System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 分布式应力量化的截污排涝测定方法、系统、介质及设备技术方案_技高网

分布式应力量化的截污排涝测定方法、系统、介质及设备技术方案

技术编号:44250514 阅读:13 留言:0更新日期:2025-02-11 13:47
本发明专利技术公开了一种分布式应力量化的截污排涝测定方法、系统、介质及设备,通过采集多个传感器的实时传感信息,包括应力信息和水流流速信息,采用经验模态分解和盲源分离等先进的数据处理技术,能够从复杂的传感信号中有效提取出反映应力状态的特征。利用PSD算法和时间差分定位模型,可以准确获取应力频域特征和应力源位置信息,得到系统各部位的应力分布特征。结合系统的结构参数信息,建立动态的分布式应力量化模型,能够模拟系统在应力作用下的使用寿命变化,根据应力模拟结果,提出针对性的结构改良建议,并适配多种洪涝场景,实现不同状态下的应力状态模拟;实现了截污排涝测定系统应力状态的全面监测和动态评估。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及截污排涝测定领域,尤其涉及一种分布式应力量化的截污排涝测定方法、系统、介质及设备


技术介绍

1、目前,大容量旋流截污排涝雨水口装置作为快速排污实现雨污分离的主要装置在工程上应用日趋广泛,该装置不但能解决雨污混用、排污不畅、双向流动的问题;还能调节排涝速度;同时能综合协调雨水口、溢流口、检查井、过滤箱、雨水弃流装置、截污挂篮、渗透井、监测井等诸多设备,发挥协调控制,是目前快速截污排涝的先进技术之一。

2、但是大旋转半径的旋流截污排涝雨水口装置需要承受较大的水流冲击和动态载荷,在风灾等极端天气下需要承受较大的风荷载,因此需要进行动态应力测试,验证其结构稳定性和安全性,为设计和制造提供依据。


技术实现思路

1、有鉴于此,本专利技术的目的在于提出一种大容量旋流截污排涝雨水口装置的动态应力测试方法、系统、介质及设备,以验证装置的结构稳定性、安全性和指导工程实践。

2、为了实现上述的技术目的,本专利技术所采用的技术方案为:

3、在第一方面,本专利技术提供了一种分布式应力量化的截污排涝测定方法,适用于截污排涝测定系统,方法包括:

4、获取截污排涝测定系统的参数信息,参数信息包括截污排涝测定系统的材质信息、结构信息,实时获取多个传感器所采集的传感信息,传感信息包括应力信息以及水流流速信息,并将传感信息与传感器在截污排涝测定系统中的位置信息映射存储;

5、逐一对传感信息进行预处理,预处理包括经验模态分解以及盲源分离,得到第一传感特征数据集,第一传感特征数据集包括多个第一传感特征;

6、对第一传感特征数据集进行数据融合,得到每一第一传感特征的第一权重值,并根据第一权重值对第一传感特征进行二次赋值,得到第二传感特征数据集,第二传感特征数据集包括同一时间节点多个第二传感特征;

7、将多个第二传感特征数据集中的第二传感特征按照位置信息以及时间顺序整理形成每一位置信息对应的位置特征序列;

8、逐一将位置特征序列输入至psd算法模型中,得到应力频域特征;

9、以及,逐一将位置特征序列输入至时间差分定位模型中,得到每一位置特征序列对应的应力源位置信息;

10、根据应力频域特征、应力源位置信息以及截污排涝测定系统的参数信息构建当前截污排涝测定系统的分布式应力量化模型;

11、根据时间变量对分布式应力量化模型进行动态应力变化模拟,得到应力模拟结果,应力模拟结果包括当前截污排涝测定系统的不同位置在应力冲击下的参考使用寿命;

12、根据应力模拟结果生成结构评估报告,结构评估报告包括当前截污排涝测定系统在应力作用下的结构风险信息以及结构改良建议。

13、在一些实施例中,逐一对传感信息进行预处理,预处理包括经验模态分解以及盲源分离,得到第一传感特征数据集,第一传感特征数据集包括多个第一传感特征包括:

14、逐一将传感信息进行经验模态分解,得到每一传感信息的imf信号组以及残差值,通过公式(1)表示,公式(1)如下:

15、;

16、公式(1)中,为传感信息,为第个本征模态函数,为传感信息对应的残差项,为时间,,为正整数;

17、对每一传感信息的多层imf信号进行频域转换,得到多层imf信号各自对应的第一频率信号,频域转换为傅里叶变换或小波变换;

18、对每一传感信息对应的多层第一频率信号执行以下步骤:

19、逐一判断第一频率信号所属的频率范围是否置于预设阈值的范围内,预设阈值包括预设高频阈值以及预设低频阈值;

20、当第一频率信号置于预设高频阈值的范围内时,将第一频率信号剔除;

21、以及,当第一频率信号置于预设低频阈值的范围内时,将第一频率信号剔除;

22、将剩下的第一频率信号对应的imf信号求和,并与残差值累加得到第一处理特征,第一处理特征为传感信息经过经验模态分解后的向量表示,通过公式(2)表示,公式(2)如下:

23、;

24、公式(2)中,为第一处理特征,为置于预设高频阈值的范围内的第一频率信号所属的集合,为置于预设低频阈值的范围内的第一频率信号所属的集合;

