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[发明专利]一种基于双目视觉的船舶位姿测量方法及系统-CN202311204406.7在审
发明人：陈江南;陈松贵;段自豪;杨笑哥;胡杰龙;沈文君;王依娜;熊岩;马隽;张维 -专利权人：交通运输部天津水运工程科学研究所
申请日： 2023-09-19 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G06T7/73 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于双目视觉的船舶位姿测量方法及系统，包括以下步骤：标定双目相机的内外参数，通过标定好的双目相机实时获取船舶图像，利用所述船舶图像对MaskRCNN神经网络进行训练，获取训练好的船舶识别模型及船舶掩膜图；基于所述双目相机的内外参数和所述船舶图像获取视差图，基于所述视差图结合所述船舶掩膜图获取待测船舶视差图，基于所述待测船舶视差图与所述双目相机的内外参数获取当前帧待测船舶点云图；根据前后两帧的待测船舶点云图进行点云配准，获取待测船舶的位姿。本发明采取非接触的位姿测量，使船舶在风浪流作用下受到检测自由度检测仪器的影响降到最低。
一种基于双目视觉船舶测量方法系统

[发明专利]一种基于X射线技术的波浪实验装置及实验方法-CN202310960149.3在审
发明人： 段自豪;陈汉宝;陈松贵;胡杰龙;赵旭;朱婷婷;王依娜;熊岩;马隽;张维 -专利权人：交通运输部天津水运工程科学研究所
申请日： 2023-08-02 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G01M10/00 文献下载
摘要：本发明公开一种基于X射线技术的波浪实验装置及实验方法，实验装置包括：两个X射线源垂直地安装在水槽实验区域的顶部和侧面，产生X射线并通过准直器扩散，形成锥形光束，两个高速X射线互补金属氧化物半导体探测器分别放置于X射线源的对面；多通道触发源开关同步两个探测器,向水中放入圆柱形X射线吸收颗粒；采用浪高仪采集波高数据进行校准，顶视图数据采用对数校准曲线，侧视图数据采用二阶多项式曲线。本发明可检查和测量波浪破碎而产生的水体飞溅和气泡特征，能够更详细地研究诸如波浪破碎等强时间依赖性现象，测量其速度场和精确的表面高程，获取具有高时空分辨率的图像，提高实验精度和应用范围。
一种基于射线技术波浪实验装置方法

[发明专利]一种高桩码头智能清淤系统及其控制方法-CN202310186489.5有效
发明人：陈松贵;陈江南;胡杰龙;段自豪;彭程;王依娜;马隽;朱颖涛 -专利权人：交通运输部天津水运工程科学研究所
申请日： 2023-03-02 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G05D3/12 文献下载
摘要：本申请公开了一种高桩码头智能清淤系统及其控制方法，其中系统包括：智能化监测决策控制子系统和分散式高压水扰动子系统；所述智能化监测决策控制子系统由高精度桩基泥沙回淤预警装置、潮汐监测装置和控制终端组成；所述分散式高压水扰动子系统由喷水装置、电缆和多回路配电装置组成。本申请将“强制性被动清淤”变为“预防性主动清淤”，实现淤积泥沙清理的智能化和高效化；采用智能控制终端，对清淤部位和清淤输出功率的统一调配，实现了精准清淤和节能清淤；环形轨道实现了桩基360度范围清淤，保障了清淤效果和速度；一次安装，终身使用，维修方便，大大节省了清淤的成本；对水体扰动小，对水环境影响小，增加了生态效益，符合双碳理念。
一种码头智能清淤系统及其控制方法

[实用新型]一种桌面级智能水槽试验装置-CN202320082704.2有效
发明人： 段自豪;陈江南;陈松贵;李家龙;王依娜;于滨;熊岩;马隽;张维 -专利权人：交通运输部天津水运工程科学研究所;天津爱思普信息技术有限公司
申请日： 2023-01-28 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G01M10/00 文献下载
摘要：本实用新型公开一种桌面级智能水槽试验装置。水槽呈长方体设置，水槽的一侧短边内壁上固定连接有消波组件，水槽内远离消波组件的一端设置有造波机，水槽内设置有试验区，水槽正对的两个长边上分别开设有通孔，两个通孔内均固定连接有若干个连接钢架且两个通孔内的连接钢架正对设置，通孔内固定连接有玻璃板，玻璃板与连接钢架固定连接，一个通孔内的连接钢架上内嵌有标尺，另一个通孔内的连接钢架内设置有升降组件，升降组件固定连接有摄像头固定架，摄像头固定架可拆卸连接有波高采集摄像头，每一个波高采集摄像头均与一个标尺相对设置。本实用新型可放置于桌面上，扩展性强，造波和测量精度高，采集数据简单便利，操作智能，维护成本低。
一种桌面智能水槽试验装置

