CN115185013A - 一种基于航道疏浚工程的管线探测方法 - Google Patents
一种基于航道疏浚工程的管线探测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，涉及地下管线探测技术领域，包括：运营工作人员登录探测平台，并在探测平台上发布管线探测任务；探测平台按照预设规则对管线探测任务进行排序，并按照管线探测任务的排序依次分配探测员进行探测；预设规则具体为：将管线探测任务按照探测系数TC大小进行排序，合理安排人力资源，提高探测效率；探测员到达对应管线出露处后，通过导向仪对管线进行探测，得到管线探测数据，并将管线探测数据发送至探测平台；用户通过智能终端向探测平台发送数据查询指令，探测平台对数据查询指令进行溯源处理，验证该数据查询指令是否合法；若合法，则允许访问；增加数据泄露的难度，提高数据安全性。
Description
技术领域
本发明涉及地下管线探测技术领域，具体是一种基于航道疏浚工程的管线探测方法。
背景技术
航道疏浚工程是用挖泥船或其他工具在航道中清除水下泥沙的作业；是开发航道，增加和维护航道尺度的主要手段之一。河道、航道、港池浚深、海港浅滩、码头基槽等机械疏浚工程都需要排泥管连接而成的排泥管线来实现输送；排泥管线是制约挖泥船生产能力的主要因素；
目前常规的地下管线探测一般是使用地下管线探测仪、基于电磁法的原理进行探测，但其探测效果往往受探测场地、地质条件和地下水位高度的影响而制约；同时无法智能识别探测系数高的管线进行重点探测，以及时了解地下管线的走向与埋深，提高航道疏浚效率；以及缺乏对管线探测数据的安全防护，存在数据丢失和被窃取的风险；基于以上不足，本发明提出一种基于航道疏浚工程的管线探测方法。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于航道疏浚工程的管线探测方法。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，包括：
步骤一：运营工作人员登录探测平台，并在探测平台上发布管线探测任务；所述管线探测任务包括管线编号；每个管线均有唯一编号；
步骤二：探测平台按照预设规则对管线探测任务进行排序，并按照管线探测任务的排序依次分配探测员进行探测；所述预设规则具体为：将管线探测任务按照探测系数TC大小进行排序；
步骤三：探测员到达对应管线出露处后，通过导向仪对管线进行探测，得到管线探测数据，并将管线探测数据发送至探测平台；
步骤四：用户通过智能终端向探测平台发送数据查询指令，探测平台对数据查询指令进行溯源处理，验证该数据查询指令是否合法；若合法，则允许访问；否则，拒绝访问；具体验证过程如下：
S41：当外部IP试图访问数据中心时，首先对访问IP进行白名单验证，若该访问IP在白名单范围内，且权限允许，则判定该数据查询指令合法；
S42：若访问IP不在白名单范围内，则对该访问IP进行访问吸引因子分析；若访问吸引因子FX大于预设吸引阈值，则判定该数据查询指令合法；否则对该访问IP进行访问控制，并向探测平台关联的移动终端发送包括该访问IP的提醒信息，以提醒移动终端的管理人员确认该数据查询指令是否合法。
进一步地，步骤二中探测系数TC的具体计算过程为：
S21：根据管线编号获取该管线位置处的微地形数据；根据微地形数据对该管线的地形敏感度DM进行评估；所述微地形数据包括地下水位高度、地层岩性、岩体RQD、岩体裂隙率以及岩体结构类型；
S22：在第一预设时间内，采集该管线每天的泥沙吞吐量，并标记为Li；将Li与预设吞吐阈值相比较；计算得到该管线的吞吐系数TM；
S23：在第二预设时间内，采集该管线的疏通记录并对疏通系数ST进行评估；所述疏通记录包括疏通开始时刻和疏通结束时刻；
S24：利用公式TC＝DM×a4+TM×a5+ST×a6计算得到该管线的探测系数TC，其中a4、a5、a6为预设系数因子。
进一步地，所述吞吐系数TM的具体计算过程为：
统计Li大于预设吞吐阈值的次数为K1；当Li大于预设吞吐阈值时，获取Li与预设吞吐阈值的差值并求和得到吞吐超值ZT；利用公式TM＝K1×g1+ZT×g2计算得到管线的吞吐系数TM，其中g1、g2为预设系数因子。
进一步地，所述疏通系数ST的具体评估过程为：
