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龙图腾网获悉中国海洋大学申请的专利基于传感器网络的海底管道土壤液化滑移实时监测系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120063395B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510544185.0，技术领域涉及：G01D21/02；该发明授权基于传感器网络的海底管道土壤液化滑移实时监测系统是由韦敏;孟令军;王厚杰;朱可尚;杜星;任宇鹏设计研发完成，并于2025-04-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于传感器网络的海底管道土壤液化滑移实时监测系统在说明书摘要公布了：本发明涉及海洋工程安全监测技术领域，具体涉及基于传感器网络的海底管道土壤液化滑移实时监测系统，包括传感器网络部署模块、动态基线分析模块、多源数据时空校准模块、耦合风险评估模块以及分级预警模块；其中：传感器网络部署模块：用于采集多参数数据；动态基线分析模块：计算各参数的动态基线范围；多源数据时空校准模块：消除传感器节点间的时空偏差，输出时空校准数据；耦合风险评估模块：计算土壤液化滑移风险系数；分级预警模块：用于触发预警。本发明，通过多参数感知、时空校准与风险融合评估相结合，实现了对海底管道土壤液化滑移的精准监测与分级预警，提升了监测的连续性及预警的及时性。

本发明授权基于传感器网络的海底管道土壤液化滑移实时监测系统在权利要求书中公布了：1.基于传感器网络的海底管道土壤液化滑移实时监测系统，其特征在于，包括传感器网络部署模块、动态基线分析模块、多源数据时空校准模块、耦合风险评估模块以及分级预警模块；其中： 传感器网络部署模块：沿海底管道周向布设多组传感器节点，用于采集土壤振动加速度数据、孔隙水压力数据、土体位移数据及管道应变数据，输出多参数数据； 动态基线分析模块：用于接收传感器网络部署模块输出的多参数数据，基于滑动时间窗口计算各参数的动态基线范围，生成实时动态基准数据，所述动态基线分析模块包括参数分组处理单元、滑动窗口构建单元、异常过滤计算单元及动态基准生成单元；其中： 参数分组处理单元：用于接收传感器网络部署模块输出的多参数数据，并根据数据来源将振动加速度数据、孔隙水压力数据、土体位移数据及管道应变数据分别归类； 滑动窗口构建单元：用于针对每类参数数据构建固定时间长度的滑动时间窗口，窗口长度设定为T秒，步长为Δt秒，在每一时刻提取当前窗口内的连续历史数据序列； 异常过滤计算单元：用于在每个滑动窗口内对历史数据进行稳态波动性分析，剔除振幅超过设定标准偏差倍数的数据点，并采用中位数滤波法生成该参数在当前窗口内的稳定区间； 动态基准生成单元：用于在完成异常过滤后，将每类参数在滑动窗口内的稳定区间上下界分别定义为对应参数的动态基线范围，并以该范围均值作为当前时刻的实时动态基准数据进行输出； 多源数据时空校准模块：用于接收动态基线分析模块输出的实时动态基准数据，通过时间戳对齐和空间插值算法消除传感器节点间的时空偏差，输出时空校准数据； 耦合风险评估模块：用于接收时空校准模块输出的时空校准数据，将振动加速度、孔隙水压力、土体位移及管道应变数据按权重融合，生成土壤液化滑移风险系数； 分级预警模块：用于接收耦合风险评估模块输出的土壤液化滑移风险系数，根据预设阈值触发一级预警、二级预警或三级预警，并输出预警信号至监控终端； 所述多源数据时空校准模块包括时间对齐单元、空间位置配准单元与插值计算单元；其中： 时间对齐单元：用于接收动态基线分析模块输出的各传感器节点的实时动态基准数据，并根据系统主时钟信号提取对应时间戳，统一重建以统一参考时间为基准的数据时间轴，剔除存在时间漂移的数据帧，保证所有节点数据在相同时间点具备可比性； 空间位置配准单元：用于根据各传感器节点在管道周向布设时预设的地理坐标或相对位置标签，构建传感器空间位置映射表，并将数据按节点在三维坐标系中的分布关系进行空间索引； 插值计算单元：用于在完成时间对齐与空间位置配准的基础上，针对缺失或异常的数据节点，依据其空间邻近节点的动态基准值进行数值插值重建，同时对时序变化趋势一致的相邻节点数据进行微调，生成时空校准数据； 所述空间位置配准单元包括： 节点信息提取子单元：用于从传感器网络部署模块中提取每个传感器节点的唯一标识符及其部署时记录的初始位置信息，包括管道段编号、周向角度和安装深度； 三维坐标建模子单元：用于根据提取的管道段编号、周向角度和安装深度，结合管道中心线三维轨迹模型，计算出每个节点在空间中的直角坐标（X，Y，Z），并将其存入对应传感器的空间位置映射表中； 空间索引编码子单元：用于依据三维坐标系中的节点分布，对所有节点进行空间层级编码，并采用哈希方式构建快速空间查询索引结构； 所述插值计算单元包括： 邻近节点检索子单元：用于从空间位置映射表中检索目标缺失节点在三维坐标空间中的邻近节点集合，采用固定搜索半径R进行球形邻域匹配，输出与目标节点在空间上距离不大于R的所有节点作为插值参考集，记为节点集合N； 空间插值重建子单元：用于对节点集合N中各节点的当前时刻动态基准值按照其与目标节点的欧氏距离进行加权平均，生成目标节点的插值估计值； 时序趋势调和子单元：用于对空间插值后的估计值进行时间趋势微调，先计算邻近节点的前一时刻基准值序列与当前序列的均值变化差值，再将差值加权作用于，生成最终输出的时空校准数据，其计算公式为：，其中，为时序趋势调和系数，表示调和权重因子； 所述耦合风险评估模块包括归一化单元、权重融合单元与风险生成单元；其中： 参数标准化单元：用于接收时空校准模块输出的振动加速度数据A，孔隙水压力数据P，土体位移数据D和管道应变数据E，分别采用最大最小值归一化方法将其标准化至区间[0,1]，得到标准化参数,,,，以消除不同物理量间的尺度差异； 权重分配单元：用于根据历史滑移事件分析及区域地质权重因子设定每类标准化参数的融合权重，设定权重集合为，分别对应振动加速度，孔隙水压力，土体位移与管道应变的影响程度，并满足约束条件：； 风险系数计算单元：基于标准化参数与权重集合，计算综合性的土壤液化滑移风险系数R，其计算公式为：。

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