CN113588452B - 电缆寿命预测方法和装置以及处理器和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆寿命预测方法和装置以及处理器和存储介质。其中，该方法包括：获取待进行电缆寿命预测的目标电缆；确定目标电缆的类型；采用目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果；以及在采用目标电缆的类型对应的寿命预测模型之前，方法还包括：确定待测试电缆的类型；基于待测试电缆的类型对待测试电缆进行加速老化试验，并获取待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；基于待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型。本发明解决了现有技术中无法预测OPGW光缆的检修和更换的最佳时机，导致事故的频繁发生和企业的生产效率较低的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及数据处理领域，具体而言，涉及一种电缆寿命预测方法和装置以及处理器和存储介质。
背景技术
光缆寿命与光缆的材料与结构、所处的自然环境、施工方式以及雷击等有关系。我国运行超过15年的光缆寿命差别较大，有的经受过雷击断股后已经退役，有些状态良好仍然可以继续运行，有的状态较差的需要进行寿命评估，若采取一刀切的方式进行OPGW的检修或退役将会造成巨大的经济损失，因此对OPGW光缆进行寿命评估有助于提高光缆的精细化管理，为OPGW光缆的全寿命周期管理提供相应的技术支持。
目前针对光缆展开寿命评估的研究很少，一大原因是电力设备寿命划分多样化，如电力设备寿命分为物理寿命、经济寿命、技术寿命等，OPGW寿命周期的研究也不是很多。输电线路通常由塔杆、塔杆基础、拉线、导线、架空地线(OPGW光缆)、绝缘子、金具和接地装置组成，从全寿命周期理论出发，各输电配件都要进行合理的寿命评估，难度大、涉及的部件广。
针对现有技术中无法预测OPGW光缆的检修和更换的最佳时机，导致事故的频繁发生和企业的生产效率较低的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明实施例提供了一种电缆寿命预测方法和装置以及处理器和存储介质，以至少解决现有技术中无法预测OPGW光缆的检修和更换的最佳时机，导致事故的频繁发生和企业的生产效率较低的技术问题。
根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电缆寿命预测方法，包括：获取待进行电缆寿命预测的目标电缆；确定所述目标电缆的类型，其中，所述目标电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆、金属电缆；采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果。
可选的，在采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果之前，所述方法还包括：确定待测试电缆的类型，其中，所述待测试电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆、金属电缆；基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型。
可选的，在所述待测试电缆的类型为电线电缆的情况下，基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，包括：对所述待测试电缆进行不同温度应力的热老化试验；在每个温度应力下，抽取不同老化时长的待测试电缆的待测试样本；对每个待测试样本进行拉伸试验，以得到所述待测试电缆在不同温度应力下、不同老化时长下的电缆伸长率。
可选的，基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型，包括：利用线性回归拟合出所述待测试电缆在不同温度应力下，老化时长与电缆伸长率的指数关系曲线；并采用最小二乘法拟合出不同温度应力所对应的指数关系曲线中的待估参数，其中，所述指数关系曲线表示为： P＝cie-diτ，τ为老化时长，P为电缆伸长率，ci、di为指数关系曲线中的待估参数；确定所述待测试电缆失效时对应的断裂伸长率，并将所述断裂伸长率带入到所述待测试电缆在不同温度应力下，老化时长与电缆伸长率的指数关系曲线中，得到所述待测试电缆在不同温度应力下的断裂时长；将不同温度应力和所述待测试电缆在不同温度应力下的断裂时长带入第一预设公式中；并采用最小二乘法拟合所述第一预设公式中的待估参数，得到所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测公式，其中，所述寿命预测公式表示为：logτi＝a+b/Ti，τi为温度应力Ti下的断裂时长，a、b为寿命预测公式中的待估参数。
可选的，在所述待测试电缆的类型为光纤电缆的情况下，基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的试验数据，包括：对所述待测试电缆进行不同拉力应力下的振动试验；在每个拉力应力下，抽取不同老化时长的待测试电缆的待测试样本；对每个待测试样品进行疲劳性能检测，以得到所述待测试电缆在不同拉力应力下、不同老化时长下的电缆疲劳值。
可选的，基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型，包括：基于威布尔分布拟合出所述待测试电缆在不同拉力应力下，老化时间与电缆疲劳值的关系公式；确定所述待测试电缆失效时对应的失效疲劳值，并将所述失效疲劳值带入到所述待测试电缆在不同拉力应力下，老化时长与电缆疲劳值的关系公式中，得到所述待测试电缆在不同拉力应力下的失效时长；将不同拉力应力和所述待测试电缆在不同拉力应力下的失效时长带入第二预设公式中；并采用最小二乘法拟合所述第二预设公式中的待估参数，得到所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测公式，其中，所述寿命预测公式表示为： log ts＝-ns logσs+log ks，ts为拉力应力σs下的失效时长，ks、ns为寿命预测公式中的待估参数。