统计该管线的疏通次数为C1，将每次疏通的疏通时长标记为Tm，得到疏通时长信息组；按照标准差公式计算得到疏通时长信息组的标准差α；
遍历疏通时长信息组，将最大值标记为Fmax，将最小值标记为Fmin，利用公式Cb＝(Fmax-Fmin)/Fmin计算得到差异比Cb；利用公式CW＝α×b3+Cb×b4计算得到稳态值CW，其中b3、b4均为系数因子；
按照平均值计算公式得到疏通时长信息组的平均值G1，利用公式GT＝G1×(CW2×a1+γ)0.5计算得到疏通极限值GT，其中a1为预设系数因子，γ为补偿因子；利用公式ST＝C1×a2+GT×a3计算得到该管线的疏通系数ST，其中a2、a3为预设系数因子。
进一步地，步骤三中探测员的具体探测步骤为：
首先探测员在地面上对导向仪的接收机和信号棒进行两者之间的测深校准；然后将导向仪的信号棒固定在管道穿管器上，并使信号棒处于工作状态，然后利用管道穿管器从管线出露处将信号棒送入管口内；
用导向仪的接收机确定信号棒的初始位置及测出初始的埋深，量测管口的实际位置和埋深，并计算出导向仪所测的初始位置与量测的实际位置之间的差值V1差值V1以及导向仪所测的埋深与量测的实际埋深之间的差值V2；
将信号棒按预定的距离依次往前推送，接收机跟踪信号棒的移动轨迹；并在地面上根据前定位点、后定位点和定位线测出信号棒所处的位置及对应的埋深；然后根据差值V1和V2修正对应管线的埋深和中心位，得到管线探测数据。
进一步地，其中溯源处理表现为获取发送数据查询指令的访问IP。
进一步地，访问吸引因子FX的具体分析过程为：
获取预设时间段内该访问IP的访问记录；统计该访问IP的访问总次数为F1；将相邻访问时刻进行时间差计算得到访问间隔QTi；将访问间隔QTi与预设间隔阈值相比较，计算得到差隔系数Zs；
统计该访问IP访问成功的次数占比为Fb；统计最近一次访问成功时刻至今的时间段内该访问IP的访问次数为P1；利用公式FX＝(F1×b1+Fb×b2+Zs×b3)/(P1×b4+u)计算得到访问吸引因子FX，其中b1、b2、b3、b4均为预设系数因子，u为均衡因子。
进一步地，该方法还包括：数据库用于根据探测平台访问的具体环境，设定允许访问该探测平台的网络IP及其拥有的访问权限，生成该探测平台特有的网络访问白名单。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中探测平台按照预设规则对管线探测任务进行排序，根据管线编号获取该管线位置处的微地形数据，根据微地形数据对该管线的地形敏感度DM进行评估；采集该管线每天的泥沙吞吐量，计算得到该管线的吞吐系数TM；采集该管线的疏通记录；根据疏通记录对该管线的疏通系数ST进行评估；结合地形敏感度、吞吐系数以及疏通系数，计算得到该管线的探测系数TC；将管线探测任务按照探测系数TC大小进行排序，并依次分配探测员进行探测；合理安排人力资源，提高探测效率；
2、本发明中探测员到达对应管线出露处后，通过导向仪对管线进行探测，得到管线探测数据，并将管线探测数据发送至探测平台，供运营工作人员研究分析；用户通过智能终端向探测平台发送数据查询指令，探测平台对数据查询指令进行溯源处理，验证该数据查询指令是否合法；若合法，则允许访问；否则，拒绝访问；首先对访问IP进行白名单验证，若该访问IP在白名单范围内，且权限允许，则判定该数据查询指令合法；若访问IP不在白名单范围内，则对该访问IP进行访问吸引因子分析；若访问吸引因子FX大于预设吸引阈值，则判定该数据查询指令合法；否则对该访问IP进行访问控制，并向探测平台关联的移动终端发送包括该访问IP的提醒信息，以提醒移动终端的管理人员确认该数据查询指令是否合法；增加数据泄露的难度，提高数据安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种基于航道疏浚工程的管线探测方法的原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，包括如下步骤：
步骤一：运营工作人员登录探测平台，并在探测平台上发布管线探测任务；管线探测任务包括管线编号；每个管线均有唯一编号；
步骤二：探测平台按照预设规则对管线探测任务进行排序，并按照管线探测任务的排序依次分配探测员进行探测，提高探测效率；预设规则具体为：
