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龙图腾网获悉招商局深海装备研究院(三亚)有限公司;招商局海洋装备研究院有限公司申请的专利一种深水脐带缆温度监测数据处理方法及其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：CN120141681B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-18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：202510607774.9，技术领域涉及：G01K11/32；该发明授权一种深水脐带缆温度监测数据处理方法及其系统是由袁振钦;于紧昌;梅先志;黄朝俊;刘建成;李磊;张修占;郑洲;周杰;沈慈来;徐龙阳;沙峻青设计研发完成，并于2025-05-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种深水脐带缆温度监测数据处理方法及其系统在说明书摘要公布了：本发明涉及深水脐带缆温度监测技术领域，提出了一种深水脐带缆温度监测数据处理方法及其系统，不仅能够实时、精确地监测脐带缆的温度变化，并提高监测数据的准确性和可靠性，确保在复杂海洋环境下深水脐带缆的安全运行，包括温度监测主机、数据处理单元、及脐带缆，脐带缆中设有光纤传感器，温度监测主机与光纤传感器通信；温度监测主机包括数据采集单元与解调仪，数据采集单元用于将光纤传感器传来的微弱光信号转换为电信号，解调仪用于准确地从数据采集单元传来的电信号中解调出与温度信息；数据处理单元用于接收解调仪所传来的温度信息、并进行数据处理，温度监测主机用于显示数据处理单元处理后的数据信息。

本发明授权一种深水脐带缆温度监测数据处理方法及其系统在权利要求书中公布了：1.一种深水脐带缆（6）温度监测数据处理方法，其特征在于，包括如下步骤： S100：线路测试：启动温度监测主机（1），检查线路的连通性； S200：信号接收：通过数据采集单元（2）获取光纤传感器（7）的数据信号； S300：信号解调：通过解调仪（3）从数据采集单元（2）传来的电信号中解调出与温度相关的信息，并对解调后的数据进行预处理，去除明显异常的数据； S400：数据处理：通过数据处理单元（4）对提取的温度信息进行滤波和去噪； 步骤S400包括： S410：采用自适应滤波器对提取的温度信号进行滤波； 步骤S410包括： S411：多源参考信号生成，自适应滤波器引入提取的温度原始输入信号，融合水温数据、水流数据，生成复合环境噪声多元参考模板信号； S412：动态步长调整，自适应滤波器引入脐带缆（6）绞车（8）转速信号，建立步长因子动态调整器，当绞车（8）转速v小于或等于每分钟30转时，步长因子μ=0.02+0.03×v60；当绞车（8）转速v大于每分钟30转时，步长因子μ=0.05； S413：误差反馈闭环，通过自适应滤波器滤波输出数据信号，并通过误差计算模块输出误差信号，误差信号同时输入权值更新模块和历史数据库；自适应滤波器的权值更新频率与绞车（8）转速动态关联，当转速传感器检测到转速＞30rpm时，启动快速收敛模式，将自适应滤波算法的步长因子μ从0.01调整为0.05，权值更新周期缩短至5毫秒； S420：采用基于CNN卷积神经网络构建的噪声抑制技术进行去噪； 步骤S420中的卷积神经网络采用三层递进式卷积核组设计，包含与脐带缆振动基频匹配的卷积核组： 第一层3×1卷积核，捕捉脐带缆基频振动特征，对应2-5Hz基频带宽； 第二层5×1卷积核，提取材料形变谐波特征，对应5-15Hz谐波带宽； 第三层7×1卷积核，捕获海水涡激振动特征，对应15-50Hz基频带宽； 具体步骤如下： S421：信号标准化预处理： 输入层接收经多传感器融合的时域振动信号，对原始信号执行以下预处理操作： 基线校准：采用滑动均值滤波器消除基线漂移，滤波器窗口长度为1024采样点； 动态归一化：按公式进行窗口标准化，其中分别为当前滑动窗口内的均值和标准差，为防止除零的微小常量； S422：多尺度振动特征提取： 通过三级卷积核组依次提取不同频段的振动特征： 基频振动层： 配置3×1卷积核，通道数32，步长1，激活函数采用带泄漏系数0.2的LeakyReLU； 卷积核频率响应范围覆盖脐带缆固有振动基频2-5Hz，用于捕捉缆体结构整体振动模态； 谐波特征层： 配置5×1卷积核，通道数64，步长2，激活函数为ReLU； 频域覆盖范围5-15Hz，专门提取由材料形变产生的二次谐波及高次谐波特征； 涡激振动层： 配置7×1扩张卷积核，空洞率2，通道数128，步长1； 有效感受野覆盖15-50Hz高频段，针对性捕获海水流致涡激振动产生的宽频扰动特征； S423：自适应特征增强： 在第三卷积层输出端设置多模态特征融合模块，包含： 通道注意力机制：通过SE模块动态计算各特征通道权重值，实现特征通道的自主重标定； 跨层残差连接：将第一卷积层的基频特征与第三卷积层的高频特征进行加权叠加，公式表示为：； 其中为自适应权重系数，取值范围[0.3,0.7]； 噪声感知正则化：根据实时信噪比动态调整Dropout比率，信噪比低于20dB时启用强正则化； S424：温度回归输出（P9-P10）： 全连接层采用物理约束型网络结构： 维度递减设计：依次设置128维、64维隐藏层，最终输出层维度为1； 非线性映射：末层采用Sigmoid函数将输出值约束至[0,1]区间，并通过线性变换映射至材料耐受温度范围：； 其中分别为脐带缆材料的最低耐受温度与最高临界温度； 物理约束机制：嵌入硬性边界限制层，强制修正超出材料耐受范围的异常预测值； S500：特征提取：提取处理后的数据中与温度变化相关的信号特征； S600：估计温度：通过光纤传感器（7）的热光效应、弹光效应和脐带缆（6）的热传导模型进行温度估计； S700：结果验证：通过比较实时温度评估数据和历史数据，验证温度的准确性； S800：结果输出：输出并显示脐带缆（6）的温度监测结果。

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