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[发明专利]基于空间与光谱联合特征的工程岩组遥感分类方法及系统-CN202311054979.6有效
发明人：宋向宇;李国和;刘桂卫;齐春雨;李鹏;马鹏程;牛永效;王官超;张璇钰 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2023-08-22 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06V10/764 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于空间与光谱联合特征的工程岩组遥感分类方法及系统，属于高光谱遥感的岩组分类技术领域。通过主成分分析、边缘检测法、滤波器提取纹理特征、超像素分割等得到各个分割的子区域，通过各个子区域的平均光谱拐点数，对大量光谱进行特征波段的选取，避免无效光谱数据的干扰；利用同步获取的高空间分辨率全色影像，通过图像增强和基于区域生长的分割算法来提取研究区内地质体更详细的空间特征；通过充分利用高光谱遥感影像自身提供的空间信息、高空间分辨率全色影像更详细的空间特征，实现了在空间特征约束下的岩组光谱分类。本发明增强了高光谱遥感技术在工程地质岩组勘察中的实用性，提高了工程地质岩组遥感分类地质岩组遥感分类精度，具有较好的应用前景。
基于空间光谱联合特征工程遥感分类方法系统

[发明专利]基于余弦角差恒等式的浅地表瑞雷波瞬时能量反演方法-CN202310888840.5在审
发明人：王官超;李国和;齐春雨;赵广茂;祁晓雨;牛永效;陈承申 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2023-07-19 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G01V1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于余弦角差恒等式的浅地表瑞雷波瞬时能量反演方法及系统；根据输入的初始速度模型，进行低频瑞雷波模拟；对获取瑞雷波地震信号，并进行频谱形态滤波，滤出瑞雷波地震信号中的高频成分；基于余弦角差恒等式进行瞬时能量反演；得到低波数背景速度场；利用低波数背景速度场进行瑞雷波正演模拟；将瑞雷波正演模拟结果与实际观测到的原始瑞雷波信号进行波形匹配，进一步进行瑞雷波波形反演。本发明借助地震信号频率移动时，瞬时能量形态的不变性，利用高频率信息恢复面波速度的大尺度背景结构；以此为输入开展瑞雷波波形反演，可有效改善横波速度反演精度及稳定性，为地质解释、工程选址提供强有力的支撑。
基于余弦恒等式地表雷波瞬时能量反演方法

[发明专利]用于密集线性台阵的交火式主被动源联合探测方法-CN202310528563.7有效
发明人：王官超;秦海旭;牛永效;祁晓雨;李国和;齐春雨;黄潘;刘占峰;许广春;赵广茂;陈承申 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2023-05-11 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G01V1/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于密集线性台阵的交火式主被动源联合探测方法，包括：S1，等间距布置节点式地震仪，采集地震信号；S2，将S1采集的被动源地震信号和主动源地震信号作为输入，通过交火式互相关方法分别计算以探点位置为对称中心的台站对之间的主、被动源格林函数，并按照台站对的间距由小到大对格林函数进行排列，得到两个交火式互相关道集；S3，对两个交火式互相关道集进行归一化，叠加合成一个主被动源联合地震记录，通过多道面波分析方法计算其频散谱图；S4，按照频散能量的聚焦趋势从频散谱图中拾取面波频散曲线；S5，将频散曲线进行反演，获取地下横波速度构造，进行地质解释。该方法工作效率高、探测精度高。
用于密集线性交火被动联合探测方法

[发明专利]用于三分量地震背景噪声的时频双域P波提取及映射成像方法-CN202310248468.1在审
发明人：王官超;牛永效;祁晓雨;秦海旭;李国和;齐春雨;李志华;刘占峰;赵广茂;许广春;陈承申 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G01V1/36 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于三分量地震背景噪声的时频双域P波提取及映射成像方法，包括：S1，对原始三分量地震背景噪声数据进行预处理，并设置时间窗口长度；S2，对三分量地震背景噪声数据进行时间域极化滤波，分离纵波和横波；S3，对上述时间域极化滤波后的数据进行频域数据筛选，进一步消除背景噪声数据中的低频面波信号，突显P波能量；S4，输出处理后的背景噪声数据；S5，对步骤S4输出的处理后的背景噪声数据进行映射成像计算及映射剖面输出，得到勘探区域的地震映射结果。该方法最大限度地弱化了地震背景噪声中的面波、突显了体波能量，其分离效果极佳，进一步优化了地质解译效果，具有绿色无损、易实施、成本低等优势。
用于分量地震背景噪声时频双域提取映射成像方法

