CN116432066A - 电缆温度数据处理方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种电缆温度数据处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。所述方法包括：基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心；样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度；分别针对预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值；基于修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值进行范围划分，获得具有两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态。采用本方法能够较准确地预测电缆所处的电缆状态。

Description

电缆温度数据处理方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，特别是涉及一种电缆温度数据处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品。

背景技术

随着社会用电需求以及信息传输需求的不断提升，对电网中电力系统的安全运行提出了更高要求。电缆是电力系统中用于传输电能或信号的传输装置，是电力系统中传输电力必不可少的装置，一旦电缆发生故障，将影响电网的安全稳定运行，因此，对电缆的故障检测十分重要。通常，通过使用直流耐压试验机对电缆进行故障检测，在检测过程中，使用直流耐压试验机的拾音器沿着电缆移动，根据电缆放电的声音确定电缆的故障位置。

然而，使用直流耐压试验机对电缆进行故障检测的方法，是在电缆故障后检测出故障电缆的故障位置，以便于对电缆进行维修，却无法提前预测电缆的电缆状态，以避免电缆故障的发生，对电网安全运行依然存在影响。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够预测电缆状态的电缆温度数据处理方法、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。

第一方面，本申请提供了一种电缆温度数据处理方法。所述方法包括：

基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心；所述样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度；

分别确定预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心；

分别针对所述预设电缆状态分界瞬时温度值和所述预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值；

基于所述修正电缆状态分界瞬时温度值和所述修正电缆状态分界统计温度值进行范围划分，获得具有所述两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态；所述多个温度范围用于基于目标电缆的目标温度数据中所述两个维度的温度值确定所述目标电缆所处的电缆状态。

第二方面，本申请还提供了一种电缆温度数据处理装置。所述装置包括：

聚类模块，用于基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心；所述样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度；

修正模块，用于分别确定预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心；分别针对所述预设电缆状态分界瞬时温度值和所述预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值；

范围划分模块，用于基于所述修正电缆状态分界瞬时温度值和所述修正电缆状态分界统计温度值进行范围划分，获得具有所述两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态；所述多个温度范围用于基于目标电缆的目标温度数据中所述两个维度的温度值确定所述目标电缆所处的电缆状态。

第三方面，本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心；所述样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度；

分别确定预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心；

分别针对所述预设电缆状态分界瞬时温度值和所述预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值；

基于所述修正电缆状态分界瞬时温度值和所述修正电缆状态分界统计温度值进行范围划分，获得具有所述两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态；所述多个温度范围用于基于目标电缆的目标温度数据中所述两个维度的温度值确定所述目标电缆所处的电缆状态。

第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心；所述样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度；

分别确定预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心；

分别针对所述预设电缆状态分界瞬时温度值和所述预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值；

基于所述修正电缆状态分界瞬时温度值和所述修正电缆状态分界统计温度值进行范围划分，获得具有所述两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态；所述多个温度范围用于基于目标电缆的目标温度数据中所述两个维度的温度值确定所述目标电缆所处的电缆状态。

第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心；所述样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度；

分别确定预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心；

分别针对所述预设电缆状态分界瞬时温度值和所述预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值；

基于所述修正电缆状态分界瞬时温度值和所述修正电缆状态分界统计温度值进行范围划分，获得具有所述两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态；所述多个温度范围用于基于目标电缆的目标温度数据中所述两个维度的温度值确定所述目标电缆所处的电缆状态。

上述电缆温度数据处理方法、装置、计算机设备、存储介质和计算机程序产品，样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度，数据维度与电缆状态相关，为可靠地判定电缆的电缆状态创造条件；进而，基于多个样本电缆各自的样本温度数据对多个样本电缆进行聚类，获得的聚类中心可表征电缆在历史运行时电缆状态分界温度的实际情况，使得根据获得的聚类中心对预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值修正，获得更准确的修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值，从而使得划分的多个温度范围以及各自对应的电缆状态较准确；进而，通过划分得到的多个温度范围以及各自对应的电缆状态，可使得根据目标电缆的目标温度数据较为准确地预测目标电缆所处的电缆状态。

