海洋生物分析信息和群桩分析信息生成数据分析信息。
可选的，所述地形裂痕分析模块包括地形裂痕等级计算子模块和地形裂痕分析信息生成子模块；所述地形裂痕等级计算子模块用于根据地形裂痕声呐监测信息中的地形裂痕回波信号计算地形裂痕等级；所述地形裂痕分析信息生成子模块根据地形裂痕等级生成对应的地形裂痕分析信息；
当所述地形裂痕等级计算子模块工作时，先通过以下式子计算地形裂痕指数：
；
其中，表示计算周期内的地形裂痕指数；所述计算周期是指地形裂痕回波信号幅值出现大于判断阈值的情况到幅值重新小于判断阈值的情况之间的时间段；所述判断阈值是指用于判断地形裂痕出现的阈值，当地形裂痕回波信号幅值大于判断阈值表示裂痕开始出现，当地形裂痕回波信号幅值小于判断阈值表示无裂痕出现；所述幅值重新小于判断阈值的情况是指地形裂痕回波信号幅值从大于判断阈值重新变小至小于判断阈值并持续指定时长的情况；所述指定时长由监测员根据经验设定；
表示所述计算周期内地形裂痕回波信号出现裂痕回波的总次数；所述裂痕回波是指从地形裂痕回波信号幅值大于判断阈值开始到回落至小于判断阈值并持续时长小于指定时长的对应波段；/>表示所述计算周期内第/>个裂痕回波的总时长；/>表示所述计算周期内第/>个裂痕回波中各个波峰与判断阈值之差的平均值；/>、/>和/>分别表示裂痕回波总次数权重转换系数、总时长权重转换系数和平均值总和权重转换系数，均由监测员根据经验设定；
再通过以下式子选择地形裂痕等级：
；
其中，表示对应计算周期的地形裂痕等级；/>和/>分别表示不同的地形裂痕等级等级划分阈值，均由监测员根据经验设定。
可选的，所述海洋生物分析模块包括海洋生物影响等级计算子模块和海洋生物分析信息生成子模块；所述海洋生物影响等级计算子模块用于根据海洋生物雷达监测信息中的海洋生物电磁波信号计算海洋生物影响等级；所述海洋生物分析信息生成子模块用于根据海洋生物影响等级生成对应的海洋生物分析信息；
当所述海洋生物影响等级计算子模块工作时，先通过以下式子计算海洋生物影响指数：
；
；
；
；
其中，表示海洋生物影响指数；/>表示海洋生物雷达监测信息中第/>个海洋生物电磁波信号对应海洋生物的体积显示值；/>表示海洋生物雷达监测信息中海洋生物电磁波信号总数；/>表示权重选择函数；/>表示第一差值；/>表示第二差值；/>表示距离参考阈值，由监测员根据经验设定；/>表示海洋生物雷达监测信息中距离施工区域最近的海洋生物的距离显示值；/>表示海洋生物雷达监测信息中距离施工区域最远的海洋生物的距离显示值；/>和/>分别表示最大权重值和最小权重值，均由监测员根据经验设定；和/>分别表示体积权重转换系数和距离差值比权重转换系数，均由监测员根据经验设定；
再通过以下式子确定海洋生物影响等级：
；
其中，表示海洋生物影响等级；/>至/>分别表示不同的海洋生物影响等级划分阈值，均由监测员根据经验设定。
基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测方法，应用于如上述的基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，所述复杂海洋环境深水群桩施工监测方法包括：
S1，对群桩施工区域中的海洋环境进行监测，生成海洋环境监测信息；
S2，对群桩施工现场进行监测，生成群桩施工监测信息；
S3，根据群桩施工区域内的基准水文数据构建施工区域水文模型并根据海洋环境监测信息、群桩施工监测信息对施工区域水文模型进行实时更新；
S4，根据海洋环境监测信息和群桩施工监测信息进行监测数据分析，生成数据分析信息；
S5，根据数据分析信息生成报警信息。
本发明所取得的有益效果是：
水文模型终端、海洋环境监测终端、群桩施工监测终端、监测数据分析终端和报警终端的设置有利于通过实时更新的对应群桩施工现场的水文模型进行监测，结合海洋环境监测信息使得监测数据分析效果更好，从而提高了监测数据、监测数据分析、报警信息的准确性，提高了复杂海洋环境深水群桩施工监测的准确性；
水文模型构建模块和水文模型更新模块的设置有利于提高水文模型构建和更新的及时性，从而提高整体的准确性；