[发明专利]基于天然源震动成像的隧道围岩完整性评价方法-CN202310249797.8在审
发明人： 牛永效;祁晓雨;齐春雨;王官超;李国和;秦海旭;许广春;马传广;刘振明;周学明;刘占峰;黄大中;陈承申;胡世会 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2023-03-15 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： G01V1/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于天然源震动成像的隧道围岩完整性方法，包括：采集天然源震动数据，提取特征频率，通过时深转换和成像数据处理得到隧道围岩阻抗值，确定隧道围岩的阻抗变化率、完整基岩基准阻抗值、破碎体基准阻抗值、归一化阻抗值、计算隧道围岩完整性系数，进而对隧道围岩完整性进行评价。该方法所用的勘探设备轻便，不受场地和人文干扰因素的影响，场地适应性强，无需成孔、计算方便快捷、勘察成本低，勘察效率高，在艰险复杂山区等调绘、钻探、波速实施困难的深埋隧道围岩评价方面优势明显，具有较大的使用推广价值。
基于天然震动成像隧道围岩完整性评价方法

[发明专利]一种计算土水平反力系数的比例系数的方法及系统-CN202110918973.3有效
发明人： 牛永效;王官超;许广春;李国和;秦海旭 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2021-08-11 - 公布日： 2023-04-07 - 主分类号： G01V1/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种计算土水平反力系数的比例系数的方法及系统，属于工程地质勘察技术领域，包括：S1、数据获取：进行场地面波勘探，采集瞬态面波数据；S2、数据处理：通过处理瞬态面波数据，得到计算深度范围内面波速度数据；S3、划分土层；S4、确定计算深度范围内土层影响因子；S5、确定深度影响系数λ；S6、确定地区经验修正系数ψ；S7、根据公式计算土的水平反力系数的比例系数。本发明计算过程简单、快捷，所需参数均来源于瞬态面波勘察，无需钻探、水平荷载、十字板剪切试验等，场地适应性强，可用于黏土、砂土、碎石土等不同类型的土体，为无损勘察，且效率高，在不利用经验修正系数的情况下，仍然具有较高的计算精度。
一种计算水平力系比例系数方法系统

[发明专利]基于最短公共超序列的地质剖面图生成方法-CN202211555854.7有效
发明人：李鹏;齐春雨;崔庆国;马鹏程;李国和;黄大中;牛永效;陈承申 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2022-12-06 - 公布日： 2023-03-24 - 主分类号： G06T11/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于最短公共超序列的地质剖面图生成方法，包括：S1，地质勘探，获取场地工程地质勘察资料；S2，地层层序划分，建立地质勘察数据库；S3，确定剖面图中各勘探孔空间位置关系；S4，勘探孔地层编号，获得场地各勘探孔地层序列；S5，计算各相邻勘探孔地层的最短公共超序列；S6，按最短公共超序列地层修正各勘探孔地层；S7，按地层最佳匹配序列连层，即相同地层号直接连地层线，增补0厚度地层处，按设定的尖灭方式连层；S8，补充完善剖面图中各类标注、图例填充及特征符号绘制。该方法能科学、快速地生成地质剖面图，其简单易行、省时高效、效果好，可广泛应用于工程地质领域。
基于公共序列地质剖面图生成方法

