CN115267337A - 一种广域土壤电阻率的确定方法及装置、存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种广域土壤电阻率的确定方法及装置、存储介质，该方法包括：依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量；基于所述第一电流仿真向量，以及第一预设数量的目标电流实测向量，对所述第一土壤电阻率向量进行迭代运算，直至迭代后的第二土壤电阻率向量对应的第二电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或等于预设偏差阈值时结束；将所述第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为所述广域范围内的目标土壤电阻率。本申请能够大大提升广域范围内的目标土壤电阻率的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及土壤电阻率测量技术领域，尤其是涉及到一种广域土壤电阻率的确定方法及装置、存储介质、计算机设备。
背景技术
近年来，高压直流输电技术（HVDC）因其运行的经济性、稳定性和调度的灵活性等优势在我国电网中得到迅速发展。然而，其单极大地回线运行方式会造成大量直流电流入地，引起地下金属构件例如地下金属管道、铠装电缆、电力线路杆塔基础等的腐蚀，同时，直流电流会通过变压器中性点流经变压器绕组，由此引发的直流偏磁可导致铁心磁饱和、损耗增加，局部过热、绝缘破坏、损坏变压器及继保装置的误动、拒动等，直接影响电网的安全运行。因此，亟需测得广域范围内的土壤电阻率分布，并通过广域范围内的土壤电阻率计算得到直流电流分布，从而判断其对交流电网及地下金属构件的影响程度，保证电网的安全运行。
目前，土壤电阻率的确定主要是通过四极法或大地电磁法单点测量后得到接地极附近土壤层数及每层电阻率，并将该单点测量结果作为广域范围内的土壤电阻率分布，这样在计算直流电流分布时，直接导致直流电流分布计算结果与实测值偏差很大，难以指导后续直流电流影响评估及治理工作。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种广域土壤电阻率的确定方法及装置、存储介质、计算机设备，通过广域范围内不同目标站点对应的直流电流实测值，对第一土壤电阻率向量进行迭代，最终得到广域范围内对应的目标土壤电阻率，简单、方便，能够大大提升广域范围内的目标土壤电阻率的准确性。
根据本申请的一个方面，提供了一种广域土壤电阻率的确定方法，包括：
依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量，所述第一土壤电阻率向量包括各层土壤对应的土壤实测电阻率，所述第一电流仿真向量包括广域范围内不同目标站点对应的直流电流仿真值；
基于所述第一电流仿真向量，以及第一预设数量的目标电流实测向量，对所述第一土壤电阻率向量进行迭代运算，直至迭代后的第二土壤电阻率向量对应的第二电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或等于预设偏差阈值时结束，所述目标电流实测向量包括所述广域范围内不同目标站点在同一时间对应的直流电流实测值；
将所述第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为所述广域范围内的目标土壤电阻率。
根据本申请的另一方面，提供了一种广域土壤电阻率的确定装置，包括：
电流仿真向量确定模块，用于依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量，所述第一土壤电阻率向量包括各层土壤对应的土壤实测电阻率，所述第一电流仿真向量包括广域范围内不同目标站点对应的直流电流仿真值；
电阻率迭代模块，用于基于所述第一电流仿真向量，以及第一预设数量的目标电流实测向量，对所述第一土壤电阻率向量进行迭代运算，直至迭代后的第二土壤电阻率向量对应的第二电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或等于预设偏差阈值时结束，所述目标电流实测向量包括所述广域范围内不同目标站点在同一时间对应的直流电流实测值；
目标土壤电阻率确定模块，用于将所述第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为所述广域范围内的目标土壤电阻率。
依据本申请又一个方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现上述广域土壤电阻率的确定方法。
依据本申请再一个方面，提供了一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述广域土壤电阻率的确定方法。
