【技术实现步骤摘要】
本申请涉及混凝土坝，主要涉及一种混凝土坝的三维温度场重构方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、混凝土坝施工过程中，在坝体内部和表面附近埋设了大量温度监测仪器，一方面用于大坝施工期温度监测和温度控制，另一方面用于大坝运行期结构健康监测。在混凝土坝运行期，需要定期对大坝结构安全进行评价，以确保大坝运行安全。在混凝土坝结构安全评价中，需要考虑大坝温度变化导致的应力和变形，这就要基于大坝原型温度监测数据进行分析和计算。利用埋设在大坝内部的所有温度监测仪器的空间信息和测温数据对大坝整体温度场进行重构，进而获取大坝整体温度变化过程，可实现坝体温度应力和变形的准确计算。
2、混凝土坝三维温度场重构可采用多种方法实现。传统的方法包括距离反比权重插值法和克里金插值法等，但这些方法存在插值精度不高或计算复杂等问题。近年来，随着计算机技术和算法的发展，基于克里金（kriging）代理模型和粒子群优化（pso，particleswarm optimization）算法等更先进的方法被应用于混凝土坝三维温度场的重构中。这些方法通过优化算法和代理模型，提高了温度场重构的精度和效率。
3、然而，基于克里金（kriging）代理模型和粒子群优化（pso）算法，利用温度监测资料进行混凝土坝三维温度场重构，重构温度场精度受温度测点分布和数量影响较大。当测点较少时，计算所需训练集太少，温度场重构精度较低。当测点总数较多，但局部测点聚集时，温度场重构精度也难以满足要求。因此，确定合理的大坝温度测点数量和分布，以确保混凝土坝三维温度场重构精度，
技术实现思路
1、本申请的目的之一提出了一种混凝土坝的三维温度场重构方法，以解决或至少部分地解决相关技术中的问题。本申请的目的之二在于提供一种混凝土坝的三维温度场重构装置，本申请的目的之三在于提供一种电子设备、本申请的目的之四在于提供一种介质。
2、为了实现上述目的，本申请的技术方案如下：
3、一种混凝土坝的三维温度场重构方法，所述方法包括：
4、根据混凝土坝温度的测点数量条件与测点分布条件，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的数量和空间坐标；所述测点数量条件是根据混凝土坝坝体中混凝土的总方量确定的；所述测点分布条件为均匀随机分布；
5、按照所述数量和所述空间坐标，在混凝土坝中埋设温度监测仪器；
6、根据所述温度监测仪器所采集的数据，对混凝土坝的三维温度场进行重构。
7、可选的，所述根据混凝土坝温度的测点数量条件与测点分布条件，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的数量和空间坐标，包括：
8、根据混凝土坝的设计图纸以及边界测点部署要求，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的初始数量和初始空间坐标；
9、在所述初始数量和初始空间坐标满足所述测点数量条件与测点分布条件的情况下，确定温度监测仪器的最终数量和最终空间坐标；
10、其中，所述边界测点部署要求包括：分别在混凝土坝的上游坝面垂直向内5至10厘米区域内、下游坝面垂直向内5至10厘米区域内、大坝顶面垂直向下10厘米、坝身孔口表面垂直向内10厘米、坝身廊道表面垂直向内5至10厘米区域内、建基面垂直向上5至10厘米区域内布设温度监测仪器。
11、可选的，所述根据混凝土坝的设计图纸以及边界测点部署要求，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的初始数量和初始空间坐标，包括：
12、根据混凝土坝的设计图纸，确定混凝土坝坝体混凝土的总方量；
13、根据所述总方量，确定第一数量；所述第一数量为混凝土坝中温度监测仪器的最小数量；
14、根据所述边界测点部署要求，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的初始数量和初始空间坐标；所述初始数量大于所述第一数量。
15、可选的，所述方法还包括：
16、根据所述初始空间坐标，检测温度测点是否满足所述测点分布条件；一个温度测点与一个温度监测仪器相对应；
17、在温度测点不满足所述测点分布条件的情况下，对温度测点的最大和最小相邻距离进行调整和/或在相邻距离最大的温度测点之间增加温度测点，直至温度测点满足所述测点分布条件。
18、可选的，所述按照所述数量和所述空间坐标，在混凝土坝中埋设温度监测仪器，包括：
19、按照所述最终数量和所述最终空间坐标，在混凝土坝的上游坝面垂直向内5至10厘米区域内、下游坝面垂直向内5至10厘米区域内、大坝顶面垂直向下10厘米、坝身孔口表面垂直向内10厘米、坝身廊道表面垂直向内5至10厘米区域内、建基面垂直向上5至10厘米区域内布设温度计。
20、可选的，所述方法还包括：
21、在混凝土坝的河床中间坝段埋设光纤传感器测量水温沿水深实时变化；在该坝段位于上游最高水位以下的所有浇筑仓上游表面竖向埋设光纤传感器，在该坝段位于下游最高水位以下的所有浇筑仓下游表面竖向埋设光纤传感器；所述光纤传感器用于采集实时水温数据与水深数据，以确定水温沿水深的实时变化；
22、根据所述实时变化，确定水面以下的上游坝面和下游坝面的温度数据。
23、可选的，所述根据所述温度监测仪器所采集的数据，对混凝土坝的三维温度场进行重构，包括：
24、利用所述温度监测仪器所采集的混凝土坝温度数据，使用克里金代理模型和粒子群优化算法对混凝土坝的三维温度场进行重构。