[发明专利]用于寒冷地区高速铁路无砟轨道路基面防水层伸缩缝的密封结构-CN201710688312.X有效
发明人： 牛永效;许再良;李国和;冷景岩;齐春雨;宋绪国;张珍 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2017-08-12 - 公布日： 2023-02-28 - 主分类号： E01B2/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于寒冷地区高速铁路无砟轨道路基面防水层伸缩缝的密封结构，包括由下至上设置在所述伸缩缝内的嵌缝板、背衬材料、弹性材料和密封胶层，嵌缝板设置在伸缩缝的底部，其两侧与所述混凝土防水层连接；背衬材料的两侧与混凝土防水层连接；弹性材料的两侧涂刷有界面剂，与混凝土防水层粘结；密封胶层的底面及两侧通过界面剂与弹性材料和混凝土防水层分别粘结；在密封胶层和混凝土防水层的表面涂有耐老化复合涂层。本发明的密封结构密封效果好、界面粘结性强、抗老化及耐久性佳，且施工快捷，具有较大的使用推广价值。
用于寒冷地区高速铁路轨道路基防水层伸缩缝密封结构

[实用新型]一种短时瞬态机械波击发与阵列采集装置-CN202222635130.5有效
发明人：王官超;赵广茂;陈承申;李国和;齐春雨;李鹏;牛永效;黄大中 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2022-12-30 - 主分类号： G01N29/12 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种短时瞬态机械波击发与阵列采集装置，包括用于安装击发器的击发器支架和用于安装接收器阵列的接收器支架，所述击发器包括击发开关、导杆、冲击弹簧和重锤；所述接收器阵列包括2‑5个结构相同的接收器，所述接收器包括壳体、传感器和缓冲弹簧，所述壳体底部形成开口，传感器底部从壳体底部伸出；在壳体顶面上安装有U型卡槽；所述接收器通过所述U型卡槽与接收器支架嵌套安装。该采集装置能够保持敲击能量的恒定、提高了检测精度及稳定性、信噪比更高、有效改善了多道数据的采集质量。
一种瞬态机械波击发阵列采集装置

[发明专利]一种基于背景噪声谱比的深度域成像方法-CN202211232134.7在审
发明人：王官超;牛永效;许广春;齐春雨;秦海旭;赵广茂;陈承申;黄大中;李鹏;李国和 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G01V1/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于背景噪声谱比的深度域成像方法，包括：三分量背景噪声数据采集；分别计算各台地震仪采集数据的HVR曲线，包括：对原始三分量背景噪声数据进行预处理，然后进行傅氏变换，获得傅里叶振幅谱，对傅里叶振幅谱进行加窗平滑处理，对x、y两方向的傅里叶振幅谱进行合并，得到合成的水平分量振幅谱数据，将其与Z方向的垂直分量振幅谱数据进行比值，得到HVR曲线；拾取各台站对应HVR曲线上的极大值及对应的特征频率，得到探测场地范围内的频率域成像结果；根据层速度场以及成像结果开展频率‑深度域转换，得到深度域成像剖面；进行地质异常特征解译。该法抗干扰能力强，能够直观展示地质异常结构形态和具体位置。
一种基于背景噪声深度成像方法

[发明专利]基于天然源面波计算基坑双排桩桩间土对桩侧压力的方法-CN202210958055.8有效
发明人： 牛永效;王官超;祁晓雨;李国和;齐春雨;刘占峰;许广春;黄潘;黄大中;陈承申 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2022-08-11 - 公布日： 2022-10-25 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于天然源面波计算基坑双排桩桩间土对桩侧压力的方法，包括：采集天然源面波数据，通过数据处理得到基坑底面以上地层厚度、地层层数和面波速度，进而确定双排桩影响系数、基坑底面以上各土层影响因子、双排桩间水平距离的变化值、基坑深度影响系数、基坑底面以上土层等效内摩擦角、初始应力影响系数，再利用公式直接计算基坑双排桩桩间土对桩侧的压力。该方法充分利用了天然源面波勘探设备轻便、无损、效率高、不受场地和人文干扰因素影响等优点，无需成孔、计算方便快捷、成本低，可用于粘土、砂土、碎石土等不同类型的土体且场地适应性强，在钻探、预钻式旁压、静力触探实施困难地区优势明显，具有较大使用推广价值。
基于天然源面波计算基坑桩桩压力方法