海洋生物雷达监测模块、地形裂痕声呐监测模块、模型参数监测模块和海洋环境监测信息生成模块的设置有利于对海洋环境进行多维度监测，将海洋生物雷达监测信息、地形裂痕声呐监测信息和模型参数监测信息整理成海洋环境监测信息，使得海洋环境监测信息更加准确，从而提高了复杂海洋环境深水群桩施工监测的准确性；
群桩形变监测模块、群桩倾斜监测模块、群桩应力监测模块和群桩施工监测信息生成模块的设置有利于提高群桩施工监测信息的准确性和及时性，从而提高了复杂海洋环境深水群桩施工监测的准确性；
地形裂痕分析模块、海洋生物分析模块、群桩施工分析模块和数据分析信息生成模块的设置提高分析效率和准确性；
地形裂痕等级计算子模块和地形裂痕分析信息生成子模块的设置配合地形裂痕指数算法及地形裂痕等级选择算法，有利于提高地形裂痕等级的准确性和地形裂痕分析信息的准确性，从而提高了复杂海洋环境深水群桩施工监测的准确性；
海洋生物影响等级计算子模块和海洋生物分析信息生成子模块的设置配合海洋生物影响指数算法及海洋生物影响等级选择算法，有利于提高海洋生物影响等级的准确性和海洋生物分析信息的准确性，从而进一步提高复杂海洋环境深水群桩施工监测的准确性；
群桩施工风险指数计算子模块和群桩分析信息生成子模块的设置配合群桩施工风险指数算法，有利于通过更加准确的群桩施工分析信息生成对应的报警信息，从而提高了复杂海洋环境深水群桩施工监测的准确性和及时性。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中地形裂痕分析模块的结构示意图；
图3为本发明中海洋生物分析模块的结构示意图；
图4为本发明中复杂海洋环境深水群桩施工监测方法的方法流程示意图；
图5为本发明中群桩施工分析模块的结构示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸描绘，事先声明。以下实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
实施例一：本实施例提供了基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***。结合图1所示，基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，包括水文模型终端、海洋环境监测终端、群桩施工监测终端、监测数据分析终端和报警终端；所述海洋环境监测终端用于对群桩施工区域中的海洋环境进行监测，生成海洋环境监测信息；所述群桩施工监测终端用于对群桩施工现场进行监测，生成群桩施工监测信息；所述水文模型终端用于根据群桩施工区域内的基准水文数据构建施工区域水文模型并根据海洋环境监测信息、群桩施工监测信息对施工区域水文模型进行实时更新；所述监测数据分析终端用于根据海洋环境监测信息和群桩施工监测信息进行监测数据分析，生成数据分析信息；所述报警终端用于根据数据分析信息生成报警信息；
所述水文模型终端包括水文模型构建模块和水文模型更新模块；所述水文模型构建模块用于根据群桩施工区域内的基准水文数据构建施工区域水文模型；所述水文模型更新模块用于根据海洋环境监测信息、群桩施工监测信息对施工区域水文模型进行实时更新；
所述海洋环境监测终端包括海洋生物雷达监测模块、地形裂痕声呐监测模块、模型参数监测模块和海洋环境监测信息生成模块；所述海洋生物雷达监测模块用于对群桩施工区域内海域的海洋生物进行雷达监测，生成海洋生物雷达监测信息；所述地形裂痕声呐监测模块用于对群桩施工区域内海域地形进行声呐监测，生成地形裂痕声呐监测信息；所述模型参数监测模块用于监测群桩施工区域内海域的海洋动力参数和潮汐参数，生成模型参数监测信息；所述海洋环境监测信息生成模块用于将海洋生物雷达监测信息、地形裂痕声呐监测信息和模型参数监测信息整理成海洋环境监测信息。
可选的，所述群桩施工监测终端包括群桩形变监测模块、群桩倾斜监测模块、群桩应力监测模块和群桩施工监测信息生成模块；所述群桩形变监测模块用于对群桩施工区域内全部桩体进行形变监测，生成群桩形变监测信息；所述群桩倾斜监测模块用于对群桩施工区域内全部桩体进行倾斜监测，生成群桩倾斜监测信息；所述群桩应力监测模块用于对群桩施工区域内全部桩体进行应力监测，生成群桩应力监测信息；所述群桩施工监测信息生成模块用于将群桩形变监测信息、群桩倾斜监测信息和群桩应力监测信息整理成群桩施工监测信息。