附图说明

图1为一个实施例中电缆温度数据处理方法的应用环境图；

图2为一个实施例中电缆温度数据处理方法的流程示意图；

图3为一个实施例中聚类训练步骤的流程示意图；

图4为一个实施例中电缆状态分界温度值修正示例示意图；

图5为一个实施例中温度范围与电缆状态的对应关系示意图；

图6为一个实施例中电缆温度数据处理装置的结构框图；

图7为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的电缆温度数据处理方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，计算机设备102可通过网络与测温设备104进行通信，测温设备104可采集电缆106的温度数据。计算机设备102基于从测温设备104获取的多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对多个样本电缆进行聚类，以获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值，进而获得具有两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态。其中，计算机设备102可以是台式计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑或服务器。测温设备104是用于采集电缆的温度数据的设备。测温设备104可以是基于红外测温原理采集电缆温度数据的红外测温设备，也可以是基于电缆光纤采集电缆缆芯温度的光纤测温设备。电缆106可以是专门传输电能的电力电缆，也可以是用于信息传输的通讯电缆。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种电缆温度数据处理方法，本实施例以该方法应用于图1中的计算机设备102为例进行说明，该方法包括以下步骤：

步骤202，基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心；样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度。

其中，样本电缆是为预测目标电缆的电缆状态而观察的电缆。样本温度数据是为预测目标电缆的电缆状态而观察的样本电缆的温度数据。瞬时温度是电缆在任一时刻实时测得的温度。统计温度是基于一段时间内的瞬时温度统计得到的温度。一段时间可以是一天、一周、一个月或其它。统计温度的温度值可以是一段时间内瞬时温度的温度值中的中位数，可以是根据一段时间内瞬时温度的温度值计算的平均值，该平均值可以是算术平均值、加权平均值或其它。

聚类是按照特定数据维度将多个样本电缆中互相相似的样本电缆聚为一类以形成多个类的处理。聚类可通过聚类算法实现，聚类算法例如K-means聚类算法(K均值聚类算法)、Mean shift(均值漂移)聚类算法、DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering ofApplications with Noise，具有噪声的基于密度的聚类算法)聚类算法或其它。聚类中心是聚类后所形成的多个分类各自的中心。聚类中心可以是样本电缆的样本温度数据，也可以是根据对应分类中的各样本电缆各自的样本温度数据确定的温度数据。

在一个实施例中，计算机设备可获取多个样本电缆各自的原始温度数据，对多个样本电缆各自的原始温度数据进行数据规整，获得数据规整后的多个样本电缆各自的样本温度数据，以基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对多个样本电缆进行聚类。其中，数据规整可包括数据归一化，如将原始温度数据统一映射到预设数据区间；还可以包括数据修正，如对原始温度数据的异常值修正、缺失值填补；还可以包括数据清洗，例如，在样本电缆的原始温度数据缺失或显示错误时剔除该样本电缆以及该样本电缆的原始温度数据。

在一个实施例中，计算机设备可基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对多个样本电缆进行聚类，并在聚类过程中，获取多个初始聚类中心，基于多个初始聚类中心以及预设聚类算法，对多个样本电缆各自的样本温度数据进行迭代训练，获得迭代训练输出的多个聚类中心。

步骤204，分别确定预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心。

其中，电缆状态是表征电缆所处的健康状况。电缆状态可包括非故障状态和故障状态，非故障状态可包括正常状态和易故障状态，故障状态可包括一般故障状态和严重故障状态。

预设电缆状态分界瞬时温度值，是预先设置的瞬时温度维度下划分不同电缆状态的温度值。预设电缆状态分界统计温度值，是预先设置的统计温度维度下划分不同电缆状态的温度值。

在一个实施例中，计算机设备可以预设电缆状态分界瞬时温度值为两维度中每一维度的温度值，构建两维度的分界瞬时温度数据，以该两维度的分界瞬时温度数据与多个聚类中心间距离最小的聚类中心为预设电缆状态分界瞬时温度值最接近的聚类中心；以预设电缆状态分界统计温度值为两维度中每一维度的温度值，构建两维度的分界统计温度数据，以该两维度的分界统计温度数据与多个聚类中心间距离最小的聚类中心为预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心。

步骤206，分别针对预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值。

其中，修正是通过特定的方式对用于划分电缆状态的温度值进行调整，以使根据温度值对电缆状态划分更准确。修正电缆状态分界瞬时温度值是对预设电缆状态分界瞬时温度值修正后得到的温度值。修正电缆状态分界统计温度值是对预设电缆状态分界统计温度值修正后得到的温度值。

