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[发明专利]基于跨孔电阻率CT的滑动窗口反演方法及系统-CN202310845662.8在审
发明人： 庞永昊;谢志伟;朱忠民;刘东海;陈美;李广场;余志淼;徐建 -专利权人：浙江华东岩土勘察设计研究院有限公司
申请日： 2023-07-11 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01V3/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于跨孔电阻率CT的滑动窗口反演方法及系统。在深孔数据采集上，使用本发明设计的采集装置能够自动收放电缆，调整电极位置，实现用少量电极对深孔间探测区域充分采集数据。在数据处理上，利用可变窗口将探测区域分块，使用区域内数据各自独立反演，增大窗口后重新对探测区域分块，实现由小区域到大区域逐层反演。本发明提高了采集效率，改善了反演成像效果，实现了对深孔区域异常体的有效探测。
基于电阻率 ct 滑动窗口反演方法系统

[发明专利]平衡孔间敏感性的跨孔电阻率CT深度学习反演方法及系统-CN202010269126.4有效
发明人：蒋鹏;刘斌;庞永昊;刘征宇;聂利超;郭谦;闫冰 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-04-08 - 公布日： 2023-06-30 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本公开提供了一种平衡孔间敏感性的跨孔电阻率CT深度学习反演方法及系统，包括：通过数值模拟，构建包括多组孔中电极点电位值‑地电模型图数据对的数据库；对电位数据预处理，提取全局特征向量，进而获取局部特征图；在损失函数中增加用于平衡孔间敏感性的补偿项，构造深度学习网络，对深度学习网络进行训练，以确定电位数据与地电模型的映射关系，将采集的电位数据的局部特征图输入深度学习网络的卷积层，得到该组孔中电极点电位值对应的地电模型图，实现反演。
平衡敏感性电阻率 ct 深度学习反演方法系统

[发明专利]基于多尺度无监督深度学习的溶洞反演与成像方法及系统-CN202211641188.9在审
发明人：刘征宇;蔡玉梅;庞永昊;张永恒;刘嘉雯;蒋鹏 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于多尺度无监督深度学习的溶洞反演与成像方法及系统，构造多个低阻地电模型，进行正演模拟得到观测数据；构建深度学习网络，构造含多尺度与光滑约束的损失函数，计算模型梯度，使用学习率加权约束方法提高低敏感区的模型训练能力，更新深度学习网络参数，对深度学习网络进行训练，以确定观测数据与地电模型的映射关系；利用训练后的深度学习网络对采集的观测数据进行处理，得到对应的地电模型图，实现反演。
基于尺度监督深度学习溶洞反演成像方法系统

[发明专利]基于跨孔电阻率CT深度学习的孤石成像方法及系统-CN202211641189.3在审
发明人：蒋鹏;庞永昊;蔡玉梅;刘本超;郭诗雨;刘征宇 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： G06T11/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于跨孔电阻率CT深度学习的孤石成像方法及系统，针对跨孔电阻率CT观测方式下非图像数据的特点，建立用于特征提取与成像的网络架构；借鉴传统反演方法中常用的参考模型，构建了以参考模型引导的损失函数，利用背景电阻率引导，保证了网络在训练中向生成真实模型方向更新，更准确的学习观测数据与电阻率模型间的映射关系，并采用自适应单时间步多次叠加计算梯度，提高网络中梯度的准确性进而提高成像效果。
基于电阻率 ct 深度学习成像方法系统

[发明专利]基于无监督深度学习的直流电阻率反演方法及系统-CN202211640685.7在审
发明人：刘斌;庞永昊;蒋鹏;刘征宇;刘本超 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-12-20 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于无监督深度学习的直流电阻率反演方法及系统，构造无监督直流电阻率反演网络架构，在损失函数中加入动态光滑约束项。参考探测地区地质情况构建含模拟样本库，并将前期工程数据通过域迁移方法构建实际样本库。使用模拟样本库预训练无监督神经网络，再使用实际样本库通过基于线性探索和完全微调的迁移学习方法二次训练网络，最后，将新采集的观测数据带入训练好的网络中，基于网络约束对单个实际样本多次迭代反演，得到预测的电阻率模型。本发明能够针对实际采集的直流电阻率观测数据，通过无监督深度学习反演获得电阻率模型，并使用正则化约束提高了成像效果。
基于监督深度学习直流电阻率反演方法系统

[发明专利]适用于城市环境的车载移动式电阻率探测系统及工作方法-CN201810623440.0有效
发明人：刘征宇;范克睿;聂利超;刘沈华;庞永昊;王宁 -专利权人：山东大学
申请日： 2018-06-15 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： G01V3/15 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于城市环境的车载移动式电阻率探测系统及工作方法，本发明能够实现无损地面式电阻率勘探，利用车载的方式灵活布置勘探测线以实现探测系统布置，并且降低杂散电信号干扰以适应城市复杂噪声环境。本发明针对城市地下空间开发与建设过程中的工程需求，结合并发挥移动式车载系统的优势，充分利用城市路面环境、提高作业效率。
适用于城市环境车载移动式电阻率探测系统工作方法