可选的，所述监测数据分析终端包括地形裂痕分析模块、海洋生物分析模块、群桩施工分析模块和数据分析信息生成模块；所述地形裂痕分析模块用于对地形裂痕声呐监测信息进行分析，生成地形裂痕分析信息；所述海洋生物分析模块用于对海洋生物雷达监测信息进行分析，生成海洋生物分析信息；所述群桩施工分析模块用于对群桩施工监测信息进行分析，生成群桩分析信息；所述数据分析信息生成模块用于根据地形裂痕分析信息、海洋生物分析信息和群桩分析信息生成数据分析信息。
可选的，结合图2所示，所述地形裂痕分析模块包括地形裂痕等级计算子模块和地形裂痕分析信息生成子模块；所述地形裂痕等级计算子模块用于根据地形裂痕声呐监测信息中的地形裂痕回波信号计算地形裂痕等级；所述地形裂痕分析信息生成子模块根据地形裂痕等级生成对应的地形裂痕分析信息；
当所述地形裂痕等级计算子模块工作时，先通过以下式子计算地形裂痕指数：
；
其中，表示计算周期内的地形裂痕指数；所述计算周期是指地形裂痕回波信号幅值出现大于判断阈值的情况到幅值重新小于判断阈值的情况之间的时间段；所述判断阈值是指用于判断地形裂痕出现的阈值，当地形裂痕回波信号幅值大于判断阈值表示裂痕开始出现，当地形裂痕回波信号幅值小于判断阈值表示无裂痕出现；所述幅值重新小于判断阈值的情况是指地形裂痕回波信号幅值从大于判断阈值重新变小至小于判断阈值并持续指定时长的情况；所述指定时长由监测员根据经验设定；
表示所述计算周期内地形裂痕回波信号出现裂痕回波的总次数；所述裂痕回波是指从地形裂痕回波信号幅值大于判断阈值开始到回落至小于判断阈值并持续时长小于指定时长的对应波段；/>表示所述计算周期内第/>个裂痕回波的总时长；/>表示所述计算周期内第/>个裂痕回波中各个波峰与判断阈值之差的平均值；/>、/>和/>分别表示裂痕回波总次数权重转换系数、总时长权重转换系数和平均值总和权重转换系数，均由监测员根据经验设定；
再通过以下式子选择地形裂痕等级：
；
其中，表示对应计算周期的地形裂痕等级；/>和/>分别表示不同的地形裂痕等级等级划分阈值，均由监测员根据经验设定。
可选的，结合图3所示，所述海洋生物分析模块包括海洋生物影响等级计算子模块和海洋生物分析信息生成子模块；所述海洋生物影响等级计算子模块用于根据海洋生物雷达监测信息中的海洋生物电磁波信号计算海洋生物影响等级；所述海洋生物分析信息生成子模块用于根据海洋生物影响等级生成对应的海洋生物分析信息；
当所述海洋生物影响等级计算子模块工作时，先通过以下式子计算海洋生物影响指数：
；
；
；
；
其中，表示海洋生物影响指数；/>表示海洋生物雷达监测信息中第/>个海洋生物电磁波信号对应海洋生物的体积显示值；/>表示海洋生物雷达监测信息中海洋生物电磁波信号总数；/>表示权重选择函数；/>表示第一差值；/>表示第二差值；/>表示距离参考阈值，由监测员根据经验设定；/>表示海洋生物雷达监测信息中距离施工区域最近的海洋生物的距离显示值；/>表示海洋生物雷达监测信息中距离施工区域最远的海洋生物的距离显示值；/>和/>分别表示最大权重值和最小权重值，均由监测员根据经验设定；和/>分别表示体积权重转换系数和距离差值比权重转换系数，均由监测员根据经验设定；
再通过以下式子确定海洋生物影响等级：
；
其中，表示海洋生物影响等级；/>至/>分别表示不同的海洋生物影响等级划分阈值，均由监测员根据经验设定。
基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测方法，应用于如上述的基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，结合图4所示，所述复杂海洋环境深水群桩施工监测方法包括：
S1，对群桩施工区域中的海洋环境进行监测，生成海洋环境监测信息；
S2，对群桩施工现场进行监测，生成群桩施工监测信息；
S3，根据群桩施工区域内的基准水文数据构建施工区域水文模型并根据海洋环境监测信息、群桩施工监测信息对施工区域水文模型进行实时更新；
S4，根据海洋环境监测信息和群桩施工监测信息进行监测数据分析，生成数据分析信息；