借由上述技术方案，本申请提供的一种广域土壤电阻率的确定方法及装置、存储介质、计算机设备，首先，可以根据第一土壤电阻率向量和直流接地极入地电流，经过计算得到第一电流仿真向量。得到第一电流仿真向量之后，可以利用第一电流仿真向量、第一预设数量的目标电流实测向量，实现对第一土壤电阻率向量的迭代运算。每次迭代后可以得到更新后的第一土壤电阻率向量，还可以利用该更新后的第一土壤电阻率向量计算得到对应的更新后的第一电流仿真向量，并可以根据该更新后的第一电流仿真向量与各个目标电流实测向量，计算得到第一预设数量的目标偏差，其中，每个更新后的第一电流仿真向量与一个目标电流实测向量均可以计算得到一个目标偏差。如果第一预设数量的目标偏差中有任意一个目标偏差大于预设偏差阈值，那么说明此时更新后的第一土壤电阻率向量误差较大，可以再次对该更新后的第一土壤电阻率向量进行迭代，直到根据迭代后得到的第一土壤电阻率向量计算得到的第一电流仿真向量与各个目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或者等于预设偏差阈值时，停止第一土壤电阻率向量的迭代。此时，可以将最后一次更新得到的第一土壤电阻率向量作为第二土壤电阻率向量，根据第二土壤电阻率向量计算得到的为第二电流仿真向量。在这里，目标电流实测向量中可以包括广域范围内不同目标站点在同一时间对应测得的直流电流实测值。得到第二土壤电阻率向量之后，可以将第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为上述广域范围内的各层土壤对应的目标土壤电阻率。本申请实施例通过广域范围内不同目标站点对应的直流电流实测值，对第一土壤电阻率向量进行迭代，最终得到广域范围内对应的目标土壤电阻率，简单、方便，能够大大提升广域范围内的目标土壤电阻率的准确性。
上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出了本申请实施例提供的一种广域土壤电阻率的确定方法的流程示意图；
图2示出了本申请实施例提供的另一种广域土壤电阻率的确定方法的流程示意图；
图3示出了本申请实施例提供的一种广域土壤电阻率的确定装置的结构示意图；
图4示出了本申请实施例提供的一种广域土壤电阻率的确定系统的结构示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实施例中提供了一种广域土壤电阻率的确定方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101，依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量，所述第一土壤电阻率向量包括各层土壤对应的土壤实测电阻率，所述第一电流仿真向量包括广域范围内不同目标站点对应的直流电流仿真值；
本申请实施例提供的广域土壤电阻率的确定方法，可以应用于服务器一侧，可以充分利用广域范围内不同目标站点对应的直流电流实测值，使得最终确定的广域范围内的目标土壤电阻率的准确性更高。在确定目标土壤电阻率之前，可以根据四极法或大地电磁法测量广域范围内某一接地极对应的土壤层数M以及每层的土壤实测电阻率，根据该M层土壤对应的土壤实测电阻率组成第一土壤电阻率向量。例如，经过测量发现该接地极对应的土壤层数为7层，那么对应测得的土壤实测电阻率有7个，第一土壤电阻率向量中也包括7个元素，每个元素即为一个土壤实测电阻率。首先，可以根据第一土壤电阻率向量和直流接地极入地电流，经过计算得到第一电流仿真向量，其中，第一电流仿真向量中同样可以包括多个元素，每个元素实际上对应一个目标站点（目标变电站）的直流电流仿真值，目标站点均为确定的广域范围内的站点。在高压直流输电调试阶段时，换流站会提供单极大地回线的运行方式，并给出不同的入地电流值用于直流偏磁测试，此时就对应确定的直流接地极入地电流。
步骤102，基于所述第一电流仿真向量，以及第一预设数量的目标电流实测向量，对所述第一土壤电阻率向量进行迭代运算，直至迭代后的第二土壤电阻率向量对应的第二电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或等于预设偏差阈值时结束，所述目标电流实测向量包括所述广域范围内不同目标站点在同一时间对应的直流电流实测值；