在一个实施例中，计算机设备可定期对多个样本电缆进行聚类，分别获得多个聚类中心并记录各聚类中心对应的分类标签。本实施例中，计算机设备可分别针对预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值，确定对应的最接近的聚类中心所在的分类标签，获取分类标签对应的多个历史聚类中心，采用对应的最接近的聚类中心以及获取的对应的多个历史聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值。其中，分类标签是聚类中心所在分类对应的标签。

在一个实施例中，针对预设电缆状态分界瞬时温度值，计算机设备可采用对应的最接近的聚类中心中瞬时温度维度的温度值进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值；针对预设电缆状态分界统计温度值，计算机设备可采用对应的最接近的聚类中心中统计温度维度的温度值进行修正，获得修正电缆状态分界统计温度值。

步骤208，基于修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值进行范围划分，获得具有两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态；多个温度范围用于基于目标电缆的目标温度数据中两个维度的温度值确定目标电缆所处的电缆状态。

其中，两个维度的温度范围是由瞬时温度维度下温度值范围和统计温度维度下温度值范围构成的。目标电缆是待预测电缆状态的电缆。目标温度数据对目标电缆测得的两维度的温度数据。

在一个实施例中，计算机设备可基于修正电缆状态分界瞬时温度值对瞬时温度维度的预设温度值范围进行范围划分，获得瞬时温度维度的温度范围；并基于修正电缆状态分界统计温度值对统计温度维度的预设温度值范围进行范围划分，获得统计温度维度的温度范围；基于瞬时温度维度的温度范围和统计温度维度的温度范围，获得具有两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态。其中，预设温度值范围是预先设置的上限温度值和下限温度值形成的范围。上限温度值和下限温度值可以是无穷大、无穷小或特定值。

在一个实施例中，计算机设备可基于预配置的状态划定策略，确定两个维度的多个温度范围各自对应的电缆状态。其中，预配置的状态划定策略是预先配置的将不同的电缆状态对应到温度范围的策略。

上述电缆温度数据处理方法中，样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度，数据维度与电缆状态相关，为可靠地判定电缆的电缆状态创造条件；进而，基于多个样本电缆各自的样本温度数据对多个样本电缆进行聚类，获得的聚类中心可表征电缆在历史运行时电缆状态分界温度的实际情况，使得根据获得的聚类中心对预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值修正，获得更准确的修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值，从而使得划分的多个温度范围以及各自对应的电缆状态较准确；进而，通过划分得到的多个温度范围以及各自对应的电缆状态，可使得根据目标电缆的目标温度数据较为准确地预测目标电缆所处的电缆状态。

在一个实施例中，步骤204包括：分别获取多个聚类中心中两个维度的温度值；根据多个聚类中心中瞬时温度维度的温度值，在多个聚类中心中，确定预设电缆状态分界瞬时温度值最接近的聚类中心；根据多个聚类中心中统计温度维度的温度值，在多个聚类中心中，确定预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心。

本实施例中，针对预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值，分别是通过对应维度下的多个聚类中心各自的温度值，确定各自最接近的聚类中心，使得各自最接近的聚类中心较合理，可提高修正准确性，进一步提高电缆状态预测的准确性。

在一个实施例中，针对预设电缆状态分界瞬时温度值，计算机设备可分别计算多个聚类中心各自在瞬时温度维度的温度值与预设电缆状态分界瞬时温度值间的差值，以差值的绝对值最小时对应的聚类中心为预设电缆状态分界瞬时温度值最接近的聚类中心。

在一个实施例中，针对预设电缆状态分界统计温度值，计算机设备可分别计算多个聚类中心各自在统计温度维度的温度值与预设电缆状态分界统计温度值间的差值，以差值的绝对值最小时对应的聚类中心为预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心。

在一个实施例中，步骤206包括：对预设电缆状态分界瞬时温度值与对应的最接近的聚类中心中瞬时温度维度的温度值计算平均值，获得修正电缆状态分界瞬时温度值；对预设电缆状态分界统计温度值与对应的最接近的聚类中心中统计温度维度的温度值计算平均值，获得修正电缆状态分界统计温度值。

本实施例中，通过对预设电缆状态分界瞬时温度值与对应的最接近的聚类中心中瞬时温度维度的温度值计算平均值，并对预设电缆状态分界统计温度值与对应的最接近的聚类中心中统计温度维度的温度值计算平均值，可以较为合理进行修正，提高电缆状态预测的准确性。