[发明专利]基于深度分辨率的隧道电阻率超前探测优化方法及系统-CN202011105343.6有效
发明人：刘征宇;白鹏;张永恒;高雪池;许孝滨;庞永昊;马川义;聂利超 -专利权人：山东大学;山东高速集团有限公司
申请日： 2020-10-15 - 公布日： 2021-11-19 - 主分类号： G01V3/00 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于深度分辨率的隧道电阻率超前探测优化方法及系统，将采集的所有电极测量数据整合为综合集，计算综合集的模型分辨率矩阵，从综合集中选择若干电极测量数据形成初始集；将不在初始集中电极的测量数据添加到初始集中，形成多个临时子集；根据模型分辨率矩阵，计算每个临时子集的深度分辨率平衡优度函数，选择深度分辨率平衡优度函数值最优的临时子集作为新的初始集，判断此时的初始集的平均相对模型分辨率是否满足优化要求；若不满足要求，则不断更新临时子集，否则输出此时的初始集；根据更新后的初始集确定掌子面测量电极的数目和位置，得到优化后的钻孔电阻率超前探测的有效观测模式。
基于深度分辨率隧道电阻率超前探测优化方法系统

[发明专利]一种基于小波变换的多尺度电阻率反演方法及系统-CN202010071036.4有效
发明人：刘斌;庞永昊;刘征宇;王宁;聂利超;宋志成;董昭 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-01-21 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： G06F17/14 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于小波变换的多尺度电阻率反演方法及系统。其中，该方法，属于地球物理勘探电阻率反演领域，为了解决很难确定地质界面的准确位置的问题，其首先通过卷积型小波变换将模型参数从空间域转换到小波域，然后通过在小波域中求解反演方程来获得不同尺度的小波域特征参数增量，进而得到迭代后的小波域特征参数结果，之后对该结果进行反卷积变换，得到空间域的电阻率模型，能够较高精度地定位和描绘地质目标的边界。
一种基于变换尺度电阻率反演方法系统

[发明专利]基于跨孔电阻率CT多尺度反演的孤石边界识别与成像方法-CN202010071585.1有效
发明人：刘征宇;庞永昊;聂利超;王宁;闫冰;邓朝阳 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-01-21 - 公布日： 2021-04-06 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于跨孔电阻率CT多尺度反演的孤石边界识别与成像方法，根据初步探测结果，确定地质构造与环境状态信息，并根据探测结果划分精细探测区域，即可能的孤石群赋存区；在确定的精细探测区域，根据地表场地条件布置钻孔，钻孔内布置测线和电极，形成跨孔电阻率CT的探测空间；依据孤石群探测精度需求，确定电极间距以及正反演模型的网格大小；使用全空间跨孔电阻率CT方法进行数据采集；提取迭代模型的边界特征参数，构造针对边界特征参数的多尺度反演目标函数及反演方程，求解反演方程，得到边界特征参数的反演结果，实现孤石边界识别。
基于电阻率 ct 尺度反演边界识别成像方法

[发明专利]一种TBM搭载的护盾围岩变形监测系统与方法-CN202011111296.6在审
发明人：刘征宇;邓朝阳;庞永昊;许孝滨;张永恒;马川义;聂利超;解冬东 -专利权人：山东大学;山东高速集团有限公司
申请日： 2020-10-16 - 公布日： 2021-02-26 - 主分类号： G01B17/04 文献下载
摘要：本发明属于护盾围岩变形监测领域，提供了TBM搭载的护盾围岩变形监测系统与方法。其中TBM搭载的护盾围岩变形监测系统包括超声波发射接收装置，其用于在TBM掘进过程中，向围岩发射超声波并接收围岩处反射的超声波，将带有发射时间、接收时间及位置信息的超声波信息发送至数据处理装置；数据处理装置，其用于基于超声波信息计算相应位置某一时刻护盾与围岩之间的距离，对不同位置发送的超声波信息进行分类汇总；显示预警装置，其用于显示同一位置不同时刻或同一时刻不同位置的护盾与围岩之间的距离，根据距离大小和变化，为TBM卡机做预警判断。在不影响TBM的施工的前提下，可以随时随地获得护盾与围岩之间的距离，预测TBM护盾卡机风险，保障隧道安全。
一种 tbm 搭载围岩变形监测系统方法

[发明专利]基于对抗生成网络和伪标注的半监督电阻率反演方法及系统-CN202011065598.4在审
发明人：蒋鹏;汤宇婷;刘本超;王凯;郭谦;高雪池;庞永昊;许孝滨 -专利权人：山东大学;山东高速集团有限公司
申请日： 2020-09-30 - 公布日： 2021-01-08 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于对抗生成网络和伪标注的半监督电阻率深度学习反演方法及系统，能够实现对部分视电阻率数据缺少对应地质模型情况下的深度学习反演网络，首先针对视电阻率数据深度变化特征采用自适应卷积网络，对电法数据垂直特征进行提取，并通过提取特征图并最终得到电阻率模型，完成视电阻率数据与地下电阻率地质模型的映射关系；同时在网络结构中加入了判别器，为无对应地质模型的视电阻率数据引入伪标注，扩充有标签数据的数据量，实现了半监督学习策略。通过半监督深度学习电法数据反演网络，提高了在有标签数据较少时深度学习网络反演效果。
基于对抗生成网络标注监督电阻率反演方法系统