在该实施例中，得到第一电流仿真向量之后，可以利用第一电流仿真向量、第一预设数量的目标电流实测向量，实现对第一土壤电阻率向量的迭代运算。其中，第一预设数量可以是1个，也可以是多个，当选定多个目标电流实测向量时，可以大大提升迭代后得到的目标土壤电阻率的准确性，因此可以根据具体经验对第一预设数量的值进行选定。每次迭代后可以得到更新后的第一土壤电阻率向量，还可以利用该更新后的第一土壤电阻率向量计算得到对应的更新后的第一电流仿真向量，并可以根据该更新后的第一电流仿真向量与各个目标电流实测向量，计算得到第一预设数量的目标偏差，其中，每个更新后的第一电流仿真向量与一个目标电流实测向量均可以计算得到一个目标偏差。如果第一预设数量的目标偏差中有任意一个目标偏差大于预设偏差阈值，那么说明此时更新后的第一土壤电阻率向量误差较大，可以再次对该更新后的第一土壤电阻率向量进行迭代，直到根据迭代后得到的第一土壤电阻率向量计算得到的第一电流仿真向量与各个目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或者等于预设偏差阈值时，停止第一土壤电阻率向量的迭代。此时，可以将最后一次更新得到的第一土壤电阻率向量作为第二土壤电阻率向量，根据第二土壤电阻率向量计算得到的为第二电流仿真向量。在这里，目标电流实测向量中可以包括广域范围内不同目标站点在同一时间对应测得的直流电流实测值，每个直流电流实测值为一个目标站点的变压器中性点处通过电流传感器测得的直流电流。例如，有5个目标电流实测向量，每个目标电流实测向量中可以包括N个元素，也即对应有N个不同的目标站点，那么这5个目标电流实测向量可以对应5个不同的时间，每个目标实测电流向量下的N个直流电流实测值均为同一时间通过不同的电流传感器测量得到的。本申请实施例中每个目标电流实测向量中包含的直流电流实测值均为同一时间测得的，保证同一目标电流实测向量中不同直流电流实测值的同步性，可以提升后续目标土壤电阻率确定的准确性。
步骤103，将所述第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为所述广域范围内的目标土壤电阻率。
在该实施例中，得到第二土壤电阻率向量之后，可以将第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为上述广域范围内的各层土壤对应的目标土壤电阻率。不论如何迭代，得到的第二土壤电阻率向量中的元素的数量均是不变的，每个元素在第二土壤电阻率向量中所处的位置代表的土壤层数也是固定不变的。例如，第一土壤电阻率向量中包括7个元素，第一土壤电阻率向量可以表示为（a1，a2，a3，a4，a5，a6，a7），其中a1~a7分别表示第1层土壤对应的土壤实测电阻率~第7层土壤对应的土壤实测电阻率，经过一系列迭代之后，得到的满足预设偏差阈值条件的第二土壤电阻率向量可以表示为（a1’，a2’，a3’，a4’，a5’，a6’，a7’），其中a1’~a7’仍旧分别表示第1层土壤对应的土壤迭代电阻率~第7层土壤对应的土壤迭代电阻率。另外，本申请实施例在不同位置处提到的广域指的是同一范围，第一电流仿真向量中提到的不同目标站点以及目标电流实测向量中提到的不同目标站点，指的也是同一批目标站点。
在本申请实施例中，可选地，步骤102之前，所述方法还包括：获取第二预设数量的目标电流实测向量，并当任一所述目标电流实测向量中存在无效的直流电流实测值时，将所述任一所述目标电流实测向量剔除，得到所述第一预设数量的目标电流实测向量。
在该实施例中，可以获取第二预设数量的目标电流实测向量，并分析每个目标电流实测向量中是否包含无效的直流电流实测值。例如，某一目标电流实测向量中的某个元素，也即某个直流电流实测值为无效的时，此时可以将该目标电流实测向量进行剔除处理。在这里，无效的直流电流实测值可以是空值，或者明显有异常的直流电流实测值。其中，对于不同的目标电流实测向量，如果在目标电流实测向量中的同一位置处对应的直流电流实测值中的差别明显较大者，即可将该差别明显较大者对应的目标电流实测向量剔除掉。差别明显较大者可以通过预设电流范围确定，如果不属于该预设电流范围，那么即断定为差别明显较大者；或者可以将不同目标电流实测向量中同一位置处对应的直流电流实测值计算均值，将与均值之间的差值超过预设差值的直流电流实测值断定为差别明显较大者，等等。经过剔除操作之后，即可得到第一预设数量的目标电流实测向量。本申请实施例利用经过剔除操作的目标电流实测向量计算目标土壤电阻率，有利于提升目标土壤电阻率的准确性。
通过应用本实施例的技术方案，首先，可以根据第一土壤电阻率向量和直流接地极入地电流，经过计算得到第一电流仿真向量。得到第一电流仿真向量之后，可以利用第一电流仿真向量、第一预设数量的目标电流实测向量，实现对第一土壤电阻率向量的迭代运算。每次迭代后可以得到更新后的第一土壤电阻率向量，还可以利用该更新后的第一土壤电阻率向量计算得到对应的更新后的第一电流仿真向量，并可以根据该更新后的第一电流仿真向量与各个目标电流实测向量，计算得到第一预设数量的目标偏差，其中，每个更新后的第一电流仿真向量与一个目标电流实测向量均可以计算得到一个目标偏差。