[实用新型]一种兼顾发电和生态的可拼装阶梯型透水防波堤结构-CN202222540896.5有效
发明人：胡杰龙;陈汉宝;陈松贵;戈龙仔;刘针;徐亚男;谭忠华;周志博;刘鸣洋;朱颖涛;段自豪;胡传琦;马隽 -专利权人：交通运输部天津水运工程科学研究所
申请日： 2022-09-26 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： E02B3/06 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种兼顾发电和生态的可拼装阶梯型透水防波堤结构，包括护底结构以及安装在护底结构上的主体结构。主体结构两端为堤头和堤尾，堤尾与陆域连接，堤头延伸至水域。护底结构包括由下而上依次布置的土工隔水材料层、软体排层、抛石层和碎石层。主体结构包括若干实体构件、若干透水构件和若干发电构件。在防波堤溅浪区水位处，裸露在防波堤迎水侧的实体构件上安装有发电构件。本实用新型结构既能起到防浪消浪、保证港内水域安全的作用，又能利用波浪能进行发电，打造景观防波堤。
一种兼顾发电生态拼装阶梯透水防波堤结构

[发明专利]基于干旱区湖泊退缩区的植被生态建设适宜性划分方法-CN202211198692.6在审
发明人： 段自豪;陈汉宝;刘晓建;陈松贵;彭程;王依娜;金瑞佳;赵旭;徐亚男;杨会利 -专利权人：交通运输部天津水运工程科学研究所;珠江水利委员会珠江水利科学研究院
申请日： 2022-09-29 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G06F16/587 文献下载
摘要：本申请公开了基于干旱区湖泊退缩区的植被生态建设适宜性划分方法，步骤包括：获取研究区域长时间序列的遥感影像数据及地形、地下水位、水体和土壤盐分等数据；对遥感影像及地形、水体和土壤盐分数据进行处理，得到退缩区植被、水位高程、水体和土壤盐分；计算退缩区不同高程的地下水埋深和土壤总盐分；分析植被、地下水埋深和土壤总盐分数据，得到植被‑土壤水盐‑地下水关系；根据植被‑土壤水盐‑地下水关系，制定退缩区建植适宜性划分方案。本申请选取NDVI为识别因子，结合土壤水盐、地下水的影响，提出了退缩区建植适宜性方案，建立潜在建植适宜性分区，克服了采用单一统计学方法，而忽略了水文水动力与植被生理过程相互作用的缺点。
基于旱区湖泊退缩植被生态建设适宜划分方法

[实用新型]一种适用于极端条件的防冲刷生态堤坝结构-CN202222616433.2有效
发明人： 段自豪;陈汉宝;陈松贵;彭程;王依娜;金瑞佳;赵旭;徐亚男;周志博;栾英妮 -专利权人：交通运输部天津水运工程科学研究所
申请日： 2022-09-30 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： E02B3/10 文献下载
摘要：本实用新型涉及生态堤坝技术领域，特别是涉及一种适用于极端条件的防冲刷生态堤坝结构，包括若干混凝土结构单元，混凝土结构单元顶面设置有植物生长结构，植物生长结构内种植有植物，混凝土结构单元的迎浪面设置有消浪结构，消浪结构与植物生长结构连通，混凝土结构单元侧壁上开设有若干水平设置的二级鱼道，二级鱼道沿混凝土结构单元的长度方向设置且贯穿混凝土结构单元，相邻两混凝土结构单元上的二级鱼道之间连通，二级鱼道与消浪结构和植物生长结构连通。本实用新型可以达到应对极端海洋灾害天气，过滤水中的污染物以改善水质，为野生动植物提供栖息地，增加鱼类和野生动物的数量和种类，提升海岸生态功能的目的。
一种适用于极端条件冲刷生态堤坝结构

[实用新型]一种多生物协同的污泥零排放一体化处理设备-CN202220141922.4有效
发明人：黄魁;杨竞;段自豪;徐俊杰;夏慧 -专利权人：兰州交通大学
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2022-08-26 - 主分类号： C02F3/32 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种多生物协同的污泥零排放一体化处理设备，包括一级湿地处理池和设置于其下方的二级湿地处理池，一级湿地处理池包括由上至下依次设置的植物层、蚯蚓粪层、陶粒层和集水层；二级湿地处理池包括由上至下依次设置的植物层、鹅卵石层、陶粒层和麦饭石层。集水层的底部设有位于二级湿地处理池上方的环形水管，环形水管上设有多个出水管头，一级湿地处理池上方设有布泥管，集水层的底部通过回泥管将污泥回流至一级湿地处理池上。本实用新型采用蚯蚓‑植物‑微生物协同作用的两级湿地处理池，实现污泥的减量化与资源化处理处置，无需额外脱水，运行更稳定，不会发生堵塞现象，能够产生良好的社会、生态和经济效益。
一种生物协同污泥排放一体化处理设备

