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龙图腾网获悉南京大学申请的专利一种海浪冲击力的分布式声波传感监测装置及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：CN119714501B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-22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：202411298444.8，技术领域涉及：G01H9/00；该发明授权一种海浪冲击力的分布式声波传感监测装置及方法是由谭道远;唐振宇;朱鸿鹄;王静;苏晶文;蔡磊;王勤;张巍;施斌设计研发完成，并于2024-09-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种海浪冲击力的分布式声波传感监测装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种海浪冲击力的分布式声波传感监测装置及方法，装置包括振动感测光纤、锚固单元、分布式光纤声波传感解调仪、振动信号处理单元和海浪冲击力反演单元；方法为：通过锚固单元将振动感测光纤固定于海浪冲击到的海岸；分布式光纤声波传感解调仪将监测的海浪振动信号传输至振动信号处理单元进行预处理；振动信号处理单元将处理后的光纤振动幅值信号传递给海浪冲击力反演单元；通过标定实验获得光纤振动幅值信号与海浪冲击力训练数据集，构建注意力卷积神经网络模型进行训练；海浪冲击力反演单元利用注意力卷积神经网络模型建立光纤振动幅值信号与海浪冲击力对应关系，获得海岸海浪真实冲击力。本发明实现了对海岸海浪冲击力的精确监测。

本发明授权一种海浪冲击力的分布式声波传感监测装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种海浪冲击力的分布式声波传感监测方法，其特征在于：由海浪冲击力的分布式声波传感监测装置实施，所述监测装置包括振动感测光纤1、锚固单元2、分布式光纤声波传感解调仪3、振动信号处理单元4和海浪冲击力反演单元5；所述振动感测光纤1通过锚固单元2固定于海岸表面；所述振动感测光纤1通过光纤引线与分布式光纤声波传感解调仪3连接；分布式光纤声波传感解调仪3将采集的振动感测光纤的振动幅值信号，由振动信号处理单元4传输至海浪冲击力反演单元5； 所述监测方法包括以下步骤： 步骤1，将振动感测光纤1布设在室内海岸模型上进行标定试验，将力传感器7粘贴在所述振动感测光纤1上，并通过造波器6产生不同冲击力的海浪；通过分布式光纤声波传感解调仪3收集振动感测光纤上的振动幅值数据，并记录力传感器监测的冲击力；将每次海浪冲击过程中，在力传感器处的振动感测光纤的振动幅值数据划分为训练集、验证集及测试集； 步骤2，基于所述训练集、验证集及测试集，设计并训练一个注意力卷积神经网络模型，即海浪冲击力判断模型，进而获得光纤振动幅值信号与海浪冲击力的函数关系，并对海浪冲击力大小进行判断；过程为： 步骤2.1，海浪冲击力判断模型采用一维卷积层，通过滑动卷积核沿光纤振动幅值信号长度计算每个窗口内的加权和，以提取光纤振动幅值信号的时间序列特征； 步骤2.2，在海浪冲击力判断模型中增加注意力机制模块，注意力机制模块通过池化卷积确定光纤振幅信号中振幅数据对冲击力的影响权重； 步骤2.3，在注意力机制模块和一维卷积层提取振幅时序特征后，采用全连接层将之前层次的输出作为输入，运用权重和偏置进行转换，输出一个或多个预测值，对最终的海浪冲击力大小进行判断； 步骤2.4，海浪冲击力判断模型采用均方误差作为损失函数来衡量预测值与真实值之间的偏差，并对损失函数进行优化； 其中，光纤振动幅值信号与海浪冲击力的函数关系如下： 式中：F为海浪冲击力大小；A为光纤振幅；λ为激光脉冲的波长；相位变化量Δφ；n为光纤的折射率；ξ为弹光系数；Lg为标距长度；脉冲间隔为ΔT；f为模型函数关系； 步骤3，将振动感测光纤1通过锚固单元2固定于海浪冲击到的海岸； 步骤4，将振动感测光纤1通过光纤引线与分布式光纤声波传感解调仪3连接，设置同标定试验相同的采样参数，采集海浪冲击振动感测光纤产生的光纤振动幅值信号； 步骤5，将分布式光纤声波传感解调仪3采集到的光纤振动幅值信号传输至振动信号处理单元4，对光纤振动幅值数据进行预处理，以提高数据信噪比； 步骤6，振动信号处理单元4将预处理后的光纤振动幅值数据传输至海浪冲击力反演单元5，预处理后的光纤振动幅值信号数据被划分为多个固定长度的时间窗口数据；所述时间窗口数据被输入海浪冲击力判断模型；海浪冲击力判断模型的一维卷积层首先提取每个时间窗口数据特征，然后注意力机制模块对所述数据特征进行权重调整，全连接层将经过注意力加权的特征形成一个综合特征向量来预测所述时间窗口数据内海浪的冲击力大小，并输出一个量化的冲击力值。

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