CN117830030B - 基于物联网的电缆运行监管方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电缆运行监管技术领域。具体为基于物联网的电缆运行监管方法及系统,电缆运行监管系统包括数据采集模块、数据分析模块、运行监管模块和告警提醒模块;所述数据采集模块是用于采集电缆的数据信息以及电缆安全监管平台实时采集电缆数据信息的时间节点;所述数据分析模块是用于分析运行状态异常的电缆以及电缆运行状态异常的时间区域;所述运行监管模块是用于对电缆之间的关联程度以及运行状态异常的电缆故障影响程度进行分析;所述告警提醒模块是当电缆故障影响程度大于预设影响程度最低阈值时进行告警提醒,并且制定相应的检修计划;本发明通过确定故障电缆的影响程度对隔离措施进行决策,避免大规模停电从而影响居民用电。
Description
技术领域
本发明涉及电缆运行监管技术领域,具体为基于物联网的电缆运行监管方法及系统。
背景技术
电缆是一种电能或信号传输装置,通常是由几根或几组导线组成,并由绝缘材料包裹。它可传输电能、信息和实现电磁能转换,广泛应用于电力、通信、计算机等多个领域。在电力系统中,电缆的作用非常重要。它可以将电能从发电站传输到用户端,确保电力系统的稳定运行。在电缆发生故障时隔离措施仍然是处理电缆故障的重要手段之一,它能够有效地避免故障扩散和影响其他电缆,保障整个电力系统的安全和稳定运行。
在现有的技术下,当没有及时发现和隔离故障点时,故障可能会扩大并影响其他的电缆,若电缆故障区域对完整的供电系统影响不大时,对故障点进行隔离,会导致一定范围区域停电,并且电缆故障可能涉及到多个设备和线路,隔离故障点可能需要较长的时间,导致停电时间延长,从而影响居民正常用电。
发明内容
本发明的目的在于提供基于物联网的电缆运行监管方法及系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:基于物联网的电缆运行监管方法,所述电缆运行监管方法具体包括以下步骤:
S100、建立一个基于物联网技术的电缆安全监管平台,所述电缆安全监管平台实时采集电缆的数据信息和环境参数,并且将监管平台采集的数据信息存储至终端数据库中;通过电缆安全监管平台实时采集的电缆数据信息对运行状态异常的电缆进行分析,当存在电缆数据信息的运行状态发生异常时,在完成对故障电缆的检修后,检修后电缆的数据进行更新电缆安全监管平台重新实时采集电缆的数据信息和环境参数将旧数据进行覆盖;
S200、通过终端数据库获取电缆的历史数据信息,基于所述电缆的历史数据信息构建电缆关联模型;所述电缆的数据信息包括电缆的基本数据信息、运行状态、故障信息和维护信息;其中电缆的基本信息包括电缆的型号、规格、长度、制造厂家、出厂日期等;运行状态包括电缆的工作电压、电流、功率因数等电气性能参数,以及电缆的温度、绝缘电阻等物理参数;故障信息包括故障发生的时间、地点、类型、原因等,以及故障处理的方法和结果等;维护信息包括电缆的定期巡检记录、维修保养记录、试验检测记录等;
S300、根据所述电缆关联模型和分析判断运行状态异常的电缆的故障影响程度;
S400、当所述电缆的故障影响程度大于等于预设影响程度最低阈值时,进行告警提醒;当所述电缆的故障影响程度大于预设影响程度最高阈值时,启动隔离措施进行告警提醒,避免故障的扩大和影响其他电缆。
进一步的,所述S100中根据电缆的数据信息判断运行状态异常的电缆的具体方法如下:
S101、通过电缆安全监管平台实时采集的电缆数据信息,获取任意电缆在各个时间节点的运行状态数据信息,其中运行状态数据信息包括电缆的电气性能参数和电缆的物理参数;基于所述电缆在各个时间节点的运行状态数据信息构建电缆运行状态变化A-B图,A表示为横坐标为各时间节点的电缆电气性能参数,B表示为纵坐标为各时间节点的电缆物理参数;任意获取一个时间检测节点为tz,计算得到时间检测节点以及时间检测节点相邻时间节点之间的斜率值分别为kz、k1和k2;由于存在测量存在系统误差所以(k2-kz)和(kz-k1)不等于零;
