[发明专利]基于数学孪生的网箱网衣破损检测方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种基于数字孪生技术的网箱网衣破损检测方法，其特征在于，包括：

获取渔网的纲绳上安装的拉力传感器检测出的拉力数据；

将所述拉力数据输入预先构建的网衣数字孪生体，得到网衣数字孪生体输出的网衣破损识别结果；

其中，预先构建网衣数字孪生体包括：

根据待检测网箱网衣的尺寸建立等效网衣数值模型，并模拟渔网完整和破损时的动态响应；

根据渔网所处环境，结合多种波浪范围以及预先设计的不同海况环境下发生的网衣破损情况，利用所述网衣数值模型进行纲绳的拉力仿真模拟，得到仿真数据集；

建立人工神经网络破损识别模型并利用所述仿真数据集对所述人工神经网络破损识别模型进行网衣破损识别训练；

训练好的人工神经网络破损识别模型构成网衣数字孪生体。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的网箱网衣破损检测方法，其特征在于，所述人工神经网络模型使用BP神经网络。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生技术的网箱网衣破损检测方法，其特征在于，所述BP神经网络的结构数设置为3层，包括输入层、隐藏层和输出层，隐藏层神经元个数设置为9个。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生技术的网箱网衣破损检测方法，其特征在于，利用所述仿真数据集对所述人工神经网络破损识别模型进行网衣破损识别训练，包括：

采用误差反向传播的训练方法，将有效波高Hs、谱峰周期Tp以及横纲竖纲的拉力值这4个值作为输入，将网衣完整状态以及破损状态作为输出。

5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的网箱网衣破损检测方法，其特征在于，渔网的纲绳上安装的拉力传感器，包括：分别在网衣的横向纲绳和纵向纲绳上每间隔一根纲绳，布置一个拉力传感器。

6.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生技术的网箱网衣破损检测方法，其特征在于，所述拉力传感器的量程范围为10-1000N。

7.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生技术的网箱网衣破损检测方法，其特征在于，还包括：在网箱迎浪侧安装波潮仪采集波浪参数，将所述波浪参数实时输入到所述网衣数字孪生体，所述网衣数字孪生体根据所述波浪参数和所述拉力数据判断网衣是否发生破损。

8.一种基于数字孪生技术的网箱网衣破损检测装置，其特征在于，包括：

网衣数字孪生体构建单元，用于预先构建网衣数字孪生体；

拉力检测单元，用于获取渔网的纲绳上安装的拉力传感器检测出的拉力数据；

网衣破损识别单元，用于将所述拉力检测单元检测出的拉力数据输入所述网衣数字孪生体构建单元构建的网衣数字孪生体，得到网衣数字孪生体输出的网衣破损识别结果；

其中，所述网衣数字孪生体构建单元包括：

网衣数值模型建立子单元，用于根据待检测网箱网衣的尺寸建立等效网衣数值模型，并模拟渔网完整和破损时的动态响应；

模拟仿真子单元，用于根据渔网所处环境，结合多种波浪范围以及预先设计的不同海况环境下发生的网衣破损情况，利用所述网衣数值模型进行纲绳的拉力仿真模拟，得到仿真数据集；

训练子单元，用于建立人工神经网络破损识别模型并利用所述仿真数据集对所述人工神经网络破损识别模型进行网衣破损识别训练；训练好的人工神经网络破损识别模型构成网衣数字孪生体。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机指令集，计算机指令集被处理器执行时实现如权利要求1～7任一项所提供的基于数学孪生技术的网箱网衣破损检测方法。