25、一种混凝土坝的三维温度场重构装置，所述装置包括：
26、确定模块，用于根据混凝土坝温度的测点数量条件与测点分布条件，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的数量和空间坐标；所述测点数量条件是根据混凝土坝坝体中混凝土的总方量确定的；所述测点分布条件为均匀随机分布；
27、布设模块，用于按照所述数量和所述空间坐标，在混凝土坝中埋设温度监测仪器；
28、重构模块，用于根据所述温度监测仪器所采集的数据，对混凝土坝的三维温度场进行重构。
29、可选的，所述确定模块，包括：
30、第一确定模块，用于根据混凝土坝的设计图纸以及边界测点部署要求，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的初始数量和初始空间坐标；
31、第二确定模块，用于在所述初始数量和初始空间坐标满足所述测点数量条件与测点分布条件的情况下，确定温度监测仪器的最终数量和最终空间坐标；
32、其中，所述边界测点部署要求包括：分别在混凝土坝的上游坝面垂直向内5至10厘米区域内、下游坝面垂直向内5至10厘米区域内、大坝顶面垂直向下10厘米、坝身孔口表面垂直向内10厘米、坝身廊道表面垂直向内5至10厘米区域内、建基面垂直向上5至10厘米区域内布设温度监测仪器。
33、可选的，所述第一确定模块，包括：
34、第一确定第一子模块，用于根据混凝土坝的设计图纸，确定混凝土坝坝体混凝土的总方量；
35、第一确定第二子模块，用于根据所述总方量，确定第一数量；所述第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种混凝土坝的三维温度场重构方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据混凝土坝温度的测点数量条件与测点分布条件，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的数量和空间坐标，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据混凝土坝的设计图纸以及边界测点部署要求，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的初始数量和初始空间坐标，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照所述数量和所述空间坐标，在混凝土坝中埋设温度监测仪器，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度监测仪器所采集的数据，对混凝土坝的三维温度场进行重构，包括：
8.一种混凝土坝的三维温度场重构装置，其特征在于，所述装置包括：
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块，包括：
10.根据权利要求9所述的装置，其特
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
12.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述布设模块，包括：
13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
14.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一所述的混凝土坝的三维温度场重构方法。
15.一种非易失性存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一所述的混凝土坝的三维温度场重构方法。
...【技术特征摘要】
1.一种混凝土坝的三维温度场重构方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据混凝土坝温度的测点数量条件与测点分布条件，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的数量和空间坐标，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据混凝土坝的设计图纸以及边界测点部署要求，确定混凝土坝中埋设温度监测仪器的初始数量和初始空间坐标，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照所述数量和所述空间坐标，在混凝土坝中埋设温度监测仪器，包括：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述温度监测仪器所采集的数据，对混凝土坝的三维温度场进行重构，包括：
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【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳建树，汤雪娟，欧阳金惠，谭尧升，王一凡，刘学聪，江敏敏，尚超，宋子达，
申请(专利权)人：长江三峡集团实业发展北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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