Мониторинг инфильтрационных процессов в гидротехнических сооружениях с использованием распределенного акустического сенсора
Аннотация:
Предмет исследования. Предложен новый метод мониторинга инфильтрационных процессов, развивающихся внутри тела гидротехнических сооружений. Метод основан на использовании оптоволоконной технологии DAS (distributed acoustic sensing). Данная технология обеспечивает высокую пространственную сплошность анализа сейсмоакустического поля сооружения; цифрового двойника динамики инфильтрационных процессов и эффективных методов обработки сигналов, основанных на машинном обучении (machine learning — ML). Метод. В качестве распределенного сенсора сейсмоакустического поля объекта использована DAS-система, оптоволоконный сенсор которой инсталлирован внутри тела сооружения по принципу максимального охвата. Инфильтрационная активность внутри тела сооружения оценена по совокупности обнаруженных и классифицированных методами машинного обучения инфильтрационных потоков, которые являются источниками сейсмоакустической эмиссии и поэтому уверенно детектируются DAS-системой. Цифровой двойник динамики инфильтрационных процессов, основанный на уравнениях математической физики, использован в качестве нормальной базы при оценке текущего состояния активности флюидов в теле сооружения. Риск разрушения сооружения под воздействием инфильтрационного потока оценен в рамках предложенного, формального метода, основанного на полученных данных цифрового двойника. Основные результаты. На основании анализа базы данных сигналов, состоящей из реальных сигналов инфильтрационных процессов, доказана высокая эффективность детекции и классификации сигналов данного типа при помощи ML-классификатора, входящего в состав системы мониторинга. Предложен цифровой двойник динамики инфильтрационных процессов в теле гидросооружения. На основе использования этой модели предложен метод оценки риска повреждения тела гидротехнического сооружения, которое может произойти в результате реализовавшейся инфильтрационной активности. Практическая значимость. Метод контроля инфильтрационных процессов внутри гидротехнических сооружений может быть использован для мониторинга оперативного состояния практически любых гидротехнических сооружений, в том числе в криолитозоне.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Методы аудиовизуального распознавания людей в масках
- Влияние соотношения интенсивностей опорной и объектной волн на распределение интенсивности в формируемом с их помощью голографическом поле
- Высокоточный волоконно-оптический датчик температуры на основе интерферометра Фабри–Перо с отражающими тонкопленочными многослойными структурами
- Метод проектирования оптической системы для концентрации излучения мощных светодиодов
- Обнаружения выбоин на дорожных покрытиях с использованием методов фотограмметрии и дистанционного зондирования
- Адаптивное управление нелинейным объектом с несогласованными параметрическими неопределенностями и ограничением на входное воздействие
- Применение методов детектирования отказов для обнаружения информационных атак на систему управления
- Алгоритм детектирования и локализации отказов двигателя постоянного тока
- Синтез и реализация λ -подхода скользящего управления в системе теплопотребления
- Фотокаталитические свойства наноструктур Ag–AgBr в ионообменном слое натриево-цинк-алюмосиликатного стекла с бромом
- Формализация языков частично упорядоченных мультимножеств в системе Coq для спецификации слабых моделей памяти
- Облачная интеллектуальная система мониторинга для обнаружения нарушений маски и выдачи предупреждений
- Эффективная инкрементная хеш-цепочка с вероятностным методом на основе фильтра для обновления легких узлов блокчейна
- Метод генерации масок на изображениях лиц и системы их распознавания
- Повышение эффективности обработки жестового языка посредством малокадрового машинного обучения
- Комплекснозначное разложение матричных данных на принципах квантовой теории
- Моделирование базового переводчика индонезийского языка жестов на одноплатном компьютере Raspberry Pi
- Метод многомодального машинного сурдоперевода для естественного человеко-машинного взаимодействия
- Веб-приложение для быстрой оценки субъективных ответов с использованием обработки естественного языка
- Обоснование путей построения и оценка эффективности применения пространственно распределенной системы информационных сенсоров для мониторинга обстановки
- Конструкция волноводной антенны с прорезями для морской радиолокационной системы