如果第一预设数量的目标偏差中有任意一个目标偏差大于预设偏差阈值，那么说明此时更新后的第一土壤电阻率向量误差较大，可以再次对该更新后的第一土壤电阻率向量进行迭代，直到根据迭代后得到的第一土壤电阻率向量计算得到的第一电流仿真向量与各个目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或者等于预设偏差阈值时，停止第一土壤电阻率向量的迭代。此时，可以将最后一次更新得到的第一土壤电阻率向量作为第二土壤电阻率向量，根据第二土壤电阻率向量计算得到的为第二电流仿真向量。在这里，目标电流实测向量中可以包括广域范围内不同目标站点在同一时间对应测得的直流电流实测值。得到第二土壤电阻率向量之后，可以将第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为上述广域范围内的各层土壤对应的目标土壤电阻率。本申请实施例通过广域范围内不同目标站点对应的直流电流实测值，对第一土壤电阻率向量进行迭代，最终得到广域范围内对应的目标土壤电阻率，简单、方便，能够大大提升广域范围内的目标土壤电阻率的准确性。
进一步的，作为上述实施例具体实施方式的细化和扩展，为了完整说明本实施例的具体实施过程，提供了另一种广域土壤电阻率的确定方法，如图2所示，该方法包括：
步骤201，确定所述广域范围对应的地上电网模型，并确定所述地上电网模型对应的网络参数，所述地上电网模型基于所述广域范围内不同目标站点建立；
步骤202，依据所述第一土壤电阻率向量、所述直流接地极入地电流以及所述网络参数，通过第二多项式，确定所述第一电流仿真向量，所述第二多项式指示所述第一土壤电阻率向量、所述直流接地极入地电流、所述网络参数与第一电流仿真向量之间的函数关系；
在该实施例中，首先可以建立广域范围对应的地上电网模型。第二多项式可以是
第一类切比雪夫多项式，将第二多项式表示为
，其中，
表示第一土壤电阻率向量，M表示土壤层数；Id表示直流接地极入地电流；Y表
示地上电网模型的网络参数。不同的第一土壤电阻率向量可以对应不同的第二多项式。
此外，第一电流仿真向量也可以通过下式计算：
。特高压直流输电
在单极大地回线运行方式下，直流电流以接地极、大地为回路流通，电流在地中形成的电流
场在很大范围内造成了地电位明显的差异。由于各交流变电站的地电位不同，各变电站之
间存在电位差，当变电站变压器中性点接地时，交流系统中便会有直流电流流过。因此，对
于由输电线路和变压器绕组直流电阻构成的地上电阻网络，各变电站的地电位相当于与其
相连的电压源。若已知各目标站点的地电位升Vn和网络参数，利用节点电压法即可求得各
目标站点的直流电流仿真值，具体可以通过下式计算：
。其中，I为第一电流
仿真向量或第二电流仿真向量；E为单位向量；Y即为上文提到的网络参数；R为各目标站点
的接地电阻，为已知值。通过上式可知，确定Vn即可确定I。而Vn可以根据行波法计算出来，在
利用行波法计算Vn时，具体可以利用到
以及Id，其中，
表示第
一土壤电阻率向量，M表示土壤层数，Id表示直流接地极入地电流。
步骤203，基于所述第一电流仿真向量，以及所述第一预设数量的目标电流实测向量，分别确定所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差；
在该实施例中，确定第一电流仿真向量之后，可以通过第一电流仿真向量与每个目标电流实测向量，分别计算得到一个目标偏差。假设目标电流实测向量有5个，那么计算得到的目标偏差也对应有5个。
步骤204，当任一所述目标偏差大于预设偏差阈值时，将所述第一土壤电阻率向量进行迭代，更新所述第一土壤电阻率向量，并返回至所述依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量的步骤，直至全部目标偏差均小于或等于所述预设偏差阈值时结束，得到所述第二土壤电阻率向量以及所述第二电流仿真向量；
在该实施例中，如果计算得到的目标偏差中，有任意一个目标偏差大于预设偏差阈值，那么可以对第一土壤电阻率向量进行迭代，迭代后可以对第一土壤电阻率向量进行更新。更新之后，可以利用更新的第一土壤电阻率向量和直流接地极入地电流，再次计算全新的第一电流仿真向量，并通过全新的第一电流仿真向量再次确定与每个目标电流实测向量之间的目标偏差，比较各个目标偏差和预设偏差阈值之间的大小关系，直至某一次迭代得到的第一土壤电阻率向量对应的第一电流仿真向量，与各个目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或者等于预设偏差阈值时结束。具体地，可以将此时经过一系列迭代之后得到的第一土壤电阻率向量作为第二土壤电阻率向量，第二土壤电阻率向量对应计算得到的是第二电流仿真向量。也即，最终迭代结束时对应的土壤电阻率向量可以称作第二土壤电阻率向量，经过第二土壤电阻率向量计算得到的是第二电流仿真向量。
步骤205，将所述第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为所述广域范围内的目标土壤电阻率。
