本發(fā)明涉及用于監(jiān)督的數(shù)據(jù)處理，具體涉及一種水利工程渠道襯砌施工自動化控制方法。

背景技術(shù)：

1、水利工程渠道襯砌施工自動化控制方法是指利用現(xiàn)代信息技術(shù)、自動化技術(shù)和機(jī)械設(shè)備來提高渠道襯砌施工的效率、質(zhì)量和安全性。當(dāng)前使用渠道襯砌臺車進(jìn)行梯形渠道施工，其施工效率極高，大大地減少人工投入，降低施工成本。

2、水利工程渠道襯砌施工過程中，渠道襯砌質(zhì)量出現(xiàn)問題的原因有多種，包括施工前準(zhǔn)備工作不到位，例如輸料質(zhì)量有瑕疵；施工過程中的設(shè)備故障、施工過程中外界因素影響等，而每種原因?qū)е碌那酪r砌質(zhì)量問題需要不同的解決方式，在遇到渠道襯砌質(zhì)量問題時，一般需要直接進(jìn)行全面的人工檢測，此方式嚴(yán)重影響施工效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決在遇到渠道襯砌質(zhì)量問題時，直接人工檢測的方式嚴(yán)重影響水利工程渠道襯砌施工效率的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種水利工程渠道襯砌施工自動化控制方法，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、本發(fā)明提供一種水利工程渠道襯砌施工自動化控制方法，所述方法包括：

3、在水利工程渠道襯砌施工過程中，實(shí)時采集多維度數(shù)據(jù)和渠道中各監(jiān)測點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)；

4、基于所述高程數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前時刻是否出現(xiàn)渠道襯砌質(zhì)量問題；

5、在當(dāng)前時刻出現(xiàn)渠道襯砌質(zhì)量問題的情況下，基于所述多維度數(shù)據(jù)確定渠道襯砌質(zhì)量問題的目標(biāo)原因信息；

6、基于所述目標(biāo)原因信息，執(zhí)行對應(yīng)的目標(biāo)控制指令；

7、其中，所述多維度數(shù)據(jù)包括振動數(shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)以及風(fēng)速數(shù)據(jù)；所述高程數(shù)據(jù)表征渠道中監(jiān)測點(diǎn)待渠道最上表面的距離值；所述目標(biāo)原因信息包括施工設(shè)備故障、外界因素影響以及輸料質(zhì)量；所述目標(biāo)控制指令包括減速指令、停機(jī)指令和警報(bào)指令。

8、進(jìn)一步地，所述高程數(shù)據(jù)包括：當(dāng)前時刻沿渠道寬度方向上多個均勻分布的監(jiān)測點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)組成的目標(biāo)高程數(shù)據(jù)序列；

9、基于所述高程數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前時刻是否出現(xiàn)渠道襯砌質(zhì)量問題的步驟，包括：

10、將所述目標(biāo)高程數(shù)據(jù)序列與標(biāo)準(zhǔn)高程數(shù)據(jù)序列進(jìn)行單個對應(yīng)數(shù)據(jù)之間的比較，以確定目標(biāo)高程數(shù)據(jù)序列中的問題數(shù)據(jù)；

11、基于所述問題數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前時刻的渠道襯砌質(zhì)量問題程度；

12、根據(jù)所述渠道襯砌質(zhì)量問題程度，確定當(dāng)前時刻是否存在渠道襯砌質(zhì)量問題。

13、進(jìn)一步地，基于所述問題數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前時刻的渠道襯砌質(zhì)量問題程度的步驟，包括：

14、確定所述問題數(shù)據(jù)的問題程度、第一數(shù)量和目標(biāo)高程數(shù)據(jù)序列中總數(shù)據(jù)的第二數(shù)量；

15、確定目標(biāo)高程數(shù)據(jù)序列中相鄰問題數(shù)據(jù)序列構(gòu)成的序列段，并確定序列段中的最大長度值；

16、利用所述問題程度、所述第一數(shù)量、所述第二數(shù)量以及所述最大長度值，計(jì)算得到當(dāng)前時刻的渠道襯砌質(zhì)量問題程度。

17、進(jìn)一步地，所述振動數(shù)據(jù)包括施工設(shè)備前進(jìn)時的行進(jìn)振動信號；

18、基于所述多維度數(shù)據(jù)確定渠道襯砌質(zhì)量問題的目標(biāo)原因信息的步驟，包括：

19、確定施工設(shè)備上的每個振搗器的振動數(shù)據(jù)序列；

20、基于所述振動數(shù)據(jù)序列，確定所述行進(jìn)振動信號；

21、基于所述行進(jìn)振動信號、所述濕度數(shù)據(jù)和所述風(fēng)速數(shù)據(jù)，計(jì)算得到外界因素影響程度；

22、根據(jù)所述外界因素影響程度，確定渠道襯砌質(zhì)量問題的目標(biāo)原因信息是否為外界因素影響。

23、進(jìn)一步地，基于所述振動數(shù)據(jù)序列，確定所述行進(jìn)振動信號的步驟，包括：

24、將所述振動數(shù)據(jù)序列通過經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解為多個本征模函數(shù)分量；

25、將相鄰兩個振搗器的本征模函數(shù)分量劃分為分量組，得到多個不重復(fù)分量組；

26、基于分量組中兩個振搗器各自的本征模函數(shù)分量，計(jì)算得到所有分量組的動態(tài)時間規(guī)整集合；

27、任取各動態(tài)時間規(guī)整集合中的任一數(shù)據(jù)，以全排列方式得到多個更新集合；

28、計(jì)算各更新集合中的和值，以確定和值最小的目標(biāo)集合；

29、基于所述目標(biāo)集合中各數(shù)據(jù)分別對應(yīng)的本征模函數(shù)分量，得到每個振搗器對應(yīng)的行進(jìn)振動信號。