在一个实施例中，计算机设备可对预设电缆状态分界瞬时温度值与对应的最接近的聚类中心中瞬时温度维度的温度值计算算术平均值，获得修正电缆状态分界瞬时温度值；对预设电缆状态分界统计温度值与对应的最接近的聚类中心中统计温度维度的温度值计算算术平均值，获得修正电缆状态分界统计温度值。

在一个实施例中，计算机设备可获取预配置的权重分配策略，按照该权重分配策略确定预设电缆状态分界瞬时温度值与对应的最接近的聚类中心中瞬时温度维度的温度值各自的权重比例，基于各自的权重比例，对预设电缆状态分界瞬时温度值与对应的最接近的聚类中心中瞬时温度维度的温度值计算加权平均值，获得修正电缆状态分界瞬时温度值；按照该权重分配策略确定预设电缆状态分界统计温度值与对应的最接近的聚类中心中统计温度维度的温度值各自的权重比例，基于各自的权重比例，对预设电缆状态分界统计温度值与对应的最接近的聚类中心中统计温度维度的温度值计算加权平均值，获得修正电缆状态分界统计温度值。

其中，预配置的权重分配策略是预先配置的分配权重比例的策略。预配置的权重分配策略可以是分别给预设电缆状态分界瞬时温度值与对应的最接近的聚类中心中瞬时温度维度的温度值分配不同的预设权重比例，以及分别给预设电缆状态分界统计温度值与对应的最接近的聚类中心中统计温度维度的温度值分配不同的预设权重比例；预配置的权重分配策略还可以是在进行聚类的多个样本电缆数量达到预设数量时给聚类中心的温度值分配更大的权重比例，在进行聚类的多个样本电缆数量未达到预设数量时给聚类中心的温度值分配更小的权重比例。

在一个实施例中，步骤202包括：基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对多个样本电缆进行聚类，将多个样本电缆划分为两个分类；针对多个样本电缆中每个样本电缆，按照多个样本电缆各自的样本温度数据，计算所针对样本电缆与处于两个分类中相同分类的其它样本电缆间的类内平均距离，并计算所针对样本电缆与处于两个分类中不同分类的样本电缆间的类外平均距离；根据多个样本电缆各自的类内平均距离所确定的类内不相似度，以及多个样本电缆各自的类外平均距离所确定的类外不相似度，确定针对两个分类的聚类评价系数；当聚类评价系数大于预设评价系数，获得与两个分类分别对应的两个聚类中心。

其中，两个分类可以是不同电缆状态对应的分类，可以是故障类和正常类。类内平均距离是对样本电缆与处于相同分类的其他样本电缆间的距离所统计的算术平均值。类外平均距离是对样本电缆与处于不同分类的样本电缆间的距离所统计的算术平均值。

类内不相似度是同一分类中的不相似程度，类内不相似度越小，聚类效果越好。类内不相似度是对与多个样本电缆各自对应的类内平均距离所统计的算术平均值。类外不相似度是不同分类中的不相似程度，类外不相似度越大，聚类效果越好。类外不相似度是对与多个样本电缆各自对应的类外平均距离所统计的算术平均值。

聚类评价系数是用于评价对多个样本电缆聚类的聚类效果的系数。聚类评价系数的取值可以是在-1到1之间。聚类评价系数的取值越接近于1，聚类效果越好，聚类结果可信度越高；聚类评价系数的取值越接近于-1，聚类效果越差，聚类结果可信度越低。越多预设评价系数是预先设置的评价系数。

本实施例中，通过确定针对两个分类的聚类评价系数，以评价对多个样本电缆进行聚类分成两个分类的聚类效果，当聚类评价系数大于预设评价系数，表明聚类效果好，划分的两个分类较准确，进一步提高了后续基于获得的两个聚类中心对预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值进行修正时的修正准确度，可进一步提高电缆状态预测的准确性。

在一个实施例中，计算机设备可获取两个初始聚类中心，基于获取的两个初始聚类中心，对多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值进行迭代训练，并在迭代训练过程中，以两个初始聚类中心为两个当前的聚类中心，迭代地按照多个样本电缆各自的样本温度数据分别与两个当前的聚类中心的距离，将多个样本电缆分别划分至对应的当前的聚类中心所指示的当前分类，根据两个当前分类中每个当前分类下样本电缆的样本温度数据计算算术平均值以重新确定当前的聚类中心，获得重新确定的多个当前的聚类中心，直至达到最大迭代次数，停止迭代训练，获得停止迭代训练时的两个聚类中心和两个分类。