[发明专利]地下工程不良地质探测多方法约束反演与联合解释方法-CN201810146848.3有效
发明人：李术才;王宁;刘斌;刘征宇;聂利超;庞永昊 -专利权人：山东大学
申请日： 2018-02-12 - 公布日： 2020-05-26 - 主分类号： G01V11/00 文献下载
摘要：本发明公开了地下工程不良地质探测多方法约束反演与联合解释方法，将钻探获得的岩体电阻率变化范围作为不等式先验约束信息和将前述综合方法获得的不良地质体的轮廓作为空间结构先验约束信息施加到三维电阻率跨孔CT反演方程中，执行多元信息约束联合反演，最终获得探测区域精细化的三维地质结构成像结果。本发明提出的充分利用多种探测信息进行相互约束和联合解译方法，大大优于传统多种探测手段依靠简单对比、相互验证的思路，能够最大限度地发挥综合探测的优势，对地质异常的探查识别和定位精度方面有了显著提高。
地下工程不良地质探测多方约束反演联合解释方法

[发明专利]一种用于地球物理勘探的物理模拟试验装置及方法-CN201810621038.9有效
发明人：刘征宇;刘沈华;范克睿;聂利超;庞永昊;王宁 -专利权人：山东大学
申请日： 2018-06-15 - 公布日： 2019-08-20 - 主分类号： G01V1/40 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于地球物理勘探的物理模拟试验装置及方法，包括模型腔体、模型试验面板和不良地质体模型，模型腔体为由多个板体拼接而成的具有一定容纳体积的腔体，腔体外侧设置有约束板体的第一加强元件，所述模型腔体内设置有岩土体，土体内埋设有不良地质体模型，不良地质体模型包括壳体以及设置于壳体内侧支撑壳体并约束壳体的第二加强元件；模型腔体的岩土体表面设置有模型试验面板，布置有电极插孔、跨孔电阻率CT钻孔、雷达探测孔、瞬变电磁法线圈支架及其超前探头放置孔，实现地下空间地球物理勘探的模拟。本发明可以根据实际工程需要灵活对试验装置进行模型的布置，更加贴近模拟实际地下空间情况。
地球物理勘探不良地质体模型腔体物理模拟试验装置地下空间加强元件模型试验岩土体壳体腔体体内雷达探测孔瞬变电磁法表面设置电极插孔实际工程试验装置外侧设置线圈支架支撑壳体电阻率放置孔模型腔约束板约束壳探头钻孔板体拼接超前容纳灵活

[发明专利]基于先验梯度约束的四维电阻率跨孔CT监测成像方法-CN201810620735.2有效
发明人：刘斌;庞永昊;刘征宇;刘沈华;王宁 -专利权人：山东大学
申请日： 2018-06-15 - 公布日： 2019-04-26 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于先验梯度约束的四维电阻率跨孔CT监测成像方法，利用多元地球物理手段进行探测，确定地质构造与环境状态信息，并根据探测结果划分重点监测区域；根据场地条件在选定的重点监测区域布置钻孔，钻孔内布置电极，形成四维跨孔电阻率CT的观测空间；在观测空间内确定正反演模型的范围，依据需要的精度和时间要求，确定电极间距以及正反演所建模型的网格大小；开展全空间四维电阻率跨孔CT方法进行监测，构造四维电阻率反演目标函数与反演方程；以探测的地质构造为指导，确定反演过程的初始模型，预先判断目标体的主要运移方向，作为先验信息，不断反演迭代得到一组电阻率反演结果，获得所监测区域动态变化的电导率图像。
电阻率反演四维地质构造先验观测空间梯度约束重点监测电极钻孔成像监测探测环境状态信息电导率图像场地条件初始模型地球物理动态变化监测区域目标函数区域布置时间要求探测结果先验信息预先判断目标体全空间迭代网格

[发明专利]基于数据动态控制时间光滑约束的四维电阻率反演方法-CN201810621985.8有效
发明人：刘征宇;庞永昊;王宁;刘沈华;刘斌;范克睿;王静;徐辉;张崇民 -专利权人：山东大学
申请日： 2018-06-15 - 公布日： 2019-04-26 - 主分类号： G01V3/38 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于数据动态控制时间光滑约束的四维电阻率反演方法，将采集过程得到的电阻构成数据集合，定义采集一组完整数据集用时和一次反演解译所需时间；将采集的完整数据集均分为多份，对拆分后的小份数据进行重组，得到重组数据集；定义数据响应因子，构造动态调整时间光滑度的四维电阻率反演的目标函数；根据数据响应因子，选取合适的时间光滑因子，构造动态调整时间光滑度的四维电阻率反演方程，求解模型参数增量向量，迭代反演后，求得最终反演结果。
反演电阻率四维构造动态光滑约束数据动态完整数据光滑度采集参数增量定义数据目标函数求解模型数据集合数据响应响应因子数据集电阻迭代解译向量用时光滑

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