在该实施例中，得到第二土壤电阻率向量之后，可以将第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为上述广域范围内的各层土壤对应的目标土壤电阻率。不论如何迭代，得到的第二土壤电阻率向量中的元素的数量均是不变的，每个元素在第二土壤电阻率向量中所处的位置代表的土壤层数也是固定不变的。在后续利用此目标土壤电阻率进行新建站点或网架结构改变后的直流偏磁影响评估时，误差小于15%。本发明实施例可用于接地极周边新建变电站选址及金属管道路径规划，有效提升高压直流输电输送功率，保障了交直流混联电网安全稳定运行。
在本申请实施例中，可选地，步骤203中所述“分别确定所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差”，包括：分别计算所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量中同一目标站点对应的直流电流仿真值与直流电流实测值之间的差值，并将不同目标站点对应的所述差值中的最大值，作为所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的所述目标偏差。
在该实施例中，不论是第一电流仿真向量，还是任一目标电流实测向量，其中包含的元素的数量都是相同的，都是同一批目标站点的数量，并且每个元素对应一个目标站点。因此，在计算目标偏差时，可以将第一电流仿真向量中的第i个元素，也即第i个直流电流仿真值，与任一目标电流实测向量中的第i个元素，也即第i个直流电流实测值作差值，假设目标站点的数量为N，那么对于每一个目标电流实测向量来说，计算得到的差值也为N个，接着，可以从这N个差值中找出最大值，将该最大值作为第一电流仿真向量与该目标电流实测向量之间的目标偏差。例如，目标电流实测向量为4个，分别为目标电流实测向量1~目标电流实测向量4，目标站点为5个，分别为1号目标站点~5号目标站点，那么可以分别计算第一电流仿真向量与目标电流实测向量1之间的目标偏差、第一电流仿真向量与目标电流实测向量2之间的目标偏差、第一电流仿真向量与目标电流实测向量3之间的目标偏差，以及第一电流仿真向量与目标电流实测向量4之间的目标偏差。以计算第一电流仿真向量与目标电流实测向量1之间的目标偏差为例，可以计算第一电流仿真向量中第i个目标站点对应的直流电流仿真值，与目标电流实测向量1中第i个目标站点对应的直流电流实测值之间的差值，最后得到5个目标站点对应的5个差值，从这5个差值中找到最大值即可作为第一电流仿真向量与目标电流实测向量1之间的目标偏差。
在本申请实施例中，可选地，步骤204中所述“将所述第一土壤电阻率向量进行迭代，更新所述第一土壤电阻率向量”，包括：按照预设电阻率迭代公式，分别计算所述第一土壤电阻率向量中每个所述土壤实测电阻率对应的土壤迭代电阻率，并基于所述土壤迭代电阻率更新所述第一土壤电阻率向量，所述预设电阻率迭代公式基于第一多项式生成，所述第一多项式指示第一土壤电阻率向量与第一电流仿真向量之间的函数关系。
在该实施例中，在对第一土壤电阻率向量进行迭代时，可以利用预设电阻率迭代
公式，具体地，预设电阻率迭代公式可以如下：
，其中，ρ (k)指的是第
k次迭代对应的第一土壤电阻率向量，ρ (k+1)指的是第（k+1）次迭代对应的第一土壤电阻率向
量，当k=0时，ρ (0)可以指最初通过四极法或大地电磁法测量得到的土壤实测电阻率组成的
第一土壤电阻率向量；S(ρ (k))为第一多项式，可以指示第一土壤电阻率向量和第一电流仿
真向量之间的函数关系，
，S’(ρ (k))为S(ρ (k))的导数。
在本申请实施例中，可选地，目标站点的数量N与土壤层数M之间的关系满足N≥2M+1。
在该实施例中，假设目标站点的数量是N，土壤层数的数量是M，那么目标站点的数量和土壤层数之间的关系可以表示为N≥2M+1。通过经验值分析，当目标站点的数量N与土壤层数M之间的关系满足N≥2M+1时，广域范围内目标土壤电阻率的计算准确率较高。当目标站点的数量与土壤层数之间的关系满足上式时，计算得到的目标土壤电阻率，可以提升后续直流电流分布计算的准确性。
进一步的，作为图1方法的具体实现，本申请实施例提供了一种广域土壤电阻率的确定装置，如图3所示，该装置包括：
电流仿真向量确定模块，用于依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量，所述第一土壤电阻率向量包括各层土壤对应的土壤实测电阻率，所述第一电流仿真向量包括广域范围内不同目标站点对应的直流电流仿真值；
电阻率迭代模块，用于基于所述第一电流仿真向量，以及第一预设数量的目标电流实测向量，对所述第一土壤电阻率向量进行迭代运算，直至迭代后的第二土壤电阻率向量对应的第二电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或等于预设偏差阈值时结束，所述目标电流实测向量包括所述广域范围内不同目标站点在同一时间对应的直流电流实测值；
