基于机器视觉的水闸动静一体化位移监测系统

针对传统位移监测传感器布线多、安装调试维护复杂以及不能实现动静一体化监测问题,研制了一种基于机器视觉的水闸一体化监测系统。系统采用嵌入系统、双光摄像头结合机器视觉技术,通过采样频次可调可以获得不同频次的水闸表面位移,最高采样频率达到60 Hz,能满足昼夜连续工作需要。现场实测数据显示系统能精准感知由于外界荷载变化导致的水闸动态变化,测值符合水闸变形规律。研究表明,本系统安装调试维护方便,可在其他直线型长度不超过400 m的水工建筑物工程中推广应用。     

基于PINNs的圣维南方程组数据同化方法

为提高河道水位流量数据同化的智能化水平,基于物理信息神经网络(PINNs)提出了圣维南方程组的数据同化方法。采用双输出网络结构解决双输出方程组的同化问题,以模拟的实测数据作为边界条件和初始条件,通过消融试验验证网络中加入时空映射缩放和平衡权重系数对同化模型的有效性,以及所提出同化方法在部分测值缺失情况下的鲁棒性。结果表明,一维非恒定流圣维南方程组的数据同化结果与Preissmann四点隐式差分法结果一致,且随着同化断面数量的增加,所获得的同化精度也稳步提升;基于PINNs的圣维南方程组数据同化方法有效,对非恒定流模拟具有较强的适应性。     

基于边缘计算和微机电系统技术的振动监测系统

为提高水工建筑振动监测能力,基于边缘计算技术和MEMS(Micro Electro Mechanical System,微机电系统)技术研制了一套振动监测系统。结合软硬件选型等问题介绍了基于边缘计算的振动监测系统结构,在实践中检验了该系统对混合频率振动的监测能力,通过时域加速度曲线、振动频率变化等维度测试表明该系统满足设计需求。