可选的，在所述待测试电缆的类型为金属电缆的情况下，基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，包括：对所述待测试电缆进行不同单轴拉伸应力的老化试验；在每个单轴拉伸应力下，抽取不同老化时长的待测试电缆的待测试样本；对每个待测试样品进行疲劳性能检测，以得到所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下、不同老化时长下的电缆疲劳值。
可选的，基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型，包括：确定所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下的疲劳时长，其中，所述失效时长为所述待测试电缆在单轴拉伸应力下，达到预设疲劳状态所需要的时长；利用线性回归拟合出不同单轴拉伸应力和所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下的失效时长之间的线性关系；基于所拟合出的线性关系，将不同单轴拉伸应力和所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下的失效时长带入的第三预设公式，其中，所述第三预设公式为：log Nj＝b-aSj或log Nj＝b-a log Sj，Nj为拉力应力Sj下的失效时长，a、b为寿命预测公式中的待估参数；采用最小二乘法拟合所述第三预设公式中的待估参数，得到所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测公式。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电缆寿命预测装置，包括：第一获取单元，用于获取待进行电缆寿命预测的目标电缆；第一确定单元，用于确定所述目标电缆的类型，其中，所述目标电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆、金属电缆；预测单元，用于采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果。
可选的，所述装置还包括：第二确定单元，用于在采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果之前，确定待测试电缆的类型，其中，所述待测试电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆、金属电缆；第二获取单元，用于基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；建立单元，用于基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型。
根据本申请的另一方面，提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，所述程序执行上述任意一项所述的电缆寿命预测方法。
根据本申请的另一方面，提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任意一项所述的电缆寿命预测方法。
在本发明实施例中，通过获取待进行电缆寿命预测的目标电缆；确定目标电缆的类型；采用目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果；以及在采用目标电缆的类型对应的寿命预测模型之前，方法还包括：确定待测试电缆的类型；基于待测试电缆的类型对待测试电缆进行加速老化试验，并获取待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；基于待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型。本发明解决了现有技术中无法预测OPGW光缆的检修和更换的最佳时机，导致事故的频繁发生和企业的生产效率较低的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明实施例的一种可选的电缆寿命预测方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的一种可选的电缆寿命预测装置的示意图；
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
根据本发明实施例，提供了一种电缆寿命预测方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的电缆寿命预测方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，获取待进行电缆寿命预测的目标电缆。
步骤S103，确定所述目标电缆的类型，其中，所述目标电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆、金属电缆。
步骤S104，采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果。
进一步的，在采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果之前，所述方法还包括：确定待测试电缆的类型，其中，所述待测试电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆、金属电缆；基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型。