[发明专利]一种多生物协同的污泥零排放一体化处理设备-CN202210062759.7在审
发明人：黄魁;杨竞;段自豪;徐俊杰;夏慧 -专利权人：兰州交通大学
申请日： 2022-01-19 - 公布日： 2022-05-03 - 主分类号： C02F11/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种多生物协同的污泥零排放一体化处理设备，包括一级湿地处理池和二级湿地处理池，一级湿地处理池包括由上至下依次设置的植物层、蚯蚓粪层、陶粒层和集水层，集水层的侧壁设有与其连通的加药盒；二级湿地处理池包括由上至下依次设置的植物层、鹅卵石层、陶粒层和麦饭石层。一级湿地处理池上方设有布泥管，其底部侧壁设有出水管；二级湿地处理池的中空区内设有污泥回流泵，污泥回流泵通过回泥管将集水层中的污泥回流至一级湿地处理池上。本发明采用蚯蚓‑植物‑微生物协同作用的两级湿地处理池，实现污泥的减量化与资源化处理处置，无需额外脱水，运行更稳定，不会发生堵塞现象，能够产生良好的社会、生态和经济效益。
一种生物协同污泥排放一体化处理设备

[发明专利]基于FVCOM和OpenFOAM模型的多尺度水动力耦合方法-CN202010095357.8有效
发明人：刘晓建;段自豪;侯堋;黄春华;王世俊;朱小伟;刘诚;何用;王其松;郭辉群;陈奕芬;周晨琦;刘琴琴;邓忠杰;岳鸿禄;黄勇 -专利权人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院;中国科学院地理科学与资源研究所
申请日： 2020-02-17 - 公布日： 2021-10-26 - 主分类号： G06F30/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于FVCOM和OpenFOAM模型的多尺度水动力耦合方法，包括FVCOM模型依托中尺度粗分辨率二维非结构网格，模拟三维分层流动信息，OpenFOAM模型依托小尺度细分辨率网格，模拟全三维精细流动信息；基于水位初始场和外域潮位边界瞬时值，运用FVCOM模型计算获得外域三维分层潮流场，结合三线插值法得到每个网格质心处的潮流数据；利用最邻近点插值方法，首先将三维分层潮流数据从非结构网格质心处传递到融合区中间结构化网格节点处，随后进一步将其传递到内域模型OpenFOAM边界节点上；以到达内域模型边界处的潮流数据作为初始值，通过计算得到潮流与海洋构筑物相互作用结果，解析构筑物近区大尺度海洋动力引起的水体飞溅和冲击现象。
基于 fvcom openfoam 模型尺度动力耦合方法

[发明专利]局部地形变化监测装置、局部地形监测方法及系统-CN202010922669.1在审
发明人：刘诚;刘晓建;李越;侯堋;刘霞;段自豪;王世俊;王其松;朱小伟;郭辉群 -专利权人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院;中国科学院地理科学与资源研究所
申请日： 2020-09-04 - 公布日： 2021-01-26 - 主分类号： G01B17/04 文献下载
摘要：本申请涉及一种局部地形变化监测装置、局部地形监测方法及系统。其中，局部地形变化监测装置中，数据收发器将远端处理设备的启动指令传输给距离传感器、环境参数传感器；距离传感器基于启动指令旋转至相应的探测区域，获取目标区域床面的地形变化信息，并将地形变化信息传输给数据收发器；环境参数传感器基于启动指令探测目标区域所处环境的环境参数，并将环境参数传输给数据收发器；数据收发器将地形变化信息和环境参数传输给远端处理设备；环境参数用于指示远端处理设备对地形变化信息进行修正，并依据修正后的结果生成地形变化数据。本申请可高效地对目标区域的地形变化进行监测，以便提前对其产生的不利影响进行评估修复。
局部地形变化监测装置方法系统