目标土壤电阻率确定模块，用于将所述第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为所述广域范围内的目标土壤电阻率。
可选地，所述电阻率迭代模块，用于：
基于所述第一电流仿真向量，以及所述第一预设数量的目标电流实测向量，分别确定所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差；当任一所述目标偏差大于预设偏差阈值时，将所述第一土壤电阻率向量进行迭代，更新所述第一土壤电阻率向量，并返回至所述依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量的步骤，直至全部目标偏差均小于或等于所述预设偏差阈值时结束，得到所述第二土壤电阻率向量以及所述第二电流仿真向量。
可选地，所述电阻率迭代模块，还用于：
分别计算所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量中同一目标站点对应的直流电流仿真值与直流电流实测值之间的差值，并将不同目标站点对应的所述差值中的最大值，作为所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的所述目标偏差。
可选地，所述电阻率迭代模块，还用于：
按照预设电阻率迭代公式，分别计算所述第一土壤电阻率向量中每个所述土壤实测电阻率对应的土壤迭代电阻率，并基于所述土壤迭代电阻率更新所述第一土壤电阻率向量，所述预设电阻率迭代公式基于第一多项式生成，所述第一多项式指示第一土壤电阻率向量与第一电流仿真向量之间的函数关系。
可选地，所述电流仿真向量确定模块，用于：
确定所述广域范围对应的地上电网模型，并确定所述地上电网模型对应的网络参数，所述地上电网模型基于所述广域范围内不同目标站点建立；依据所述第一土壤电阻率向量、所述直流接地极入地电流以及所述网络参数，通过第二多项式，确定所述第一电流仿真向量，所述第二多项式指示所述第一土壤电阻率向量、所述直流接地极入地电流、所述网络参数与第一电流仿真向量之间的函数关系。
可选地，所述目标站点的数量N与土壤层数M之间的关系满足N≥2M+1。
可选地，所述装置还包括：
向量剔除模块，用于所述基于所述第一电流仿真向量，以及第一预设数量的目标电流实测向量，对所述第一土壤电阻率向量进行迭代运算之前，获取第二预设数量的目标电流实测向量，并当任一所述目标电流实测向量中存在无效的直流电流实测值时，将所述任一所述目标电流实测向量剔除，得到所述第一预设数量的目标电流实测向量。
需要说明的是，本申请实施例提供的一种广域土壤电阻率的确定装置所涉及各功能单元的其他相应描述，可以参考图1至图2方法中的对应描述，在此不再赘述。
进一步的，本申请实施例提供了一种广域土壤电阻率的确定系统，如图4所示，该系统包括两个部分：第一部分为直流电流实测值获取子系统；第二部分为目标土壤电阻率确定子系统。其中，直流电流实测值获取子系统的数量与目标站点的数量相同，每个直流电流实测值获取子系统可以包括电流传感器（1）、无线电波接收单元（2）、北斗短报文通信单元（3）、智能终端（4）、信号线（5）、接地排（8）。不同的目标站点共同对应一个目标土壤电阻率确定子系统，该目标土壤电阻率确定子系统包括数据处理服务器（6）、北斗短报文接收机（7）。
电流传感器与接地排连接，通过霍尔效应测量接地排上的直流电流，得到直流电流实测值，之后，电流传感器通过信号线与智能终端连接，将直流电流实测值发送至智能终端。智能终端可以将接收到的直流电流实测值发送至数据处理服务器，具体地，可以通过两种方式实现。当智能终端检测到无线信号强时，可以通过无线方式将直流电流实测值发送至数据处理服务器；当智能终端检测到无线信号弱时，通过北斗短报文通信单元将直流电流实测值传输至北斗短报文接收机，并通过北斗短报文接收机传输至数据处理服务器，其中，北斗短报文通信单元与智能终端连接，北斗短报文接收机与数据处理服务器连接。此外，北斗短报文接收机可以将无公网地区的直流电流实测值发送至数据处理服务器。最终数据处理服务器可以根据接收到的不同目标站点对应的直流电流实测值，计算得到目标土壤电阻率。
另外，在直流电流实测值获取子系统中，无线电波接收单元与智能终端连接，无线电波接收单元采用高感度接收器接收以无线电波传送的标准时间信号，并自动校准智能终端时间，最大延时小于0.1ms。通过无线电波接收单元可以对智能终端的时间不断进行校准，使得不同目标站点之间的时间统一为标准时间，这样数据处理服务器接收到的直流电流实测值可以为同一时间对应的直流电流实测值，后续使用直流电流实测值进行目标土壤电阻率的计算时，可以使得目标土壤电阻率与实际结果更加接近，更加准确。也就是说，通过广域同步测量的直流电流实测值进行迭代可以保证目标土壤电阻率的精度，因此可以通过校准时间来实现不同目标站点测量的同步性。
