疏浚泥沙管道输送过程的流速软测量技术研究
沈楷竣1
蒋爽1
魏长赟1
管大为2
黄文静1
申鹏超3
1.河海大学机电工程学院,江苏 常州 213200;河海大学疏浚技术教育部工程研究中心,江苏 常州 2132002.河海大学疏浚技术教育部工程研究中心,江苏 常州 213200;河海大学港口海岸与近海工程学院,江苏 南京 2100983.河海大学里尔学院,江苏 常州 213200
摘要：疏浚工程在港口航道建设与海洋开发中扮演着重要角色,其中绞吸挖泥船(Cutter Suction Dredgers,CSDs)作为主要作业设备,在作业过程中需要将挖掘的泥沙通过管道输送至指定地点.实时监测管道流速等关键因素对优化CSDs输送效率至关重要.然而,由于作业环境的严苛性,传统物理传感器的高成本和复杂维护要求限制了其广泛应用.为此,本文以流速为对象,提出了一种结合交互式卷积模块(Interactive Convolutional Block,ICB)和Transformer模型的软测量方法ICBFormer,旨在替代传统流量计.ICBFormer模型利用ICB模块捕捉变量间的复杂关系,获取多尺度时间特征;随后,结合Transformer模型在长序列特征提取上的优势,高效处理变量数据序列之间的动态关系,实现对管道流速的精准预测.本文通过搭建疏浚泥泵输送模拟实验平台采集数据进行验证.实验结果表明,本文提出的ICBFormer在流速预测方面具有显著优势,为降低挖泥船的传感器成本和维护费用提供了新的解决方案.
关键词：绞吸挖泥船泥浆管道输送流速软测量交互式卷积模块Transformer模型
分类号：P736.4(海洋基础科学)
资助基金：国家自然科学基金(52371275)国家重点研发计划(2024YFC3211001)
论文发表日期：2025-09-15
在线出版日期：2026-05-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 229-241 )
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