此时，针对电线电缆、光纤电缆、金属电缆这三种电缆类型，提供了如下三种寿命预测模型的建立方式。
其一，在所述待测试电缆的类型为电线电缆的情况下，基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，包括：对所述待测试电缆进行不同温度应力的热老化试验；在每个温度应力下，抽取不同老化时长的待测试电缆的待测试样本；对每个待测试样本进行拉伸试验，以得到所述待测试电缆在不同温度应力下、不同老化时长下的电缆伸长率。
进一步的，基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型，包括：利用线性回归拟合出所述待测试电缆在不同温度应力下，老化时长与电缆伸长率的指数关系曲线；并采用最小二乘法拟合出不同温度应力所对应的指数关系曲线中的待估参数，其中，所述指数关系曲线表示为：τ为老化时长，P为电缆伸长率，ci、di为指数关系曲线中的待估参数；确定所述待测试电缆失效时对应的断裂伸长率，并将所述断裂伸长率带入到所述待测试电缆在不同温度应力下，老化时长与电缆伸长率的指数关系曲线中，得到所述待测试电缆在不同温度应力下的断裂时长；将不同温度应力和所述待测试电缆在不同温度应力下的断裂时长带入第一预设公式中；并采用最小二乘法拟合所述第一预设公式中的待估参数，得到所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测公式，其中，所述寿命预测公式表示为：logτi＝a+b/Ti，τi为温度应力Ti下的断裂时长，a、b为寿命预测公式中的待估参数。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明。
对于电线电缆，失效原因大多以热为主，主要是电力设备自身产生的比较大的热量所致,如电能损耗、局部放电等引起的较大的温升而使得电缆老化。热老化使得绝缘材料的电气和机械性能同时产生劣化，绝缘寿命减少，但是最显著的表现还是材料的伸长率等机械特性的变化。例如，XLPE材料被认为当拉伸率从初始的400％-600％降低到150％时寿命终止。同理，对于OPGW光缆选择通过施加温度作为加速因子，进行热老化试验。所以，对于OPGW的寿命评估可以利用提高试验应力的恒定加速的热寿命试验。具体的试验及评估方法如下：
1、设定绝缘材料的热老化寿命与温度的关系服从Arrhenius定律，故加速模型为Arrhenius方程，即：
式中，τ，T分别表示老化寿命(h)和老化温度(K)，a，b为待定系数。
通过对光缆进行热老化试验和拉伸试验，得到寿命数据。热老化试验使光缆样本在不同应力水平下加速老化，以获得在不同温度下样本老化失效时的寿命；然后，在老化过程中逐段时间取出单个样本，对其进行拉伸试验以求得其断裂伸长率，其断裂伸长率即能反应光缆老化的程度，确定其是否达到其失效的阈值。最后，每一个应力水平(温度)，都可通过断裂伸长率随时间的变化，外推出达到其失效阈值时的寿命，从而通过加速方程外推出正常应力水平下的寿命。
2、利用线性回归拟合出各个温度应力Ti下，老化时间τ与材料的断裂伸长率P的指数关系曲线，即：
其中，P-伸长率；τ-老化时间；ci、di-各个应力水平下曲线的待估参数。
线性回归采用最小二乘法拟合出参数ci、di，
将(3-2)变换为：
y＝d'i x+c'i (1-3)
其中，y为lnP；x为τ。
通过最小二乘法进行参数计算：
Lxx＝∑x2-(∑x)2/3 (1-4)
Lyy＝∑y2-(∑y)2/3 (1-5)
Lxy＝∑xy-(∑x)×(∑y)/3 (1-6)
相关性检验参数为：
对于伸长率的评判标准，我国规定的完全失去使用寿命橡皮的断裂伸长率(《电线电缆手册》)为:(ΔL+L)/L≥1.5，其中，ΔL为伸长值,L为原始值。
从而，当材料的伸长率P衰减到50％的时候，即线缆失效，并在此时外推出每个应力水平Ti降到该性能指标时候的老化时间τi，代入(1-4)得：
然后，将对应的(Ti，τi)代入到加速方程当中(即代入Arrhenius方程：)，取y＝lnτ，/>同样用上述的最小二乘法拟合求出估计的参数a、 b。
最后，代入正常应力水平T0的数值，从而外推出正常应力水平T0下的老化寿命τ0，即：
其二，在所述待测试电缆的类型为光纤电缆的情况下，基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的试验数据，包括：对所述待测试电缆进行不同拉力应力下的振动试验；在每个拉力应力下，抽取不同老化时长的待测试电缆的待测试样本；对每个待测试样品进行疲劳性能检测，以得到所述待测试电缆在不同拉力应力下、不同老化时长下的电缆疲劳值。
进一步的，待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型，包括：基于威布尔分布拟合出所述待测试电缆在不同拉力应力下，老化时间与电缆疲劳值的关系公式；确定所述待测试电缆失效时对应的失效疲劳值，并将所述失效疲劳值带入到所述待测试电缆在不同拉力应力下，老化时长与电缆疲劳值的关系公式中，得到所述待测试电缆在不同拉力应力下的失效时长；将不同拉力应力和所述待测试电缆在不同拉力应力下的失效时长带入第二预设公式中；并采用最小二乘法拟合所述第二预设公式中的待估参数，得到所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测公式，其中，所述寿命预测公式表示为：log ts＝-ns logσs+log ks， ts为拉力应力σs下的失效时长，ks、ns为寿命预测公式中的待估参数。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明。
OPGW光纤选择光纤疲劳裂纹增长理论来进行寿命评估，具体试验及评估方法如下：
1、考虑到光纤的失效是光缆失效的主要原因，故关键部件选为光缆内部的光纤。光纤的疲劳断裂最终导致光缆的失效破坏。设定在加速寿命试验中，光纤在静态疲劳中达到断裂破坏的时间ts与应力σs的关系为：