基于上述如图1至图2所示方法，相应的，本申请实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述如图1至图2所示的广域土壤电阻率的确定方法。
基于这样的理解，本申请的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等）中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施场景所述的方法。
基于上述如图1至图2所示的方法，以及图3所示的虚拟装置实施例，为了实现上述目的，本申请实施例还提供了一种计算机设备，具体可以为个人计算机、服务器、网络设备等，该计算机设备包括存储介质和处理器；存储介质，用于存储计算机程序；处理器，用于执行计算机程序以实现上述如图1至图2所示的广域土壤电阻率的确定方法。
可选地，该计算机设备还可以包括用户接口、网络接口、摄像头、射频（RadioFrequency，RF）电路，传感器、音频电路、WI-FI模块等等。用户接口可以包括显示屏（Display）、输入单元比如键盘（Keyboard）等，可选用户接口还可以包括USB接口、读卡器接口等。网络接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如蓝牙接口、WI-FI接口）等。
本领域技术人员可以理解，本实施例提供的一种计算机设备结构并不构成对该计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
存储介质中还可以包括操作系统、网络通信模块。操作系统是管理和保存计算机设备硬件和软件资源的程序，支持信息处理程序以及其它软件和/或程序的运行。网络通信模块用于实现存储介质内部各组件之间的通信，以及与该实体设备中其它硬件和软件之间通信。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现，也可以通过硬件实现。首先，可以根据第一土壤电阻率向量和直流接地极入地电流，经过计算得到第一电流仿真向量。得到第一电流仿真向量之后，可以利用第一电流仿真向量、第一预设数量的目标电流实测向量，实现对第一土壤电阻率向量的迭代运算。每次迭代后可以得到更新后的第一土壤电阻率向量，还可以利用该更新后的第一土壤电阻率向量计算得到对应的更新后的第一电流仿真向量，并可以根据该更新后的第一电流仿真向量与各个目标电流实测向量，计算得到第一预设数量的目标偏差，其中，每个更新后的第一电流仿真向量与一个目标电流实测向量均可以计算得到一个目标偏差。如果第一预设数量的目标偏差中有任意一个目标偏差大于预设偏差阈值，那么说明此时更新后的第一土壤电阻率向量误差较大，可以再次对该更新后的第一土壤电阻率向量进行迭代，直到根据迭代后得到的第一土壤电阻率向量计算得到的第一电流仿真向量与各个目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或者等于预设偏差阈值时，停止第一土壤电阻率向量的迭代。此时，可以将最后一次更新得到的第一土壤电阻率向量作为第二土壤电阻率向量，根据第二土壤电阻率向量计算得到的为第二电流仿真向量。在这里，目标电流实测向量中可以包括广域范围内不同目标站点在同一时间对应测得的直流电流实测值。得到第二土壤电阻率向量之后，可以将第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为上述广域范围内的各层土壤对应的目标土壤电阻率。本申请实施例通过广域范围内不同目标站点对应的直流电流实测值，对第一土壤电阻率向量进行迭代，最终得到广域范围内对应的目标土壤电阻率，简单、方便，能够大大提升广域范围内的目标土壤电阻率的准确性。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本申请序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本申请的几个具体实施场景，但是，本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种广域土壤电阻率的确定方法，其特征在于，包括：
依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量，所述第一土壤电阻率向量包括各层土壤对应的土壤实测电阻率，所述第一电流仿真向量包括广域范围内不同目标站点对应的直流电流仿真值；
