Например, Бобцов

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

Содержание © 1993–2024 Университет ИТМО
Разработка © 2015 Университет ИТМО