[发明专利]一种大体积混凝土多场实时在线协同智能仿真方法和系统

说明书

本发明公开了一种大体积混凝土多场实时在线协同智能仿真方法和系统。所述方法包括：步骤S1：感知步骤，模型建立和真实感知输入；步骤S2：分析步骤，待定参数初始化及仿真计算分析；步骤S3：评价步骤，仿真结果真实度评价；步骤S4：反馈步骤，仿真结果判断与过程优化调整；步骤S5：控制步骤，进行闭环智能控制；步骤S6：学习步骤，对前述步骤进行学习，开始新的循环。通过上述步骤的动态循环，提高了传统仿真分析的频率、精度以及仿真结果的应用效率，实现了对仿真对象的真实感知、智能分析和动态控制，可应用于大型土木、水利结构工程智能建造、全生命周期仿真分析等。

【技术领域】

本发明属于数据仿真技术领域，尤其涉及一种大体积混凝土多场实时在线协同智能仿真方法和系统。

【背景技术】

随着物联网、自动控制技术、智能技术、计算机仿真技术、云计算与大数据处理等新一代信息技术的发展，已促使我国土木、水利等大型工程建设从机械化、自动化向数字化、智能化转变。目前，智能化建设已成为工程建设领域所积极倡导的重要模式。与此同时，大体积混凝土结构全生命周期的性能演化与安全控制也成为了工程建设与运行过程中迫切需求解决的基础理论方法问题。其中的核心问题之一就是如何获取工程结构在当前荷载工况下的真实工作性态。所谓真实工作性态，就是以有限元等仿真分析方法为基础，考虑自重、温度、湿度等真实荷载，运用应变、位移等监测资料反演工程地基和混凝土的主要参数，仿真模拟工程结构从第一仓混凝土浇筑直至工程建成运行的全过程，全景再现工程结构自施工期到长期运行期的温度场、渗流场、位移场和应力场等工作性态，并用混凝土的真实强度来评价拱坝当前的工作性态是否满足要求。

为了实现对工程结构全生命周期工作性态的实时感知、真实分析和智能控制，通常会在工程结构内部埋设各种传感器，会对构筑材料开展各种性能试验，以此实现对工程结构性能的总体感知；但是由于成本、施工便利性等的约束，我们不可能对大型工程结构等对象进行全域密集监测，因此就需要基于有限数据，结合一些先验知识、工程经验和监测数据进行仿真计算，进而推出对象全域的信息。全域指的就是全周期整个三维实体多个特征维度，信息就是指温度、应力等多场，这就是对工程对象进行仿真分析的过程；此外为了确保工程安全、高效、经济地建成和运行，在感知和分析的基础上，我们还需要对工程结构的状态进行干预控制，以使工程结构的状态不断向着更优的方向发展。

以有限元为代表的仿真分析计算已成为大型土木、水利工程设计、建设阶段不可或缺的工具方法。但目前仿真分析计算方法仍存在以下缺陷：仿真分析真实度不够，计算结果可信度不高；仿真分析耗时长，计算效率低，难以实现对工程的实时反馈控制；欠缺监测、仿真、控制一体化，可动态学习更新的系统和方法。本发明旨在提出一种大体积混凝土多场实时在线协同智能仿真方法，通过感知层、分析层、评价层、反馈层、控制层和学习层的动态循环，提高了传统仿真分析的频率、真实度以及仿真结果的应用效率，实现了对仿真对象的真实感知、智能分析和动态控制，可应用于大型土木、水利结构工程智能建造、全生命周期仿真分析等。引入实时的边界值，根据现场的需求智能自动，而不是以往一天或者一周固定时间仿真计算，根据定义的时间t间隔计算，也可根据突然的边界突变进行计算分析计算完后实时新的通水策略进行控制，提高了系统仿真的效率。

【发明内容】

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种大体积混凝土多场实时在线协同智能仿真方法，所述方法包括：

步骤S1：感知步骤，模型建立和真实感知输入；

步骤S2：分析步骤，待定参数初始化及仿真计算分析；

步骤S3：评价步骤，仿真结果真实度评价；

步骤S4：反馈步骤，仿真结果判断与过程优化调整；

步骤S5：控制步骤，进行闭环智能控制；

进一步的，所述步骤S1具体包括：

步骤S11：材料参数输入，所述材料参数主要由各种性能试验获得；