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公开(公告)号：CN118391097B
公开(公告)日：2025-04-29
申请号：CN202410602965.1
申请日：2024-05-15
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种盾构掘进诱发地面塌陷的智能动态预警方法，包括以下步骤：数据获取、特征提取、模型建立、预测预警。数据获取包括获取工程地质条件、水文地质条件、隧道几何特征、盾构施工参数等特征因素和地面沉降数据；特征提取通过随机森林模型提取主要特征；模型建立使用多因素泰勒级数扩展卡尔曼滤波融合特征因素，通过差分进化算法优化各特征因素权重系数；预测预警利用模型预测下一时间步地面沉降，依据梯度比准则识别灾变奇点，进行地面塌陷预警。本发明结合多源数据融合技术和灾变理论，用以解决盾构机穿越复合地层时难以预警地面塌陷灾害的问题，辅助盾构控制中心参数设置与决策，提升施工安全与效率。
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公开(公告)号：CN115031881B
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202210644604.4
申请日：2022-06-09
Applicant: 南京大学
IPC: G01L1/24
Abstract: 本发明公开了一种基于超弱反射光纤光栅的土应力二维分布监测系统及方法，该监测系统包括感测模块和测试模块；感测模块包括平板组件、超弱反射光纤光栅、信号传输光纤和承载组件；承载组件包括多个均布排列的圆形承载筒；超弱反射光纤光栅穿过圆形承载筒侧壁并通过信号传输光纤与测试模块连接。本发明在对土应力监测前首先在标定台上通过加载装置、第一标定平板和第二标定平板对单个圆形承载筒进行标定试验，得到超弱光栅的径向应变‑承载筒轴向应力关系，然后对土应力进行二维分布监测，得到第一平板上的面域土应力分布。本发明实现了对二维平面上土应力的高精度、全自动、分布式的快速测量，克服了传统光纤一维测试、监测数据量小、精度不够的技术缺陷。
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公开(公告)号：CN119714501A
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202411298444.8
申请日：2024-09-18
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种海浪冲击力的分布式声波传感监测装置及方法，装置包括振动感测光纤、锚固单元、分布式光纤声波传感解调仪、振动信号处理单元和海浪冲击力反演单元；方法为：通过锚固单元将振动感测光纤固定于海浪冲击到的海岸；分布式光纤声波传感解调仪将监测的海浪振动信号传输至振动信号处理单元进行预处理；振动信号处理单元将处理后的光纤振动幅值信号传递给海浪冲击力反演单元；通过标定实验获得光纤振动幅值信号与海浪冲击力训练数据集，构建注意力卷积神经网络模型进行训练；海浪冲击力反演单元利用注意力卷积神经网络模型建立光纤振动幅值信号与海浪冲击力对应关系，获得海岸海浪真实冲击力。本发明实现了对海岸海浪冲击力的精确监测。
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公开(公告)号：CN117607200A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311485283.9
申请日：2023-11-09
Applicant: 南京大学
IPC: G01N25/72 , G01N25/20 , G01K11/32 , G06F18/2433 , G06F17/10
Abstract: 本发明公开了一种基于主动加热光纤传感的土钉缺陷参数检测装置及方法，检测装置包括内加热分布式感测光纤、加热单元、光纤温度解调仪、导热系数转化单元、完整性定量计算单元和土钉完整性检测单元；本发明在检测时，首端与加热单元连接；土钉浇筑完成后，将内加热分布式感测光纤与光纤温度解调仪连接；加热单元按照设定的功率加热一定时间，光纤温度解调仪采集该时间段内的温度数据后，传输至导热系数转化单元；导热系数转化单元得到土钉轴向的导热系数以及变化梯度的曲线，完整性定量计算单元自动识别缺陷区域，并计算缺陷的长度和占比，传输至土钉完整性检测单元，最终实现土钉的缺陷检测，定量得到缺陷的位置、大小以及材料类型。
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公开(公告)号：CN119290045A
公开(公告)日：2025-01-10
申请号：CN202411548860.9
申请日：2024-11-01
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于弱反射光栅的盐碱冻土多场同步监测装置及方法，该装置包括温湿盐冰感测模块、应变感测模块、互锁接头、弱反射光栅解调模块、稳压直流加热模块和分析处理数据模块；本发明在进行监测时，通过弱反射光栅传感，基于脉冲变温和水冰相变，对盐碱冻土温度进行全时段测量；利用脉冲加热的温度时程曲线计算盐碱冻土的湿度和含冰量；基于波长反射率计算盐碱冻土含盐量；根据应变与位移关系计算盐碱冻土的分层位移；利用神经网络修正多场监测数据误差。本发明实现了盐碱冻土的温度、含水率、含盐量、含冰量、变形参数的同步测量，解决了盐碱冻土性质不稳定导致的多场参数难以同步测量的难题，具有分布式、实时性、连续性的优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118746251A