log ts＝-ns logσs+log ks (1-16)，或者
其中：ks为静态疲劳参数，ns为恒定参数，σs为恒定外加应力。
通过对光缆样本进行振动试验，改变拉应力水平，使得光缆的抗疲劳性能逐渐衰减，直至获得不同应力水平下的寿命数据。由于各个应力水平下光缆寿命都服从威布尔分布，通过试验的寿命数据可以求出各个应力水平下的特征寿命、形状参数。利用加速模型外推出正常应力水平的特征寿命。
2、设定光缆的寿命分布近似服从威布尔分布，其分布函数与密度函数为：
F(t)＝1-exp{(t/η)m},t≥0
f(t)＝(m/ηm)tm-1 exp{(t/η)m},t≥0 (1-18)
其中：η＞0是特征寿命，m＞0是形状参数。
威布尔分布的平均寿命E(T)为：
通过寿命参数t11,t12,t13,t14,t15、t21,t22,t23,t24,t25、t31,t32,t33,t34,t35，对其进行处理。
对威布尔寿命数据的统计分析是在如下三个假定下进行：
A1产品的正常应力水平S0和加速应力水平S1,…Sk下的寿命都服从威布尔分布，其分布函数为
其中诸mi＞0为形状参数，诸ηi＞0为特征寿命。此假定表明，应力水平改变是不会改变寿命分布类型
A2在S0和S1,…Sk下产品的失效机理不变。由于威布尔分布的形状参数反映失效机理，故此假定意味着m0＝m1＝…＝mk
A3产品的寿命特征ηi与所加的应力水平Si间有如下的加速模型
其中，a,b是待估参数，是应力S的已知函数。本课题研究的OPGW电缆达到断裂的时间ts与应力σs的关系为log ts＝-ns logσs+log ks，满足条件。
这里初步采用寿命试验数据的极大似然估计(MLE)
产品的寿命分布为威布尔分布W(m,η)，对于定时截尾样本，估计m和η的似然函数为：
对数似然函数为
似然方程为
由后面一方程可得
将(4-25)带入似然方程中第一方程并化简后得：
最终，寿命评估模型为：
为得到线性关系，两边取对数，得：
log ts＝-ns logσs+log ks (1-29)
其中：ns为静态疲劳参数，ks为恒定参数，σs为恒定外加应力
本实验中采用的应力水平数为3个，固会得到在3个不同应力水平下的平均寿命值，即与/>
以logσs为横轴，log ts为纵轴的一般坐标纸上描出3个点
此3个点基本上在一条直线上。此时，直线l在log ts轴上的截距为log ks的值，直线的斜率为ns的估计值。为求ns，可在图线上任取两点，若此两点的坐标为和/>则ns的图估计值为
由加速模型：
其中的log ks，ns已由上文数据求出。可由正常应力水平σs带入公式，从而计算研究得出OPGW光缆的正常寿命ts。
其三，在所述待测试电缆的类型为金属电缆的情况下，基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，包括：对所述待测试电缆进行不同单轴拉伸应力的老化试验；在每个单轴拉伸应力下，抽取不同老化时长的待测试电缆的待测试样本；对每个待测试样品进行疲劳性能检测，以得到所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下、不同老化时长下的电缆疲劳值。
进一步的，基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型，包括：确定所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下的疲劳时长，其中，所述失效时长为所述待测试电缆在单轴拉伸应力下，达到预设疲劳状态所需要的时长；利用线性回归拟合出不同单轴拉伸应力和所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下的失效时长之间的线性关系；基于所拟合出的线性关系，将不同单轴拉伸应力和所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下的失效时长带入的第三预设公式，其中，所述第三预设公式为：logNj＝b-aSj或logNj＝b-alogSj，Nj为拉力应力Sj下的失效时长，a、b为寿命预测公式中的待估参数；采用最小二乘法拟合所述第三预设公式中的待估参数，得到所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测公式。
为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本申请的技术方案，以下将结合具体的实施例来说明。
对于普通的金属缆绳，失效大多以疲劳断裂为主，即金属在循环载荷的作用下，达到一定的次数后，金属缆绳会发生疲劳断裂、损坏。然后，通过做单轴拉伸试验，并求解S-N曲线，从而评估金属缆绳的疲劳寿命。所以，对于OPGW光纤这种金属材料与非金属材料都具备的光缆，选择金属疲劳来进行寿命评估。具体的试验及评估方法如下。
1、大量实践经验的积累表明，金属材料的单轴疲劳寿命与应力的关系服从S-N 曲线，即以应力－寿命曲线为寿命模型。对于金属零件，往往也可以用S-N曲线来描述其疲劳性能。即:
log N＝b-aS (1-34)，或
log N＝b-a log S (1-35)
其中，S为应力，N为循环系数或寿命，a、b为待求参数。对于模型的选择，可根据最佳线性来选择。
需要说明的是：通过测定S-N曲线，按照结果来预估疲劳寿命。按照弯曲疲劳试验标准做模拟疲劳试验。优点是节约样本和时间，且可以利用常见的S-N曲线模型来评估寿命。
2、应力:
对试样施加的力:
对于两点加载的情况，力和应力的相关计算如下：
应力:
对试样施加的力：
其中，M为弯矩，W为弯曲系数，P为传递的力，L为力臂长度，d是试样直径，Mlx为试样的杠杆比，对于两点加载的简支梁，χ＝0。
用回归分析的方法来拟合数据，根据最佳线性决定采用下面公式中的一个。
log N＝b-aS (1-42)或
log N＝b-a log S (1-43)
其中，N为寿命，b与a皆为常数，S为应力幅。
