一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法技術

本發(fā)明專利技術涉及水利工程安全監(jiān)測技術領域，具體為一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，包括影響因子選取；邊坡位移預測；邊坡失效閾值確定；建立二元維納過程模型；邊坡剩余壽命動態(tài)預測，有益效果為：通過對已有蠕滑趨勢的邊坡進行位移預測，再將預測值代入二元維納過程剩余壽命預測模型中，能夠得出未來不同時期對應的邊坡剩余壽命預測值，同時利用新監(jiān)測結果不斷更新樣本庫，得到動態(tài)的剩余壽命預測值，能夠更準確地實時掌握邊坡未來的狀態(tài)。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及水利工程安全監(jiān)測，具體為一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法。

技術介紹

1、為預防水庫岸坡、渠道邊坡等發(fā)生滑坡災害，減少因滑坡帶來的生命和財產損失，對邊坡開展長期監(jiān)測，掌握邊坡的安全狀態(tài)變化情況尤為重要。

2、在邊坡剩余壽命預測中，常采用的是基于邊坡的位移、變形等監(jiān)測數(shù)據(jù)通過回歸分析、灰色理論、時序分析法、人工神經網絡法等預測出一個剩余壽命值。

3、實際上，邊坡的狀態(tài)變化是一個長期的非線性過程，剩余壽命預測值也會呈不斷變化的趨勢，為更準確的獲取邊坡的未來狀態(tài)，需對邊坡開展剩余壽命動態(tài)預測。

技術實現(xiàn)思路

1、本專利技術的目的在于提供一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，以解決上述
技術介紹
中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術提供如下技術方案：

3、一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，所述方法包括以下步驟：

4、s1：影響因子選取；

5、s2：邊坡位移預測；

6、s3：邊坡失效閾值確定；

7、s4：建立二元維納過程模型；

8、s5：邊坡剩余壽命動態(tài)預測。

9、優(yōu)選的，步驟s1具體包括：選取最近一個時間段的平均降雨數(shù)據(jù)作為降雨因子、取日平均水位作為水位因子，取時間函數(shù)作為時效因子，以邊坡兩個方向的位移作為邊坡的兩個性能指標。

10、優(yōu)選的，步驟s2具體包括以下步驟：

11、s21：數(shù)據(jù)樣本預處理：將影響因子數(shù)據(jù)進行歸一化處理；

12、s22：粒子群算法參數(shù)初始化：設定懲罰系數(shù)、核函數(shù)參數(shù)、粒子群種群最大數(shù)量、最大進化數(shù)量、學習因子、慣性權重參數(shù)的初始值；

13、s23：模型訓練：通過粒子群算法搜索支持向量回歸機參數(shù)懲罰因子、核函數(shù)參數(shù)，得到最佳參數(shù)。

14、優(yōu)選的，步驟s3具體包括：參照規(guī)范要求，采用基于安全系數(shù)的邊坡位移監(jiān)測預警判據(jù)作為邊坡失效閾值。

15、優(yōu)選的，步驟s4具體包括以下步驟：

16、s41：建立各性能指標的壽命分布函數(shù)；

17、s42：建立邊坡聯(lián)合壽命分布函數(shù)；

18、s43：建立邊坡二元維納過程的壽命概率密度函數(shù)；

19、s44：采用極大似然法對未知參數(shù)進行估計；

20、s45：邊坡剩余壽命預測。

21、優(yōu)選的，步驟s5具體包括：將最新獲取的邊坡監(jiān)測數(shù)據(jù)納入樣本中，重復s1-s4，獲取最新預測的邊坡剩余壽命。

22、優(yōu)選的，步驟s45具體包括：以未來一段時間內不同時刻作為當前時刻進行預測，預測未來不同時刻對應的剩余壽命結果，將其中距離當前最近的日期作為當下預測的邊坡剩余壽命。

23、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術的有益效果是：

24、本專利技術通過對已有蠕滑趨勢的邊坡進行位移預測，再將預測值代入二元維納過程剩余壽命預測模型中，能夠得出未來不同時期對應的邊坡剩余壽命預測值，同時利用新監(jiān)測結果不斷更新樣本庫，得到動態(tài)的剩余壽命預測值，能夠更準確地實時掌握邊坡未來的狀態(tài)。

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【技術保護點】

1.一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：步驟S1具體包括：選取最近一個時間段的平均降雨數(shù)據(jù)作為降雨因子、取日平均水位作為水位因子，取時間函數(shù)作為時效因子，以邊坡兩個方向的位移作為邊坡的兩個性能指標。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：步驟S2具體包括以下步驟：

4.根據(jù)權利要求3所述的一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：步驟S3具體包括：參照規(guī)范要求，采用基于安全系數(shù)的邊坡位移監(jiān)測預警判據(jù)作為邊坡失效閾值。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：步驟S4具體包括以下步驟：

6.根據(jù)權利要求5所述的一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：步驟S5具體包括：將最新獲取的邊坡監(jiān)測數(shù)據(jù)納入樣本中，重復S1-S4，獲取最新預測的邊坡剩余壽命。

7.根據(jù)權利要求5所述的一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：步驟S45具體包括：以未來一段時間內不同時刻作為當前時刻進行預測，預測未來不同時刻對應的剩余壽命結果，將其中距離當前最近的日期作為當下預測的邊坡剩余壽命。

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【技術特征摘要】

1.一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權利要求1所述的一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：步驟s1具體包括：選取最近一個時間段的平均降雨數(shù)據(jù)作為降雨因子、取日平均水位作為水位因子，取時間函數(shù)作為時效因子，以邊坡兩個方向的位移作為邊坡的兩個性能指標。

3.根據(jù)權利要求2所述的一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：步驟s2具體包括以下步驟：

4.根據(jù)權利要求3所述的一種水利工程邊坡剩余壽命動態(tài)預測方法，其特征在于：步驟s3具體包括：參照規(guī)范要求，采用基于安全系數(shù)的邊坡...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黃銘，葉虹娣，楊帆，王銘銘，
申請(專利權)人：安徽省水利部淮河水利委員會水利科學研究院安徽省水利工程質量檢測中心站，
類型：發(fā)明
國別省市：