25、对第一处理特征进行盲源分离,得到每一第一处理特征所包含的至少一个第一源特征,将第一处理特征与至少一个第一源特征映射存储,得到第一传感特征;

26、将多个第一传感特征集合至第一传感特征数据集中。

27、在一些实施例中,对第一处理特征进行盲源分离,得到每一第一处理特征所包含的至少一个第一源特征包括:

28、初始化盲源分离的第一分离矩阵,构建第一处理特征与当前第一源特征的盲源分离函数;

29、通过bss算法对第一分离矩阵进行迭代优化,直至到达预设收敛阈值,bss算法为ica算法或nmf算法;

30、将第一处理特征代入迭代完毕的第一分离矩阵,得到第一源特征,通过公式(3)表示,公式(3)如下:

31、;

32、公式(3)中,为当前第一源特征,为迭代完毕的第一分离矩阵,为第一处理特征。

33、在一些实施例中,对第一传感特征数据集进行数据融合,得到每一第一传感特征的第一权重值包括:

34、将第一传感特征数据集输入至ds算法模型中进行数据融合,得到每一第一传感特征在预设特征类别下的置信度,预设特征类别包括第一类别、第二类别、第三类别以及第四类别;

35、根据预设特征类别下的置信度对第一传感特征进行一次分组,得到第一预设特征组、第二预设特征组、第三预设特征组以及第四预设特征组,并将每一第一传感特征的置信度换算为其所对应的第一权重值:

36、根据第一权重值对第一传感特征进行二次赋值,得到第二传感特征数据集,第二传感特征数据集包括多个第二传感特征包括:

37、按照传感器在截污排涝测定系统中的位置信息对第一传感特征进行二次分组,得到多个区域特征组,每一区域特征组中含有至少一个第一传感特征,每一区域特征组具有位置特征,每一位置特征对应于一个第二传感特征;

38、计算同一区域特征组中每一第一传感特征的第二权重值;

39、在同一区域特征组中属于第一预设特征组的第一传感特征按照第一权重值、第二权重值进行加权运算,得到同一区域特征组的第一预设特征组对应的第一特征值;

40、在同一区域特征组中属于第二预设特征组的第一传感特征按照第一权重值、第二权重值进行加权运算,得到同一区域特征组的第二预设特征组对应的第二特征值;

41、在同一区域特征组中属于第三预设特征组的第一传感特征按照第一权重值、第二权重值进行加权运算,得到同一区域特征组的第三预设特征组对应的第三特征值;

42、在同一区域特征组中属于第四预设特征组的第一传感特征按照第一权重值、第二权重值进行加权运算,得到同一区域特征组的第四预设特征组对应的第四特征值;

...

【技术保护点】

1.一种分布式应力量化的截污排涝测定方法,适用于截污排涝测定系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的分布式应力量化的截污排涝测定方法,其特征在于,逐一对所述传感信息进行预处理,所述预处理包括经验模态分解以及盲源分离,得到第一传感特征数据集,所述第一传感特征数据集包括多个第一传感特征包括:

3.根据权利要求2所述的分布式应力量化的截污排涝测定方法,其特征在于,对所述第一处理特征进行盲源分离,得到每一所述第一处理特征所包含的至少一个第一源特征包括:

4.根据权利要求1所述的分布式应力量化的截污排涝测定方法,其特征在于,对所述第一传感特征数据集进行数据融合,得到每一所述第一传感特征的第一权重值包括:

5.根据权利要求1所述的分布式应力量化的截污排涝测定方法,其特征在于,逐一将所述位置特征序列输入至PSD算法模型中,得到应力频域特征包括:

6.根据权利要求1所述的分布式应力量化的截污排涝测定方法,其特征在于,逐一将所述位置特征序列输入至时间差分定位模型中,得到每一所述位置特征序列对应的应力源位置信息包括:

7.根据权利要求1所述的分布式应力量化的截污排涝测定方法,其特征在于,根据时间变量对所述分布式应力量化模型进行动态应力变化模拟,得到应力模拟结果包括:

8.一种分布式应力量化的截污排涝测定系统,其特征在于,适用于权利要求1至7任意一项所述的截污排涝测定方法,所述系统包括:

9.一种计算机可读存储介质,其上存储计算机程序指令,其特征在于,所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

10.一种电子设备,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令,其中,所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种分布式应力量化的截污排涝测定方法,适用于截污排涝测定系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的分布式应力量化的截污排涝测定方法,其特征在于,逐一对所述传感信息进行预处理,所述预处理包括经验模态分解以及盲源分离,得到第一传感特征数据集,所述第一传感特征数据集包括多个第一传感特征包括:

3.根据权利要求2所述的分布式应力量化的截污排涝测定方法,其特征在于,对所述第一处理特征进行盲源分离,得到每一所述第一处理特征所包含的至少一个第一源特征包括:

4.根据权利要求1所述的分布式应力量化的截污排涝测定方法,其特征在于,对所述第一传感特征数据集进行数据融合,得到每一所述第一传感特征的第一权重值包括:

5.根据权利要求1所述的分布式应力量化的截污排涝测定方法,其特征在于,逐一将所述位置特征序列输入至psd算法模型中,得到应力频域特征包括:

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:林硕王秀荣邵振华邹长勇
申请(专利权)人:福建省计量科学研究院福建省眼镜质量检验站
类型:发明
国别省市:

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