基于所述第一电流仿真向量，以及第一预设数量的目标电流实测向量，对所述第一土壤电阻率向量进行迭代运算，直至迭代后的第二土壤电阻率向量对应的第二电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或等于预设偏差阈值时结束，所述目标电流实测向量包括所述广域范围内不同目标站点在同一时间对应的直流电流实测值；
将所述第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为所述广域范围内的目标土壤电阻率。
2.根据权利要求1所述的广域土壤电阻率的确定方法，其特征在于，所述基于所述第一电流仿真向量，以及第一预设数量的目标电流实测向量，对所述第一土壤电阻率向量进行迭代运算，直至迭代后的第二土壤电阻率向量对应的第二电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或等于预设偏差阈值时结束，包括：
基于所述第一电流仿真向量，以及所述第一预设数量的目标电流实测向量，分别确定所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差；
当任一所述目标偏差大于预设偏差阈值时，将所述第一土壤电阻率向量进行迭代，更新所述第一土壤电阻率向量，并返回至所述依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量的步骤，直至全部目标偏差均小于或等于所述预设偏差阈值时结束，得到所述第二土壤电阻率向量以及所述第二电流仿真向量。
3.根据权利要求2所述的广域土壤电阻率的确定方法，其特征在于，所述分别确定所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差，包括：
分别计算所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量中同一目标站点对应的直流电流仿真值与直流电流实测值之间的差值，并将不同目标站点对应的所述差值中的最大值，作为所述第一电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的所述目标偏差。
4.根据权利要求2或3所述的广域土壤电阻率的确定方法，其特征在于，所述将所述第一土壤电阻率向量进行迭代，更新所述第一土壤电阻率向量，包括：
按照预设电阻率迭代公式，分别计算所述第一土壤电阻率向量中每个所述土壤实测电阻率对应的土壤迭代电阻率，并基于所述土壤迭代电阻率更新所述第一土壤电阻率向量，所述预设电阻率迭代公式基于第一多项式生成，所述第一多项式指示第一土壤电阻率向量与第一电流仿真向量之间的函数关系。
5.根据权利要求1所述的广域土壤电阻率的确定方法，其特征在于，所述依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量，包括：
确定所述广域范围对应的地上电网模型，并确定所述地上电网模型对应的网络参数，所述地上电网模型基于所述广域范围内不同目标站点建立；
依据所述第一土壤电阻率向量、所述直流接地极入地电流以及所述网络参数，通过第二多项式，确定所述第一电流仿真向量，所述第二多项式指示所述第一土壤电阻率向量、所述直流接地极入地电流、所述网络参数与第一电流仿真向量之间的函数关系。
6.根据权利要求1所述的广域土壤电阻率的确定方法，其特征在于，所述目标站点的数量N与土壤层数M之间的关系满足N≥2M+1。
7.根据权利要求1所述的广域土壤电阻率的确定方法，其特征在于，所述基于所述第一电流仿真向量，以及第一预设数量的目标电流实测向量，对所述第一土壤电阻率向量进行迭代运算之前，所述方法还包括：
获取第二预设数量的目标电流实测向量，并当任一所述目标电流实测向量中存在无效的直流电流实测值时，将所述任一所述目标电流实测向量剔除，得到所述第一预设数量的目标电流实测向量。
8.一种广域土壤电阻率的确定装置，其特征在于，包括：
电流仿真向量确定模块，用于依据第一土壤电阻率向量以及直流接地极入地电流，确定第一电流仿真向量，所述第一土壤电阻率向量包括各层土壤对应的土壤实测电阻率，所述第一电流仿真向量包括广域范围内不同目标站点对应的直流电流仿真值；
电阻率迭代模块，用于基于所述第一电流仿真向量，以及第一预设数量的目标电流实测向量，对所述第一土壤电阻率向量进行迭代运算，直至迭代后的第二土壤电阻率向量对应的第二电流仿真向量与每个所述目标电流实测向量之间的目标偏差均小于或等于预设偏差阈值时结束，所述目标电流实测向量包括所述广域范围内不同目标站点在同一时间对应的直流电流实测值；
目标土壤电阻率确定模块，用于将所述第二土壤电阻率向量中的各个土壤迭代电阻率，作为所述广域范围内的目标土壤电阻率。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法。
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant |