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龙图腾网获悉北京市水科学技术研究院申请的专利断丝预测模型构建和预应力钢筒混凝土管的断丝预测方法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：CN115293048B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28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：202210983864.4，技术领域涉及：G06F30/27；该发明授权断丝预测模型构建和预应力钢筒混凝土管的断丝预测方法是由王建慧;张海鹏;普薇如;鲍维猛;韩丽;白玉廷;张立;陈新;王长保设计研发完成，并于2022-08-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本断丝预测模型构建和预应力钢筒混凝土管的断丝预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种断丝预测模型构建和预应力钢筒混凝土管的断丝预测方法，断丝预测模型构建方法包括：获取预应力钢筒混凝土管中发生断丝的目标管节的历史断丝数据，历史断丝数据包括发生断丝的目标管节的使用时长、断丝时间以及位置信息；根据多个目标管节的位置信息对多个目标管节进行分段处理并根据每一管段中包含的目标管节对应的断丝时间进行断丝数据统计得到每一管段对应的断丝数据统计结果，断丝数据统计结果包括每一管段对应的位置信息、包含的目标管节的断丝时间、使用时长以及断丝数量；根据断丝数据统计结果对预设模型进行训练直至满足预设训练条件，得到预应力钢筒混凝土管的断丝预测模型。

本发明授权断丝预测模型构建和预应力钢筒混凝土管的断丝预测方法在权利要求书中公布了：1.一种断丝预测模型构建方法，其特征在于，包括： 获取预应力钢筒混凝土管中发生断丝的多个目标管节的历史断丝数据，所述历史断丝数据包括发生断丝的目标管节的使用时长、断丝时间以及位置信息； 根据所述多个目标管节的位置信息对所述多个目标管节进行分段处理并根据每一管段中包含的目标管节对应的断丝时间进行断丝数据统计得到每一管段对应的断丝数据统计结果，所述断丝数据统计结果包括每一管段对应的位置信息、包含的目标管节的断丝时间、使用时长以及断丝数量，分段处理的过程包括根据目标管节的位置信息将目标管节中不同节数的管节划分为一个管段； 根据所述断丝数据统计结果对预设模型进行训练直至满足预设训练条件，得到预应力钢筒混凝土管的断丝预测模型，所述预设模型包括宽度回声状态网络模型，宽度回声状态网络模型输入层、映射层、强化层以及输出层组成，映射层神经元个数为n，强化层中回声状态网络单元个数为m，输入变量如下式所示： 其中，表示输入的变量，表示输入的共m组变量； 映射层的表达式为： 其中，表示映射层中的n组映射节点； 强化层的表达式为： 其中，为线性或非线性激活函数，与分别是随机权重和偏置，为映射层中第i组映射节点； 将n组映射层节点拼接为，用表示含有r个神经元的第j组增强层节点，则有： 其中，是非线性激活函数，和分别是随机权重和偏置； 将m组增强节点拼接为，记作，A表示映射层节点和增强层节点的组合，宽度回声状态网络模型的输出如下式所示： 其中，表示输出权值矩阵； 每一个样本输入到宽度回声状态网络模型之后，先通过映射层通过全连接的学习方式，对原始数据进行训练学习，再将输出输入到强化层，强化层的每一个神经单元都是回声状态网络单元，每一个回声状态网络单元的储备池更新过程如下式所示： 每一个回声状态网络单元的输出如下式所示： 回声状态网络单元的输出权值矩阵计算如下式所示： 其中，是储备池状态，是回声状态网络的输出，是输入与储备池连接的权值矩阵，是储备池内部的连接权值矩阵，是储备池与输出连接的权值矩阵，是比例系数，和分别是储备池单元的激活函数和输出单元的激活函数，t表示断丝时间，第i个回声状态网络单元的所有状态构成，X表示储备池状态矩阵，Y表示模型的真实输出。

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