S21：根据管线编号获取该管线位置处的微地形数据；微地形数据包括地下水位高度、地层岩性、岩体RQD、岩体裂隙率以及岩体结构类型；根据微地形数据对该管线的地形敏感度DM进行评估；
S22：在第一预设时间内，采集该管线每天的泥沙吞吐量，并标记为Li；将Li与预设吞吐阈值相比较；计算得到该管线的吞吐系数TM；具体为：
统计Li大于预设吞吐阈值的次数为K1；当Li大于预设吞吐阈值时，获取Li与预设吞吐阈值的差值并进行求和得到吞吐超值ZT；利用公式TM＝K1×g1+ZT×g2计算得到该管线的吞吐系数TM，其中g1、g2为预设系数因子；
S23：在第二预设时间内，采集该管线的疏通记录；疏通记录包括疏通开始时刻以及疏通结束时刻；根据疏通记录对该管线的疏通系数ST进行评估，具体为：
统计该管线的疏通次数为C1，将每次疏通的疏通时长标记为Tm，得到疏通时长信息组；按照标准差公式计算得到疏通时长信息组的标准差并标记为α；遍历疏通时长信息组，将最大值Fmax与最小值Fmin的差值除以最小值Fmin得到差异比Cb，即Cb＝(Fmax-Fmin)/Fmin；
利用公式CW＝α×b3+Cb×b4计算得到稳态值CW，其中b3、b4均为系数因子；按照平均值计算公式得到疏通时长信息组的平均值G1，利用公式GT＝G1×(CW2×a1+γ)0.5计算得到疏通极限值GT，其中a1为预设系数因子，γ为补偿因子，取值0.236598；
利用公式ST＝C1×a2+GT×a3计算得到该管线的疏通系数ST，其中a2、a3为预设系数因子；
S24：将地形敏感度、吞吐系数以及疏通系数进行归一化并取其数值，利用公式TC＝DM×a4+TM×a5+ST×a6计算得到该管线的探测系数TC，其中a4、a5、a6为预设系数因子；
将管线探测任务按照探测系数TC大小进行排序，并依次分配探测员进行探测；本发明能够根据管线的探测系数TC对管线探测任务进行排序，并依次分配探测员进行探测，能够智能识别出探测系数TC(即地质条件恶劣、泥沙吞吐量高以及疏通频繁)的管线进行重点探测，合理安排人力资源，提高探测效率；
步骤三：探测员到达对应管线出露处后，通过导向仪对管线进行探测，得到管线探测数据，并将管线探测数据发送至探测平台，供运营工作人员研究分析；具体为：
首先探测员在地面上对导向仪的接收机和信号棒进行两者之间的测深校准；然后将导向仪的信号棒固定在管道穿管器上，并使信号棒处于工作状态，然后利用管道穿管器从管线出露处将信号棒送入管口内；
用导向仪的接收机确定信号棒的初始位置及测出初始的埋深，量测管口的实际位置和埋深，并计算出导向仪所测的初始位置与量测的实际位置之间的差值V1差值V1以及导向仪所测的埋深与量测的实际埋深之间的差值V2；
将信号棒按预定的距离依次往前推送，接收机跟踪信号棒的移动轨迹；并在地面上根据前定位点、后定位点和定位线测出信号棒所处的位置及对应的埋深；然后根据差值V1和V2修正对应管线的埋深和中心位，得到管线探测数据；
步骤四：用户通过智能终端向探测平台发送数据查询指令，探测平台对数据查询指令进行溯源处理，验证该数据查询指令是否合法；若合法，则允许访问；否则，拒绝访问；增加数据泄露的难度，提高数据安全性；其中溯源处理表现为获取发送数据查询指令的访问IP；具体验证过程如下：
S41：当外部IP试图访问数据中心时，首先对访问IP进行白名单验证，若该访问IP在白名单范围内，且权限允许，则判定该数据查询指令合法；
S42：若访问IP不在白名单范围内，则对该访问IP进行访问吸引因子分析；具体为：
获取预设时间段内该访问IP的访问记录，访问记录携带有访问时刻以及访问是否成功；统计该访问IP的访问总次数为F1；将相邻访问时刻进行时间差计算得到访问间隔QTi；将访问间隔QTi与预设间隔阈值相比较；
统计QTi小于预设间隔阈值的次数为Y1，将对应QTi与预设间隔阈值的差值进行求和得到差隔值YT；利用公式Zs＝Y1×g3+YT×g4计算得到差隔系数Zs，其中g3、g4均为预设系数因子；
统计该访问IP访问成功的次数占比为Fb；将最近一次访问成功时刻与系统当前时间之间的时间段标记为访问缓冲时间段；统计访问缓冲时间段内该访问IP的访问次数为访问缓冲频次P1；