在一个实施例中，计算机设备可对与多个样本电缆各自对应的类内平均距离计算算术平均值，获得类内不相似度；对与多个样本电缆各自对应的类外平均距离计算算术平均值，获得类外不相似度。

在一个实施例中，计算机设备可确定类内不相似度与类外不相似度间较大者，计算类外不相似度与类内不相似度间的差值，将该差值与该较大者间的比值作为针对两个分类的聚类评价系数。

在一个实施例中，步骤202还包括：当聚类评价系数小于预设评价系数，基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对多个样本电缆进行聚类，将多个样本电缆划分为三个分类，获得与三个分类分别对应的三个聚类中心。

其中，三个分类可以是正常类、易故障类和故障类。

本实施例中，当聚类评价系数小于预设评价系数，说明将多个样本电缆聚类分成两类时聚类效果不够好，故将多个样本电缆划分为三个分类，分类更细致，以获得更合理的聚类中心，提高修正准确度。

在一个实施例中，上述电缆温度数据处理方法还包括：基于具有两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态，生成电缆状态判定模型；电缆状态判定模型以电缆的温度数据为输入，并以电缆所处的电缆状态为输出；将目标电缆的目标温度数据输入电缆状态判定模型，确定目标温度数据所属的温度范围，输出所确定的温度范围对应的电缆状态为目标电缆所处的电缆状态。

其中，电缆状态判定模型是用于输入电缆的温度数据以判定电缆所处的电缆状态的模型。

本实施例中，通过生成电缆状态判定模型，可通过输入目标电缆的目标温度数据，快速地判定电缆所处的电缆状态，提高对电缆所处的电缆状态的预测效率。

在一个实施例中，在一个具体的应用场景中，电缆可以是内置光纤的智能电缆，通过内置光纤收集智能电缆的缆芯温度，以获得电缆的温度数据，上述电缆温度数据处理方法具体包括以下步骤。

计算机设备可获取多个样本电缆各自的原始温度数据，在样本电缆的原始温度数据缺失或显示ERROR(错误)时剔除该样本电缆以及该样本电缆的原始温度数据，并进行归一化，获得多个样本电缆各自的样本温度数据。其中，样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度。

如图3聚类训练步骤的流程示意图所示，计算机设备可从多个样本电缆各自的样本温度数据中随机选择k个(多个)初始聚类中心，基于k个初始聚类中心，对多个样本电缆各自的样本温度数据进行迭代训练，并在迭代训练过程中，以k个初始聚类中心为k个当前的聚类中心，迭代地按照多个样本电缆各自的样本温度数据分别与k个当前的聚类中心的距离，将多个样本电缆分别划分至对应的当前的聚类中心所指示的当前分类，根据k个当前分类中每个当前分类下样本电缆的样本温度数据计算算术平均值以重新确定当前的聚类中心，获得重新确定的k个当前的聚类中心，直至标准测度函数收敛，停止迭代训练，获得停止迭代训练时的k个聚类中心和k个分类。

当k为2，即聚类得到两个分类，计算机设备可针对多个样本电缆中每个样本电缆，按照多个样本电缆各自的样本温度数据，计算所针对样本电缆与处于两个分类中相同分类的其它样本电缆间的类内平均距离，并计算所针对样本电缆与处于两个分类中不同分类的样本电缆间的类外平均距离；根据与多个样本电缆各自对应的类内平均距离所确定的类内不相似度，以及与多个样本电缆各自对应的类外平均距离所确定的类外不相似度，确定针对两个分类的聚类评价系数(轮廓系数)；当聚类评价系数大于预设评价系数，获得与两个分类分别对应的两个聚类中心。

当聚类评价系数小于预设评价系数，计算机设备可基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对多个样本电缆进行聚类，将多个样本电缆划分为三个分类，获得与三个分类分别对应的三个聚类中心。

计算机设备可根据多个聚类中心(两个聚类中心或三个聚类中心)中瞬时温度维度的温度值，在多个聚类中心中，确定预设电缆状态分界瞬时温度值最接近的聚类中心；根据多个聚类中心中统计温度维度的温度值，在多个聚类中心中，确定预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心；对预设电缆状态分界瞬时温度值与对应的最接近的聚类中心中瞬时温度维度的温度值计算算术平均值，获得修正电缆状态分界瞬时温度值；对预设电缆状态分界统计温度值与对应的最接近的聚类中心中统计温度维度的温度值计算算术平均值，获得修正电缆状态分界统计温度值。

举例说明，参照如图4所示的电缆状态分界温度值修正示例示意图，预设电缆状态分界瞬时温度值包括预设易故障瞬时温度值(40℃)和预设故障瞬时温度值(60℃)，预设电缆状态分界统计温度值包括预设易故障统计温度值(30℃)和预设故障统计温度值(50℃)，多个聚类中心为两个聚类。

进一步地，以瞬时温度维度为横坐标、统计温度维度为纵坐标构建直角坐标系，分别以预设易故障瞬时温度值、预设故障瞬时温度值、预设易故障统计温度值、预设故障统计温度值作垂直于对应维度坐标轴的直线，对应获得易故障瞬时温度线、故障瞬时温度线、易故障统计温度线、故障统计温度线，并确定两个聚类中心在构建的直角坐标系中的位置，两个聚类中心如图4中的两个坐标点(34,46)、(68,48)，基于两个坐标点(34,46)、(68,48)修正易故障瞬时温度线、故障瞬时温度线、易故障统计温度线、故障统计温度线，获得修正易故障瞬时温度线、修正故障瞬时温度线、修正易故障统计温度线、修正故障统计温度线，以获得修正易故障瞬时温度值(36℃)、修正故障瞬时温度值(64℃)、修正易故障统计温度值(38℃)、修正故障统计温度值(49℃)。

计算机设备可基于如图4所示的与修正电缆状态分界瞬时温度值对应修正易故障瞬时温度线、修正故障瞬时温度线，以及与修正电缆状态分界统计温度值对应的修正易故障统计温度线、修正故障统计温度线，进行范围划分，获得两维度的9个温度范围，各温度范围与电缆状态的对应关系可如图5所示。

计算机设备可基于具有两个维度的9个温度范围以及各自对应的电缆状态，生成电缆状态判定模型；将目标电缆的目标温度数据输入电缆状态判定模型，确定目标温度数据所属的温度范围，输出所确定的温度范围对应的电缆状态为目标电缆所处的电缆状态。

应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的电缆温度数据处理方法的电缆温度数据处理装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个电缆温度数据处理装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于电缆温度数据处理方法的限定，在此不再赘述。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种电缆温度数据处理装置600，包括：聚类模块610、修正模块620和范围划分模块630，其中：

聚类模块610，用于基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心；样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度；

修正模块620，用于分别确定预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心；分别针对预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值；

范围划分模块630，用于基于修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值进行范围划分，获得具有两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态；多个温度范围用于基于目标电缆的目标温度数据中两个维度的温度值确定目标电缆所处的电缆状态。

在一个实施例中，修正模块620还用于分别获取所述多个聚类中心中两个维度的温度值；根据所述多个聚类中心中瞬时温度维度的温度值，在所述多个聚类中心中，确定预设电缆状态分界瞬时温度值最接近的聚类中心；根据所述多个聚类中心中统计温度维度的温度值，在所述多个聚类中心中，确定预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心。

在一个实施例中，修正模块620还用于对所述预设电缆状态分界瞬时温度值与对应的最接近的聚类中心中瞬时温度维度的温度值计算平均值，获得修正电缆状态分界瞬时温度值；对所述预设电缆状态分界统计温度值与对应的最接近的聚类中心中统计温度维度的温度值计算平均值，获得修正电缆状态分界统计温度值。

在一个实施例中，聚类模块610还用于基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，将所述多个样本电缆划分为两个分类；针对所述多个样本电缆中每个样本电缆，按照所述多个样本电缆各自的样本温度数据，计算所针对样本电缆与处于所述两个分类中相同分类的其它样本电缆间的类内平均距离，并计算所针对样本电缆与处于所述两个分类中不同分类的样本电缆间的类外平均距离；根据与多个样本电缆各自对应的所述类内平均距离所确定的类内不相似度，以及与多个样本电缆各自对应的所述类外平均距离所确定的类外不相似度，确定针对所述两个分类的聚类评价系数；当所述聚类评价系数大于预设评价系数，获得与所述两个分类分别对应的两个聚类中心。

在一个实施例中，聚类模块610还用于当所述聚类评价系数小于预设评价系数，基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，将所述多个样本电缆划分为三个分类，获得与所述三个分类分别对应的三个聚类中心。