公开(公告)日：2024-10-08
申请号：CN202410858969.6
申请日：2024-06-28
Applicant: 南京大学(苏州)高新技术研究院
Abstract: 本发明公开了一种土体受剪多层光纤监测装置及监测方法，监测装置包括PIV变形分析相机、万向调节支架、软件显示界面、数据解调仪、感测光缆、右砂箱、滑轨、位移台、水平垫块、左砂箱和位移计；监测方法通过多层光纤布设于砂箱内，结合PIV变形分析相机、位移台，获取土体在剪切过程中微小变形。同时，利用数据解调仪和采集软件，对数据的快速处理和可视化展示。此外，本发明还考虑了砂箱的密闭性和稳定性，确保了监测结果的可靠性和实验的安全性。通过集成PIV变形分析相机、位移台、感测光缆和数据解调仪，装置以高空间分辨率采集数据，通过监测土体在剪切过程中的变形情况，提升土体剪切特性的研究精度，为土力学研究提供了技术支撑。
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公开(公告)号：CN117706612B
公开(公告)日：2024-07-19
申请号：CN202311698400.X
申请日：2023-12-12
Applicant: 南京大学
IPC: G01V1/00 , G06V10/764 , G06V10/26 , G06V10/30 , G01H9/00
Abstract: 本发明公开了一种基于分布式声波传感的浅地层异物探测识别装置及方法，识别装置包括振动增敏光缆、分布式声波传感解调仪、震源系统、振动数据处理单元、速度结构反演单元和人工智能定位识别单元；本发明进行探测识别时，分布式声波传感解调仪将振动信号传输至振动数据处理单元预处理获取波形信号；速度结构反演单元根据波形信号，对浅地层地下速度结构反演，获取浅地层地下速度结构；通过地下速度结构及异常波形识别浅地层异物位置；通过人工智能定位识别单元及图像降噪和目标分割，对浅地层异物的种类识别。本发明采用分布式光缆声波传感方法获取振动信号，对浅地层速度结构进行速度成像，并利用人工智能实现了对浅地层地下异物的定位以及异物的种类识别。
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公开(公告)号：CN117607200B
公开(公告)日：2024-07-02
申请号：CN202311485283.9
申请日：2023-11-09
Applicant: 南京大学
IPC: G01N25/72 , G01N25/20 , G01K11/32 , G06F18/2433 , G06F17/10
Abstract: 本发明公开了一种基于主动加热光纤传感的土钉缺陷参数检测装置及方法，检测装置包括内加热分布式感测光纤、加热单元、光纤温度解调仪、导热系数转化单元、完整性定量计算单元和土钉完整性检测单元；本发明在检测时，首端与加热单元连接；土钉浇筑完成后，将内加热分布式感测光纤与光纤温度解调仪连接；加热单元按照设定的功率加热一定时间，光纤温度解调仪采集该时间段内的温度数据后，传输至导热系数转化单元；导热系数转化单元得到土钉轴向的导热系数以及变化梯度的曲线，完整性定量计算单元自动识别缺陷区域，并计算缺陷的长度和占比，传输至土钉完整性检测单元，最终实现土钉的缺陷检测，定量得到缺陷的位置、大小以及材料类型。
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公开(公告)号：CN119800942A
公开(公告)日：2025-04-11
申请号：CN202510084765.6
申请日：2025-01-20
IPC: E02D1/00
Abstract: 本发明公开了一种斜板贯入仪及其有效应力参数测量方法，斜板贯入仪包括：框架、锥尖阻力传感器、孔隙水压传感器、有效应力传感器阵列、抗剪强度传感器阵列、贯入阻力传感器；自上而下，第一侧面和第二侧面之间的距离逐渐减小；有效应力传感器阵列中有效应力传感器的位置与抗剪强度传感器阵列中相应的抗剪强度传感器的位置相同。斜板贯入仪能够同时测量有效应力、抗剪强度、锥尖阻力、孔隙水压力以及总体贯入阻力，由于多个有效应力传感器和多个抗剪强度传感器距离贯入仪中轴线的距离不同，所以根据外推法，可以推算出距离为0时的原位未扰动有效应力和原位未扰动抗剪强度；可根据莫尔‑库仑破坏准则，计算出有效摩擦角和有效粘聚力。
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公开(公告)号：CN118865599B
公开(公告)日：2025-02-28
申请号：CN202411233988.6
申请日：2024-09-04
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种岩溶塌陷分布式云边端协同融合预测预警系统，聚合物测管铺设于岩溶土洞稳定临界深度以下，柔性导电膜阵列布设于聚合物测管表面，聚合物测管的两侧中性轴的导槽中分别嵌入分布式光纤并封装。边缘电阻变化率动态信号处理模组采集测管表面柔性导电膜阵列的电阻变化率动态信号，边缘分布式光纤声学传感解调模组采集分布式光纤声振信号。边缘多元数据融合模组将动态电阻信号与声振信号基于空间定位进行融合。云端预测预警模块基于融合信号辨识出岩溶土洞发育活化或活化停止行为，并预测土洞发育活化速率与发育深度，当土洞发育深度将抵达土洞临界深度或者土洞边界将发育至控制位置时发布预警信号，实现岩溶塌陷灾害的早期预警。
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