S5，根据数据分析信息生成报警信息。
实施例二：本实施例包含了实施例一的全部内容，提供了基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，结合图5所示，所述群桩施工分析模块包括群桩施工风险指数计算子模块和群桩分析信息生成子模块；所述群桩施工风险指数计算子模块用于根据群桩施工监测信息计算群桩施工风险指数；所述群桩分析信息生成子模块用于根据群桩施工风险指数生成对应的群桩施工分析信息。
当所述群桩施工风险指数计算子模块工作时，满足以下式子：
；
；
；
；
；
；
其中，表示群桩施工风险指数；/>表示基于桩体风险级数的选值函数；/>表示群桩施工区域内第/>个桩体的桩体风险级数；/>表示群桩施工区域内桩体的总数；/>表示对应桩体的基于形变监测的第一选择函数；/>表示对应桩体的形变参数；/>表示对应桩体的形变参考阈值，由监测员根据经验设定；/>表示对应桩体的基于倾斜监测的第二选择函数；/>表示对应桩体的倾斜参数；/>表示对应桩体的倾斜参考阈值，由监测员根据经验设定；/>表示对应桩体的基于应力监测的第三选择函数；/>表示对应桩体的应力参数；表示对应桩体的应力参考阈值，由监测员根据经验设定；
当群桩分析信息中的时，报警终端生成用于提示监测员的群桩存在安全风险的报警信息。/>表示安全风险阈值，由监测员根据经验设定。
当或/>或/>时，报警终端生成用于提示监测员的海洋环境存在安全风险的报警信息并停止群桩施工。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素是可以更新的。

Claims (6)

1.基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，其特征在于，包括水文模型终端、海洋环境监测终端、群桩施工监测终端、监测数据分析终端和报警终端；所述海洋环境监测终端用于对群桩施工区域中的海洋环境进行监测，生成海洋环境监测信息；所述群桩施工监测终端用于对群桩施工现场进行监测，生成群桩施工监测信息；所述水文模型终端用于根据群桩施工区域内的基准水文数据构建施工区域水文模型并根据海洋环境监测信息、群桩施工监测信息对施工区域水文模型进行实时更新；所述监测数据分析终端用于根据海洋环境监测信息和群桩施工监测信息进行监测数据分析，生成数据分析信息；所述报警终端用于根据数据分析信息生成报警信息；
所述水文模型终端包括水文模型构建模块和水文模型更新模块；所述水文模型构建模块用于根据群桩施工区域内的基准水文数据构建施工区域水文模型；所述水文模型更新模块用于根据海洋环境监测信息、群桩施工监测信息对施工区域水文模型进行实时更新；
所述海洋环境监测终端包括海洋生物雷达监测模块、地形裂痕声呐监测模块、模型参数监测模块和海洋环境监测信息生成模块；所述海洋生物雷达监测模块用于对群桩施工区域内海域的海洋生物进行雷达监测，生成海洋生物雷达监测信息；所述地形裂痕声呐监测模块用于对群桩施工区域内海域地形进行声呐监测，生成地形裂痕声呐监测信息；所述模型参数监测模块用于监测群桩施工区域内海域的海洋动力参数和潮汐参数，生成模型参数监测信息；所述海洋环境监测信息生成模块用于将海洋生物雷达监测信息、地形裂痕声呐监测信息和模型参数监测信息整理成海洋环境监测信息。
2.如权利要求1所述的基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，其特征在于，所述群桩施工监测终端包括群桩形变监测模块、群桩倾斜监测模块、群桩应力监测模块和群桩施工监测信息生成模块；所述群桩形变监测模块用于对群桩施工区域内全部桩体进行形变监测，生成群桩形变监测信息；所述群桩倾斜监测模块用于对群桩施工区域内全部桩体进行倾斜监测，生成群桩倾斜监测信息；所述群桩应力监测模块用于对群桩施工区域内全部桩体进行应力监测，生成群桩应力监测信息；所述群桩施工监测信息生成模块用于将群桩形变监测信息、群桩倾斜监测信息和群桩应力监测信息整理成群桩施工监测信息。