[发明专利]一种泥沙颗粒三维仿真运动监测实验装置及方法-CN202010250884.1在审
发明人：刘晓建;段自豪;刘诚;何用;王世俊;侯堋;王其松;朱小伟;陈奕芬;黄勇 -专利权人：珠江水利委员会珠江水利科学研究院;中国科学院地理科学与资源研究所
申请日： 2020-04-01 - 公布日： 2020-07-10 - 主分类号： G01N15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种泥沙颗粒三维仿真运动监测实验装置，包括产生水流的水槽，所述水槽处设置有存放若干个仿真泥沙颗粒的储料器，该储料器的出料口打开后，仿真泥沙颗粒向水中释放；所述仿真泥沙颗粒安装有获取仿真泥沙颗粒的三轴方向受力和运动轨迹数据的传感器装置，且该仿真泥沙颗粒还安装有向电脑终端发送数据的无线装置；水槽的末端还设置有测量仿真泥沙颗粒输移率的测量装置，且该测量装置与电脑终端信号连接。本发明可以准确的模拟泥沙颗粒在水流中的挟带碰撞以及对运动轨迹过程进行分析，同时在水槽末端对仿真泥沙颗粒进行收集，测量其实时输沙率，这将为水流挟沙运动机理提供新见解和认识。
一种泥沙颗粒三维仿真运动监测实验装置方法

[实用新型]一种基于多孔块石的南海岛礁生态护岸结构-CN201821455008.7有效
发明人： 段自豪 -专利权人：中国科学院地理科学与资源研究所
申请日： 2018-09-06 - 公布日： 2019-05-10 - 主分类号： E02B3/12 文献下载
摘要：一种基于多孔块石的南海岛礁生态护岸结构，包括：多孔扭王字块、块石垫层、充砂袋堤心、土工布倒滤层、胸墙、护脚块石、灌浆水泥，多孔扭王字块安放在堤心向海侧，灌浆水泥灌入扭王字块间缝隙处及护脚块石缝隙处。多孔扭王字块设有透水孔，使得波浪产生紊动耗散，有效地保护了岛礁建筑。同时块体的横肢为珊瑚虫的寄居生长提供了有利场所，透水孔的存在增加了近岸水体交换，改善了岛礁周围生态环境。采用局部水泥浆灌注的方法，可以使用相较于传统扭王块石质量更小的块体，使得松散的块石胶结在一起，增强了护岸的稳定性，节约成本，提高了施工的灵活性。这为我国南海岛礁的防护与生态修复提供了技术支持。
岛礁字块块石灌浆水泥生态护岸多孔块缝隙处透水孔堤心护脚块体土工布倒滤层水泥浆灌注技术支持近岸水体块石垫层生态环境生态修复扭王块有效地灌入耗散横肢护岸胶结砂袋紊动胸墙波浪松散防护节约生长施工交换

[实用新型]一种基于加速度传感器的波高测量装置-CN201820637249.7有效
发明人：陈松贵;金瑞佳;彭程;王依娜;于长一;陈汉宝;王晨阳;段自豪 -专利权人：交通运输部天津水运工程科学研究所
申请日： 2018-04-28 - 公布日： 2019-01-04 - 主分类号： G01C13/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种基于加速度传感器的波高测量装置，属于波高测量装置领域，包括滑动杆组件、浮体组件和信号采集处理器，所述滑动杆组件垂直设在所述水槽内，所述浮体组件嵌套在所述滑动杆组件上且二者上下滑动连接，所述浮体组件内设有加速度传感器，所述加速度传感器通过信号传输电缆与所述信号采集处理器电连接。本实用新型测量效果好，制作成本低，结构简单。
波高测量装置加速度传感器滑动杆组件浮体组件信号采集处理器本实用新型嵌套水槽上下滑动连接信号传输电缆速度传感器测量效果电连接垂直制作

[发明专利]一种基于多孔块石的南海岛礁生态护岸结构-CN201811035126.7在审
发明人： 段自豪 -专利权人：中国科学院地理科学与资源研究所
申请日： 2018-09-06 - 公布日： 2018-11-13 - 主分类号： E02B3/12 文献下载
摘要：一种基于多孔块石的南海岛礁生态护岸结构，包括：多孔扭王字块、块石垫层、充砂袋堤心、土工布倒滤层、胸墙、护脚块石、灌浆水泥，多孔扭王字块安放在堤心向海侧，灌浆水泥灌入扭王字块间缝隙处及护脚块石缝隙处。多孔扭王字块设有透水孔，使得波浪产生紊动耗散，有效地保护了岛礁建筑。同时块体的横肢为珊瑚虫的寄居生长提供了有利场所，透水孔的存在增加了近岸水体交换，改善了岛礁周围生态环境。采用局部水泥浆灌注的方法，可以使用相较于传统扭王块石质量更小的块体，使得松散的块石胶结在一起，增强了护岸的稳定性，节约成本，提高了施工的灵活性。这为我国南海岛礁的防护与生态修复提供了技术支持。
岛礁字块块石灌浆水泥生态护岸多孔块缝隙处透水孔堤心护脚块体土工布倒滤层水泥浆灌注技术支持近岸水体块石垫层生态环境生态修复扭王块有效地灌入耗散横肢护岸胶结砂袋紊动胸墙波浪松散防护节约生长施工交换

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