本申请实施例还提供了一种电缆寿命预测装置，需要说明的是，本申请实施例的电缆寿命预测装置可以用于执行本申请实施例所提供的用于电缆寿命预测方法。以下对本申请实施例提供的电缆寿命预测装置进行介绍。
图2是根据本申请实施例的电缆寿命预测装置的示意图。如图2所示，该装置包括：第一获取单元10，用于获取待进行电缆寿命预测的目标电缆；第一确定单元20，用于确定所述目标电缆的类型，其中，所述目标电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆、金属电缆；预测单元30，用于采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果。
可选地，在本申请实施例提供的电缆寿命预测装置中，所述装置还包括：第二确定单元，用于在采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果之前，确定待测试电缆的类型，其中，所述待测试电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆、金属电缆；第二获取单元，用于基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；建立单元，用于基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型。
本申请实施例提供的电缆寿命预测装置，通过获取待进行电缆寿命预测的目标电缆；确定目标电缆的类型；采用目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果；以及在采用目标电缆的类型对应的寿命预测模型之前，方法还包括：确定待测试电缆的类型；基于待测试电缆的类型对待测试电缆进行加速老化试验，并获取待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；基于待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型。本发明解决了现有技术中无法预测OPGW光缆的检修和更换的最佳时机，导致事故的频繁发生和企业的生产效率较低的技术问题。
所述电缆寿命预测装置包括处理器和存储器，上述第一获取单元10、第一确定单元20、预测单元30等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中无法预测OPGW光缆的检修和更换的最佳时机，导致事故的频繁发生和企业的生产效率较低的技术问题。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现所述电缆寿命预测方法。
本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述电缆寿命预测方法。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种电缆寿命预测方法，其特征在于，包括：
获取待进行电缆寿命预测的目标电缆；
确定所述目标电缆的类型，其中，所述目标电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆或金属电缆；
采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果；
其中，在采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果之前，所述方法还包括：
确定待测试电缆的类型，其中，所述待测试电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆或金属电缆；
基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；
基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型；
其中，在所述待测试电缆的类型为电线电缆的情况下，基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，包括：
对所述待测试电缆进行不同温度应力的热老化试验；
在每个温度应力下，抽取不同老化时长的待测试电缆的待测试样本；
对每个待测试样本进行拉伸试验，以得到所述待测试电缆在不同温度应力下、不同老化时长下的电缆伸长率；
其中，基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型，包括：
利用线性回归拟合出所述待测试电缆在不同温度应力下，老化时长与电缆伸长率的指数关系曲线；并采用最小二乘法拟合出不同温度应力所对应的指数关系曲线中的待估参数，其中，所述指数关系曲线表示为：，/>为老化时长，/>为电缆伸长率，/>、为指数关系曲线中的待估参数；
确定所述待测试电缆失效时对应的断裂伸长率，并将所述断裂伸长率带入到所述待测试电缆在不同温度应力下，老化时长与电缆伸长率的指数关系曲线中，得到所述待测试电缆在不同温度应力下的断裂时长；
将不同温度应力和所述待测试电缆在不同温度应力下的断裂时长带入第一预设公式中；并采用最小二乘法拟合所述第一预设公式中的待估参数，得到所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测公式，其中，所述寿命预测公式表示为：，/>为温度应力/>下的断裂时长，/>、/>为寿命预测公式中的待估参数。
2.一种电缆寿命预测方法，其特征在于，包括：
获取待进行电缆寿命预测的目标电缆；
确定所述目标电缆的类型，其中，所述目标电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆或金属电缆；
采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果；
其中，在采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果之前，所述方法还包括：