在一个实施例中，上述电缆温度数据处理装置600还包括电缆状态判定模型，电缆状态判定模型是基于具有两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态生成的，电缆状态判定模型以电缆的温度数据为输入，并以电缆所处的电缆状态为输出；电缆状态判定模型用于将目标电缆的目标温度数据输入电缆状态判定模型，确定目标温度数据所属的温度范围，输出所确定的温度范围对应的电缆状态为目标电缆所处的电缆状态。

上述电缆温度数据处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括处理器、存储器、输入/输出接口(Input/Output，简称I/O)和通信接口。其中，处理器、存储器和输入/输出接口通过系统总线连接，通信接口通过输入/输出接口连接到系统总线。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储执行电缆温度数据处理方法时需存储的数据。该计算机设备的输入/输出接口用于处理器与外部设备之间交换信息。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种电缆温度数据处理方法。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，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各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory，FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory，PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory，DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电缆温度数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：

基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心；所述样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度；

分别确定预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心；

分别针对所述预设电缆状态分界瞬时温度值和所述预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值；

基于所述修正电缆状态分界瞬时温度值和所述修正电缆状态分界统计温度值进行范围划分，获得具有所述两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态；所述多个温度范围用于基于目标电缆的目标温度数据中所述两个维度的温度值确定所述目标电缆所处的电缆状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心包括：

分别获取所述多个聚类中心中两个维度的温度值；

根据所述多个聚类中心中瞬时温度维度的温度值，在所述多个聚类中心中，确定预设电缆状态分界瞬时温度值最接近的聚类中心；

根据所述多个聚类中心中统计温度维度的温度值，在所述多个聚类中心中，确定预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心。

3.根据权利要求2所述的方法，所述分别针对所述预设电缆状态分界瞬时温度值和所述预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值，包括：

对所述预设电缆状态分界瞬时温度值与对应的最接近的聚类中心中瞬时温度维度的温度值计算平均值，获得修正电缆状态分界瞬时温度值；

对所述预设电缆状态分界统计温度值与对应的最接近的聚类中心中统计温度维度的温度值计算平均值，获得修正电缆状态分界统计温度值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心，包括：

基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，将所述多个样本电缆划分为两个分类；

针对所述多个样本电缆中每个样本电缆，按照所述多个样本电缆各自的样本温度数据，计算所针对样本电缆与处于所述两个分类中相同分类的其它样本电缆间的类内平均距离，并计算所针对样本电缆与处于所述两个分类中不同分类的样本电缆间的类外平均距离；

根据与多个样本电缆各自对应的所述类内平均距离所确定的类内不相似度，以及与多个样本电缆各自对应的所述类外平均距离所确定的类外不相似度，确定针对所述两个分类的聚类评价系数；

当所述聚类评价系数大于预设评价系数，获得与所述两个分类分别对应的两个聚类中心。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心，包括：

当所述聚类评价系数小于预设评价系数，基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，将所述多个样本电缆划分为三个分类，获得与所述三个分类分别对应的三个聚类中心。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于具有所述两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态，生成电缆状态判定模型；所述电缆状态判定模型以电缆的温度数据为输入，并以电缆所处的电缆状态为输出；

将目标电缆的目标温度数据输入所述电缆状态判定模型，确定所述目标温度数据所属的温度范围，输出所确定的温度范围对应的电缆状态为所述目标电缆所处的电缆状态。

7.一种电缆温度数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：

聚类模块，用于基于多个样本电缆各自的样本温度数据中两个维度的温度值，对所述多个样本电缆进行聚类，获得多个聚类中心；所述样本温度数据具有瞬时温度维度和统计温度维度两个维度；

修正模块，用于分别确定预设电缆状态分界瞬时温度值和预设电缆状态分界统计温度值最接近的聚类中心；分别针对所述预设电缆状态分界瞬时温度值和所述预设电缆状态分界统计温度值，采用对应的最接近的聚类中心进行修正，获得修正电缆状态分界瞬时温度值和修正电缆状态分界统计温度值；

范围划分模块，用于基于所述修正电缆状态分界瞬时温度值和所述修正电缆状态分界统计温度值进行范围划分，获得具有所述两个维度的多个温度范围以及各自对应的电缆状态；所述多个温度范围用于基于目标电缆的目标温度数据中所述两个维度的温度值确定所述目标电缆所处的电缆状态。

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，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6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，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6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

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