利用公式FX＝(F1×b1+Fb×b2+Zs×b3)/(P1×b4+u)计算得到访问吸引因子FX，其中b1、b2、b3、b4均为预设系数因子，u为均衡因子，取值0.0023569；
将访问吸引因子FX与预设吸引阈值相比较；若FX大于预设吸引阈值，则判定该数据查询指令合法；否则对该访问IP进行访问控制，并向探测平台关联的移动终端发送包括该访问IP的提醒信息，以提醒移动终端的管理人员确认该数据查询指令是否合法；
该方法还包括：数据库用于根据探测平台访问的具体环境，设定允许访问该探测平台的网络IP及其拥有的访问权限，生成该探测平台特有的网络访问白名单。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
本发明的工作原理：
一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，在工作时，运营工作人员登录探测平台，并在探测平台上发布管线探测任务；探测平台按照预设规则对管线探测任务进行排序，根据管线编号获取该管线位置处的微地形数据，根据微地形数据对该管线的地形敏感度DM进行评估；采集该管线每天的泥沙吞吐量，计算得到该管线的吞吐系数TM；采集该管线的疏通记录；根据疏通记录对该管线的疏通系数ST进行评估；结合地形敏感度、吞吐系数以及疏通系数，计算得到该管线的探测系数TC；将管线探测任务按照探测系数TC大小进行排序，并依次分配探测员进行探测；合理安排人力资源，提高探测效率；
探测员到达对应管线出露处后，通过导向仪对管线进行探测；将导向仪的信号棒固定在管道穿管器上，并使信号棒处于工作状态，然后利用管道穿管器从管线出露处将信号棒送入管口内；用导向仪的接收机确定信号棒的初始位置及测出初始的埋深，量测管口的实际位置和埋深，得到对应差值V1和V2；将信号棒按预定的距离依次往前推送，接收机跟踪信号棒的移动轨迹；并在地面上根据前定位点、后定位点和定位线测出信号棒所处的位置及对应的埋深；然后根据差值V1和V2修正对应管线的埋深和中心位，得到管线探测数据；并将管线探测数据发送至探测平台，供运营工作人员研究分析；
用户通过智能终端向探测平台发送数据查询指令，探测平台对数据查询指令进行溯源处理，验证该数据查询指令是否合法；若合法，则允许访问；否则，拒绝访问；首先对访问IP进行白名单验证，若该访问IP在白名单范围内，且权限允许，则判定该数据查询指令合法；若访问IP不在白名单范围内，则对该访问IP进行访问吸引因子分析；若访问吸引因子FX大于预设吸引阈值，则判定该数据查询指令合法；否则对该访问IP进行访问控制，并向探测平台关联的移动终端发送包括该访问IP的提醒信息，以提醒移动终端的管理人员确认该数据查询指令是否合法；增加数据泄露的难度，提高数据安全性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，其特征在于，包括：
步骤一：运营工作人员登录探测平台，并在探测平台上发布管线探测任务；所述管线探测任务包括管线编号；每个管线均有唯一编号；
步骤二：探测平台按照预设规则对管线探测任务进行排序，并按照管线探测任务的排序依次分配探测员进行探测；所述预设规则具体为：将管线探测任务按照探测系数TC大小进行排序；
步骤三：探测员到达对应管线出露处后，通过导向仪对管线进行探测，得到管线探测数据，并将管线探测数据发送至探测平台；
步骤四：用户通过智能终端向探测平台发送数据查询指令，探测平台对数据查询指令进行溯源处理，验证该数据查询指令是否合法；若合法，则允许访问；否则，拒绝访问；具体验证过程如下：
S41：当外部IP试图访问数据中心时，首先对访问IP进行白名单验证，若该访问IP在白名单范围内，且权限允许，则判定该数据查询指令合法；
S42：若访问IP不在白名单范围内，则对该访问IP进行访问吸引因子分析；若访问吸引因子FX大于预设吸引阈值，则判定该数据查询指令合法；否则对该访问IP进行访问控制，并向探测平台关联的移动终端发送包括该访问IP的提醒信息，以提醒移动终端的管理人员确认该数据查询指令是否合法。
2.根据权利要求1所述的一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，其特征在于，步骤二中探测系数TC的具体计算过程为：