3.如权利要求2所述的基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，其特征在于，所述监测数据分析终端包括地形裂痕分析模块、海洋生物分析模块、群桩施工分析模块和数据分析信息生成模块；所述地形裂痕分析模块用于对地形裂痕声呐监测信息进行分析，生成地形裂痕分析信息；所述海洋生物分析模块用于对海洋生物雷达监测信息进行分析，生成海洋生物分析信息；所述群桩施工分析模块用于对群桩施工监测信息进行分析，生成群桩分析信息；所述数据分析信息生成模块用于根据地形裂痕分析信息、海洋生物分析信息和群桩分析信息生成数据分析信息。
4.如权利要求3所述的基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，其特征在于，所述地形裂痕分析模块包括地形裂痕等级计算子模块和地形裂痕分析信息生成子模块；所述地形裂痕等级计算子模块用于根据地形裂痕声呐监测信息中的地形裂痕回波信号计算地形裂痕等级；所述地形裂痕分析信息生成子模块根据地形裂痕等级生成对应的地形裂痕分析信息；
当所述地形裂痕等级计算子模块工作时，先通过以下式子计算地形裂痕指数：
；
其中，表示计算周期内的地形裂痕指数；/>表示所述计算周期内地形裂痕回波信号出现裂痕回波的总次数；所述裂痕回波是指从地形裂痕回波信号幅值大于判断阈值开始到回落至小于判断阈值并持续时长小于指定时长的对应波段；/>表示所述计算周期内第/>个裂痕回波的总时长；/>表示所述计算周期内第/>个裂痕回波中各个波峰与判断阈值之差的平均值；/>、/>和/>分别表示裂痕回波总次数权重转换系数、总时长权重转换系数和平均值总和权重转换系数；
再通过以下式子选择地形裂痕等级：
；
其中，表示对应计算周期的地形裂痕等级；/>和/>分别表示不同的地形裂痕等级等级划分阈值。
5.如权利要求4所述的基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，其特征在于，所述海洋生物分析模块包括海洋生物影响等级计算子模块和海洋生物分析信息生成子模块；所述海洋生物影响等级计算子模块用于根据海洋生物雷达监测信息中的海洋生物电磁波信号计算海洋生物影响等级；所述海洋生物分析信息生成子模块用于根据海洋生物影响等级生成对应的海洋生物分析信息；
当所述海洋生物影响等级计算子模块工作时，先通过以下式子计算海洋生物影响指数：
；
；
；
；
其中，表示海洋生物影响指数；/>表示海洋生物雷达监测信息中第/>个海洋生物电磁波信号对应海洋生物的体积显示值；/>表示海洋生物雷达监测信息中海洋生物电磁波信号总数；/>表示权重选择函数；/>表示第一差值；/>表示第二差值；/>表示距离参考阈值，由监测员根据经验设定；/>表示海洋生物雷达监测信息中距离施工区域最近的海洋生物的距离显示值；/>表示海洋生物雷达监测信息中距离施工区域最远的海洋生物的距离显示值；/>和/>分别表示最大权重值和最小权重值，均由监测员根据经验设定；/>和分别表示体积权重转换系数和距离差值比权重转换系数；
再通过以下式子确定海洋生物影响等级：
；
其中，表示海洋生物影响等级；/>至/>分别表示不同的海洋生物影响等级划分阈值。
6.基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测方法，应用于如权利要求5所述的基于水文模型构建的复杂海洋环境深水群桩施工监测***，其特征在于，所述复杂海洋环境深水群桩施工监测方法包括：
S1，对群桩施工区域中的海洋环境进行监测，生成海洋环境监测信息；
S2，对群桩施工现场进行监测，生成群桩施工监测信息；
S3，根据群桩施工区域内的基准水文数据构建施工区域水文模型并根据海洋环境监测信息、群桩施工监测信息对施工区域水文模型进行实时更新；
S4，根据海洋环境监测信息和群桩施工监测信息进行监测数据分析，生成数据分析信息；
S5，根据数据分析信息生成报警信息。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009214042A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Penta Ocean Construction Co Ltd 水質監視方法および水質監視システム
