申请/专利权人：中交广州航道局有限公司;中交广航疏浚有限公司;中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司

申请日：2023-11-03

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN117172628B

主分类号：G06Q10/0639

分类号：G06Q10/0639;G06Q10/0633;G06Q10/083;G06T17/00;G06F17/18

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2023.12.22#实质审查的生效;2023.12.05#公开

摘要：本发明公开了一种基于数据分析的挖泥船疏浚作业分析方法，涉及河道淤积清理技术领域，该发明通过收集水文条件、物理特性、淤积情况和气象数据，操作人员建立准确的起始点，了解河道航线的当前状态；建立河道航线三维模型，当若干个位置的评估系数Zp高于安全阈值Y1时，制定疏浚计划，以确保在需要的位置进行疏浚。且，在疏浚作业进行中，通过全程监测和数据采集，操作人员可以了解疏浚进展和淤泥情况的变化。通过计算水深差值CZ1和淤泥差值YN1，相关联得到河道疏浚效率SJx，并将河道疏浚效率SJx与进度阈值Y2对比，生成河道疏浚效率评估结果。这有助于操作人员明确疏浚的效果，是否需要采取进一步的行动，以及制定相应的疏浚策略。

主权项：1.一种基于数据分析的挖泥船疏浚作业分析方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、沿着河道航线前进的方向，设置若干个监测站点，对河道航线的水文条件、物理特性、淤积情况和气象数据，进行监测，获得初始监测数据；所述初始监测数据包括水深ss、泥沙浓度值ns、水流速度V、浊度值zd、pH值p、泥沙淤积厚度YJ、风速Fs、降水量Js和水温值Qw，并无量纲处理；S2、以固定时间间隔，获取河道各个位置上的监测数据，对监测数据进行分析计算，获得河床特性系数Tx、第一实时水深系数Sx1、第一淤积程度系数Yx1和气象影响系数Qx；将初始监测数据无量纲处理后，计算获得河床特性系数Tx、第一实时水深系数Sx1、第一淤积程度系数Yx1和气象影响系数Qx，所述河床特性系数Tx、第一实时水深系数Sx1、第一淤积程度系数Yx1和气象影响系数Qx通过以下公式生成：； ； ； ；式中，NSJYD表示为淤泥或泥沙的坚硬度，通过质量密度传感器监测获得；K1、K2、K3、K4、K5分别是泥沙浓度值ns、水流速度V、浊度值zd、pH值p和淤泥或泥沙的坚硬度NSJYD的比例系数；且K1+K2+K3+K4+K5≤1.0；MJ表示为河道面积；0.25，，且，为权重，其具体值由用户调整设置，为常数修正系数；建立河道航线三维模型，在河道航线三维模型中，将若干个位置的河床特性系数Tx、第一实时水深系数Sx1、第一淤积程度系数Yx1和气象影响系数Qx，通过使用克里金插值方法拟合获得评估系数Zp；所述评估系数Zp通过以下拟合公式生成： ；式中：R1、R2、R3和R4表示为河床特性系数Tx、第一实时水深系数Sx1、第一淤积程度系数Yx1和气象影响系数Qx的权重值，且R1+R2+R3+R4≤1.0；并将评估系数Zp在河道航线三维模型中进行第一标记；S3、当若干个位置上的评估系数Zp高于安全阈值Y1时，制定疏浚航线计划，并在当前位置上，以红色标记点为标签，依据评估系数Zp值的大小，制定疏浚计划；S4、在开始实施疏浚作业，在制定的航线上逐步进行疏浚时，并持续通过若干个监测站点，在疏浚挖泥作业进行中，对河道航线的淤泥情况进行监测，获得第二监测数据，并对整个挖泥作业进行全程监测，采集获得挖泥沙量WnL；并依据第二监测数据，计算分析获得第二实时水深系数Sx2和第二淤泥程度系数Yx2，并绘制水位变化曲线和淤积厚度变化曲线；在制定的航线上逐步开始疏浚作业，采用挖泥船设备的投入，并开始挖泥作业；通过若干个监测站点，定期监测河道航线的淤泥情况；站点涵盖整个疏浚区域，在疏浚挖泥作业进行中，定期访问监测站点，采集第二监测数据；第二监测数据包括水深ss、泥沙浓度值ns、泥沙淤积厚度YJ和挖泥沙量WnL，并进行无量纲处理后计算获得第二实时水深系数Sx2和第二淤泥程度系数Yx2；所述第二实时水深系数Sx2和第二淤泥程度系数Yx2由以下公式计算生成： ； ；S5、将第二实时水深系数Sx2减去第一实时水深系数Sx1，获得水深差值CZ1；并将第二淤泥程度系数Yx2，减去第一淤积程度系数Yx1，获得淤泥差值YN1；将水深差值CZ1和淤泥差值YN1相关联，获得河道疏浚效率SJx的生成公式如下： ；式中，T1和T2表示权重值，且T1+T2=1.0；河道疏浚效率SJx用来评估疏浚作业的质量和效率；并将河道疏浚效率SJx与进度阈值Y2进行对比，获得评估结果，并依据评估结果制定相对应的方案。

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百度查询： 中交广州航道局有限公司;中交广航疏浚有限公司;中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司 一种基于数据分析的挖泥船疏浚作业分析方法

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