S21：根据管线编号获取该管线位置处的微地形数据；根据微地形数据对该管线的地形敏感度DM进行评估；所述微地形数据包括地下水位高度、地层岩性、岩体RQD、岩体裂隙率以及岩体结构类型；
S22：在第一预设时间内，采集该管线每天的泥沙吞吐量，并标记为Li；将Li与预设吞吐阈值相比较；计算得到该管线的吞吐系数TM；
S23：在第二预设时间内，采集该管线的疏通记录并对疏通系数ST进行评估；所述疏通记录包括疏通开始时刻和疏通结束时刻；
S24：利用公式TC＝DM×a4+TM×a5+ST×a6计算得到该管线的探测系数TC，其中a4、a5、a6为预设系数因子。
3.根据权利要求2所述的一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，其特征在于，所述吞吐系数TM的具体计算过程为：
统计Li大于预设吞吐阈值的次数为K1；当Li大于预设吞吐阈值时，获取Li与预设吞吐阈值的差值并求和得到吞吐超值ZT；利用公式TM＝K1×g1+ZT×g2计算得到该管线的吞吐系数TM，其中g1、g2为预设系数因子。
4.根据权利要求2所述的一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，其特征在于，所述疏通系数ST的具体评估过程为：
统计该管线的疏通次数为C1，将每次疏通的疏通时长标记为Tm，得到疏通时长信息组；按照标准差公式计算得到疏通时长信息组的标准差并标记为α；
遍历疏通时长信息组，将最大值标记为Fmax，将最小值标记为Fmin，利用公式Cb＝(Fmax-Fmin)/Fmin计算得到差异比Cb；利用公式CW＝α×b3+Cb×b4计算得到稳态值CW，其中b3、b4均为系数因子；
按照平均值计算公式得到疏通时长信息组的平均值G1，利用公式GT＝G1×(CW2×a1+γ)0.5计算得到疏通极限值GT，其中a1为预设系数因子，γ为补偿因子；利用公式ST＝C1×a2+GT×a3计算得到该管线的疏通系数ST，其中a2、a3为预设系数因子。
5.根据权利要求1所述的一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，其特征在于，步骤三中探测员的具体探测步骤为：
首先探测员在地面上对导向仪的接收机和信号棒进行两者之间的测深校准；然后将导向仪的信号棒固定在管道穿管器上，并使信号棒处于工作状态，然后利用管道穿管器从管线出露处将信号棒送入管口内；
用导向仪的接收机确定信号棒的初始位置及测出初始的埋深，量测管口的实际位置和埋深，并计算出导向仪所测的初始位置与量测的实际位置之间的差值V1差值V1以及导向仪所测的埋深与量测的实际埋深之间的差值V2；
将信号棒按预定的距离依次往前推送，接收机跟踪信号棒的移动轨迹；并在地面上根据前定位点、后定位点和定位线测出信号棒所处的位置及对应的埋深；然后根据差值V1和V2修正对应管线的埋深和中心位，得到管线探测数据。
6.根据权利要求1所述的一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，其特征在于，其中溯源处理表现为获取发送数据查询指令的访问IP。
7.根据权利要求6所述的一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，其特征在于，访问吸引因子FX的具体分析过程为：
获取预设时间段内该访问IP的访问记录；统计该访问IP的访问总次数为F1；将相邻访问时刻进行时间差计算得到访问间隔QTi；将访问间隔QTi与预设间隔阈值相比较，计算得到差隔系数Zs；
统计该访问IP访问成功的次数占比为Fb；统计最近一次访问成功时刻至今的时间段内该访问IP的访问次数为P1；利用公式FX＝(F1×b1+Fb×b2+Zs×b3)/(P1×b4+u)计算得到访问吸引因子FX，其中b1、b2、b3、b4均为预设系数因子，u为均衡因子。
8.根据权利要求1所述的一种基于航道疏浚工程的管线探测方法，其特征在于，该方法还包括：数据库用于根据探测平台访问的具体环境，设定允许访问该探测平台的网络IP及其拥有的访问权限，生成该探测平台特有的网络访问白名单。
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