30、進(jìn)一步地，基于分量組中兩個振搗器各自的本征模函數(shù)分量，計(jì)算得到所有分量組的動態(tài)時間規(guī)整集合，包括：

31、任取分量組中兩個振搗器各自任一本征模函數(shù)分量，計(jì)算得到兩個本征模函數(shù)分量之間的動態(tài)時間規(guī)整距離；

32、不重復(fù)式計(jì)算兩個來自同組不同振搗器的任一本征模函數(shù)分量之間的動態(tài)時間規(guī)整距離，得到所有分量組的動態(tài)時間規(guī)整集合。

33、進(jìn)一步地，基于所述行進(jìn)振動信號、所述濕度數(shù)據(jù)和所述風(fēng)速數(shù)據(jù)，計(jì)算得到外界因素影響程度的步驟，包括：

34、確定所述行進(jìn)振動信號、所述濕度數(shù)據(jù)和所述風(fēng)速數(shù)據(jù)各自的波峰和波谷；

35、基于各自的波峰和波谷，分別確定行進(jìn)振動信號的相對最大振動、濕度數(shù)據(jù)的濕度驟降程度和風(fēng)速數(shù)據(jù)的風(fēng)速驟增程度；

36、利用相對最大振動、濕度驟降程度和風(fēng)速驟增程度，計(jì)算得到最大突變程度；

37、確定相對最大振動、濕度驟降和風(fēng)速驟增各自對應(yīng)的時間節(jié)點(diǎn)，并確定各時間節(jié)點(diǎn)至當(dāng)前時刻的時間差；

38、利用最大突變程度、時間節(jié)點(diǎn)和時間差，計(jì)算得到外界因素影響程度。

39、進(jìn)一步地，基于所述多維度數(shù)據(jù)確定渠道襯砌質(zhì)量問題的目標(biāo)原因信息的步驟，包括：

40、去除所述振動數(shù)據(jù)序列對應(yīng)的所有本征模函數(shù)分量中的行進(jìn)振動信號，得到剩余本征模函數(shù)分量；

41、將所述剩余本征模函數(shù)分量通過經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解重構(gòu)為更新振動數(shù)據(jù)序列；

42、基于所述更新振動數(shù)據(jù)序列中的波峰和波谷，確定對應(yīng)的擬合波動曲線；

43、利用外界因素影響程度、擬合波動曲線和振搗器數(shù)量，計(jì)算得到當(dāng)前時刻的故障可能性；

44、根據(jù)所述故障可能性，確定渠道襯砌質(zhì)量問題的目標(biāo)原因信息是否為施工設(shè)備故障。

45、進(jìn)一步地，基于所述更新振動數(shù)據(jù)序列中的波峰和波谷，確定對應(yīng)的擬合波動曲線的步驟，包括：

46、將更新振動數(shù)據(jù)序列以其中的波峰和波谷劃分為多個振動波動，得到每個振動波動的振幅和振動周期；

47、利用振動波動的振幅、振動周期和相鄰振動波動的振幅和振動周期，計(jì)算得到振動波動的不穩(wěn)定性值；

48、利用最小二乘法，對所有振動波動的不穩(wěn)定性值進(jìn)行波動曲線擬合，得到擬合波動曲線。

49、進(jìn)一步地，基于所述目標(biāo)原因信息，執(zhí)行對應(yīng)的目標(biāo)控制指令的步驟，包括：

50、在外界因素影響程度大于外界影響閾值的情況下，執(zhí)行對應(yīng)的減速指令；或

51、在外界因素影響程度小于等于外界影響閾值且故障可能性大于故障可能閾值的情況下，執(zhí)行停機(jī)指令和設(shè)備故障警報(bào)指令；或

52、在外界因素影響程度小于等于外界影響閾值且故障可能性小于等于故障可能閾值的情況下，執(zhí)行停機(jī)指令和輸料問題警報(bào)指令。

53、本發(fā)明具有如下有益效果：

54、通過步驟：在水利工程渠道襯砌施工過程中，實(shí)時采集多維度數(shù)據(jù)和渠道中各監(jiān)測點(diǎn)的高程數(shù)據(jù)；基于所述高程數(shù)據(jù)，確定當(dāng)前時刻是否出現(xiàn)渠道襯砌質(zhì)量問題；在當(dāng)前時刻出現(xiàn)渠道襯砌質(zhì)量問題的情況下，基于所述多維度數(shù)據(jù)確定渠道襯砌質(zhì)量問題的目標(biāo)原因信息；

55、基于所述目標(biāo)原因信息，執(zhí)行對應(yīng)的目標(biāo)控制指令。本發(fā)明基于各監(jiān)測點(diǎn)高程數(shù)據(jù)的分析能夠準(zhǔn)確地判定是否出現(xiàn)渠道襯砌質(zhì)量問題，又基于對包括外界環(huán)境和施工設(shè)備等在內(nèi)的多維度數(shù)據(jù)的分析，從而在出現(xiàn)渠道襯砌質(zhì)量問題的情況下，能夠準(zhǔn)確高效地找出問題發(fā)生的原因，并進(jìn)行針對性地調(diào)節(jié)控制，不僅幫助施工人員快速定位問題解決問題，更重要的是有效保障了水利工程渠道襯砌施工自動化的效率。