确定待测试电缆的类型，其中，所述待测试电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆或金属电缆；
基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；
基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型；
其中，在所述待测试电缆的类型为光纤电缆的情况下，基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，包括：
对所述待测试电缆进行不同拉力应力下的振动试验；
在每个拉力应力下，抽取不同老化时长的待测试电缆的待测试样本；
对每个待测试样品进行疲劳性能检测，以得到所述待测试电缆在不同拉力应力下和不同老化时长下的电缆疲劳值；
其中，基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型，包括：
基于威布尔分布拟合出所述待测试电缆在不同拉力应力下，老化时间与电缆疲劳值的关系公式；
确定所述待测试电缆失效时对应的失效疲劳值，并将所述失效疲劳值带入到所述待测试电缆在不同拉力应力下，老化时长与电缆疲劳值的关系公式中，得到所述待测试电缆在不同拉力应力下的失效时长；
将不同拉力应力和所述待测试电缆在不同拉力应力下的失效时长带入第二预设公式中；并采用最小二乘法拟合所述第二预设公式中的待估参数，得到所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测公式，其中，所述寿命预测公式表示为：，/>为拉力应力/>下的失效时长，/>、/>为寿命预测公式中的待估参数。
3.一种电缆寿命预测方法，其特征在于，包括：
获取待进行电缆寿命预测的目标电缆；
确定所述目标电缆的类型，其中，所述目标电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆或金属电缆；
采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果；
其中，在采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果之前，所述方法还包括：
确定待测试电缆的类型，其中，所述待测试电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆或金属电缆；
基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；
基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型；
其中，在所述待测试电缆的类型为金属电缆的情况下，基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，包括：
对所述待测试电缆进行不同单轴拉伸应力的老化试验；
在每个单轴拉伸应力下，抽取不同老化时长的待测试电缆的待测试样本；
对每个待测试样品进行疲劳性能检测，以得到所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下、不同老化时长下的电缆疲劳值；
其中，基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型，包括：
确定所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下的失效时长，其中，所述失效时长为所述待测试电缆在单轴拉伸应力下，达到预设疲劳状态所需要的时长；
利用线性回归拟合出不同单轴拉伸应力和所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下的失效时长之间的线性关系；
基于所拟合出的线性关系，将不同单轴拉伸应力和所述待测试电缆在不同单轴拉伸应力下的失效时长带入的第三预设公式，其中，所述第三预设公式为：或，/>为拉力应力/>下的失效时长，/>、/>为寿命预测公式中的待估参数；
采用最小二乘法拟合所述第三预设公式中的待估参数，得到所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测公式。
4.一种电缆寿命预测装置，其特征在于，所述电缆寿命预测装置中执行权利要求1、权利要求2或权利要求3中任意一项所述电缆寿命预测方法，包括：
第一获取单元，用于获取待进行电缆寿命预测的目标电缆；
第一确定单元，用于确定所述目标电缆的类型，其中，所述目标电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆或金属电缆；
预测单元，用于采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果；
所述装置还包括：
第二确定单元，用于在采用所述目标电缆的类型对应的寿命预测模型，对所述目标电缆进行电缆寿命预测，得到预测结果之前，确定待测试电缆的类型，其中，所述待测试电缆的类型包括：电线电缆、光纤电缆或金属电缆；
第二获取单元，用于基于所述待测试电缆的类型对所述待测试电缆进行加速老化试验，并获取所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据；
建立单元，用于基于所述待测试电缆经加速老化试验所得的性能数据，建立所述待测试电缆的类型所对应的寿命预测模型。
5.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1、权利要求2或权利要求3中任意一项所述电缆寿命预测方法。
6.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1、权利要求2或权利要求3中任意一项所述电缆寿命预测方法。
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