[实用新型]轻便型天然源震动信号采集装置-CN202221513938.X有效
发明人： 牛永效;王官超;祁晓雨;齐春雨;李国和;秦海旭;许广春;雷晓雨;李志华;刘占峰 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2022-06-16 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G01V1/16 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种轻便型天然源震动信号采集装置，包括：壳体、第一隔板、第二隔板、双层采集卡、三分量加速度传感器、无线传输模块、北斗授时模块和数据管理模块；第一隔板和第二隔板固装在壳体内；双层采集卡固装在壳体内的第一隔板上，三分量加速度传感器固装在壳体的底面内壁上，北斗授时模块用于搜索北斗信号，数据管理模块用于对天然源震动信号的采集时间、频率、振幅数据进行管理；无线传输模块用于将天然源震动信号、采集时间和位置信息传输至轻便型天然源震动信号采集装置外的计算机。轻便型天然源震动信号采集装置采用模块化层状结构设计，结构紧凑、小型轻便。减小双层采集卡自身噪声对天然源震动信号的干扰。
轻便天然震动信号采集装置

[实用新型]宽频三分量检波器采集卡-CN202221534156.4有效
发明人： 牛永效;王官超;许广春;齐春雨;李国和;马传广;秦海旭;祁晓雨;陈承申;黄大中 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2022-06-16 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G01V1/18 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种宽频三分量检波器采集卡，包括：主控单元、传感器信号输入接口、北斗/GPS双模系统数据接口、多功能数字输入输出接口、存储单元和无线传输接口，主控单元与传感器信号输入接口连接，在主控单元和传感器信号输入接口之间的电路上连接有信号调理模块和转换电路模块；主控单元与北斗/GPS双模授时模块通过北斗/GPS双模系统数据接口连接；主控单元与无线传输模块通过无线传输接口连接；主控单元与存储单元连接，存储单元与多功能数字输入输出接口连接。该宽频三分量检波器采集卡采用集成模块化双层结构设计、一体化集成，减少不同模块间的干扰，最大限度地降低了结构自身的噪声，能够实现微弱能量天然源震动信号的高质量采集。
宽频三分量检波器采集

[发明专利]基于面波勘探技术的基础沉降计算方法-CN202010524774.X有效
发明人： 牛永效;许广春;郭帅杰;李国和;黄大中;秦海旭 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2020-06-10 - 公布日： 2022-07-12 - 主分类号： G01V1/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于面波勘探技术的基础沉降计算方法，步骤如下：进行场地面波勘探，采集、处理瞬态面波数据，确定基础沉降影响深度、划分土层，确定基础沉降影响深度范围内每层土的厚度、地层数和每层土体的面波速度，确定每层土的类型；分别计算基础深度影响系数、基底应力引起各层土体附加应力系数、基础沉降影响深度范围内各土层影响因子、沉降经验修正系数；最后计算得到基础最终沉降量。本发明方法的计算过程简单、快捷，所需参数均来源于瞬态面波勘察，无需钻探、触探等，场地适应性强，无损检测，且设备简单，勘察成本低，勘察效率高，在不利用经验修正系数的情况下，仍具有较高的计算精度，具有较大的推广使用价值和广阔的应用前景。
基于勘探技术基础沉降计算方法

[实用新型]一种节点式多传感器地震微动数据采集装置-CN202122997933.0有效
发明人：王官超;牛永效;许广春;齐春雨;李国和;祁晓雨;秦海旭;马传广;陈承申;黄大中 -专利权人：中国铁路设计集团有限公司
申请日： 2021-12-01 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： G01V1/22 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种节点式多传感器地震微动数据采集装置，包括壳体、顶盖，在顶盖上设有提手、开关按钮、充电接口、水平计、天线、电池指示灯、5G/北斗指示灯和仪器工作状态指示灯，壳体内被T形挡板分隔成第一‑第三空间，第一空间内安装电路板和电池；第二空间内安装三分量加速度型传感器和5G/北斗模块；第三空间内安装三个单分量速度型传感器；天线、5G/北斗指示灯各与5G/北斗模块连接；电池指示灯、充电接口分别与电池连接；仪器工作状态指示灯、开关按钮分别与电路板连接；三分量加速度型传感器、单分量速度型传感器、电池及5G/北斗模块分别与电路板连接；三分量加速度型传感器、单分量速度型传感器均与壳体耦合在一起。
一种节点传感器地震微动数据采集装置

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