CN105306601A (zh) * 2015-11-25 2016-02-03 上海市水务规划设计研究院 分布式气象水文信息处理方法
CN107100213A (zh) * 2017-06-15 2017-08-29 浙江交工集团股份有限公司 桥梁群桩施工对邻近隧道的土体扰动监测***及监测方法
CN207598433U (zh) * 2017-12-05 2018-07-10 江苏海上龙源风力发电有限公司 一种海上风电机组基础冲刷监测***
CN108385727A (zh) * 2018-02-05 2018-08-10 山东大学 沉管法修建海底隧道合理埋深计算方法
CN110456355A (zh) * 2019-08-19 2019-11-15 河南大学 一种基于长短时记忆和生成对抗网络的雷达回波外推方法
CN115928809A (zh) * 2022-10-13 2023-04-07 中交四航工程研究院有限公司 一种考虑环境荷载影响的群桩稳定性评估预警方法
CN115951361A (zh) * 2023-03-13 2023-04-11 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 基于大数据平台的海上风电桩的智能地形扫测方法
CN116090303A (zh) * 2023-01-16 2023-05-09 广东科诺勘测工程有限公司 海上桩基础冲刷状态的风险评估方法、装置以及设备
CN116151487A (zh) * 2023-04-19 2023-05-23 中国石油大学(华东) 预测海面溢油轨迹的物理知识与数据混合驱动的预测算法
CN116193076A (zh) * 2023-02-08 2023-05-30 福建汇川物联网技术科技股份有限公司 一种桩基施工过程的监测方法及监测装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009214042A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Penta Ocean Construction Co Ltd 水質監視方法および水質監視システム
CN105306601A (zh) * 2015-11-25 2016-02-03 上海市水务规划设计研究院 分布式气象水文信息处理方法
CN107100213A (zh) * 2017-06-15 2017-08-29 浙江交工集团股份有限公司 桥梁群桩施工对邻近隧道的土体扰动监测***及监测方法
CN207598433U (zh) * 2017-12-05 2018-07-10 江苏海上龙源风力发电有限公司 一种海上风电机组基础冲刷监测***
CN108385727A (zh) * 2018-02-05 2018-08-10 山东大学 沉管法修建海底隧道合理埋深计算方法
CN110456355A (zh) * 2019-08-19 2019-11-15 河南大学 一种基于长短时记忆和生成对抗网络的雷达回波外推方法
CN115928809A (zh) * 2022-10-13 2023-04-07 中交四航工程研究院有限公司 一种考虑环境荷载影响的群桩稳定性评估预警方法
CN116090303A (zh) * 2023-01-16 2023-05-09 广东科诺勘测工程有限公司 海上桩基础冲刷状态的风险评估方法、装置以及设备
CN116193076A (zh) * 2023-02-08 2023-05-30 福建汇川物联网技术科技股份有限公司 一种桩基施工过程的监测方法及监测装置
CN115951361A (zh) * 2023-03-13 2023-04-11 珠江水利委员会珠江水利科学研究院 基于大数据平台的海上风电桩的智能地形扫测方法
CN116151487A (zh) * 2023-04-19 2023-05-23 中国石油大学(华东) 预测海面溢油轨迹的物理知识与数据混合驱动的预测算法

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