S102、当(k2-kz)/(kz-k1)小于预设阈值µ时,获取时间检测节点z之后的所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数,根据所述所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数依次计算得到相邻时间节点之间的斜率差值之比,直至斜率差值之比大于预设阈值µ记录时间节点为tz’,进一步形成电缆运行状态异常时间区域为[tz’,tz”],其中tz”表示为当前时间节点;
当(k2-kz)/(kz-k1)超过预设阈值µ时,判定电缆运行状态异常,并且获取时间检测节点z之前的所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数,根据所述所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数依次计算得到相邻时间节点之间的斜率差值之比,直至斜率差值之比小于预设阈值µ时记录时间节点为tz’,进一步形成电缆运行状态异常时间区域为[tz’,tz”];
S103、对电缆在各个时间节点的运行状态数据信息进行遍历得到运行状态异常的电缆,生成运行状态异常电缆数据信息集为Si,Si={Si1、Si2、Si3...Sij...SiJ},其中Si表示为第i个运行状态异常电缆数据信息集,Sij表示为第i个运行状态异常电缆数据信息集中的第j个数据信息,i=1、2、3...I,I表示为运行状态异常的电缆总数,j=1、2、3...J,J表示为运行状态异常电缆的数据信息量。
进一步的,所述S200中基于所述电缆的历史数据信息构建电缆关联模型进行分析的具体方法如下:
S201、根据运行状态异常电缆数据信息集获取电缆运行状态异常时间区域为Sia,Sia=[tiz’,tz”];其中,Sia表示为第i个电缆运行状态异常时间区间,Sia∈Si,tiz’表示为第i个电缆运行状态发生异常的起始时间,tz”表示为当前时间节点,a∈{1、2、3...J};任意选取一个电缆的运行异常时间区域为Si’a=[ti’z’,tz”],获取运行状态发生异常的起始时间在ti’z’之后的电缆运行状态异常时间区域分别为Sra,Sra=[trz’,tz”],其中trz’>ti’z’,r=1、2、3...R,R表示为运行状态发生异常的起始时间在ti’z’之后的电缆总数;
S202、构建电缆关联模型:
fi’r=U-ß*(trz’-ti’z’)
计算得到第i’个电缆与第r个电缆之间的关联程度;其中,fi’r表示为第i’个电缆与第r个电缆之间的关联程度,U表示为初始关联程度,ß表示为关联参数;
S203、电缆的历史数据信息对电缆关联程度进行遍历生成电缆关联程度集Fi,Fi={Fi1、Fi2、Fi3...Fin...FiN};其中,Fi表示为第i个电缆的电缆关联程度集,Fin表示为与第i个电缆存在关联关系的第n个电缆之间的关联程度。
进一步的,所述S300中分析判断运行状态异常的电缆故障影响程度的具体方法如下:任意选取一个运行状态异常的电缆m’获取运行状态发生异常的起始时间为tm’z’,依据根据电缆关联程度集得到与电缆m’存在关联关系的电缆关联程度为Fm’n;根据公式:
pm’=(tz”-tm’z’)*∑N n=1Fm’n
P=∑I i=1pi
计算得到运行状态异常的电缆故障影响程度;其中,pm’表示为任意运行状态异常的电缆m’的故障影响程度,Fm’n表示为与第m’个电缆存在关联关系的第n个电缆之间的关联程度;P表示为运行状态异常的电缆的故障影响程度,pi表示为第i个运行状态异常的电缆的故障影响程度,m’∈{1、2、3...I}。
进一步的,所述S400的具体方法如下:当运行状态异常的电缆故障影响程度P大于预设影响程度最高阈值P’时,启动隔离措施进行告警提醒,通过隔离措施,可以迅速定位和隔离故障点,避免故障的扩大和影响其他电缆的同时还可以为维修人员提供更加安全和便捷的维修环境,提高维修效率;并且按照电缆故障影响程度从大到小对电缆进行排序,依据电缆排序结果对存在关联关系的电缆按照关联程度从大到小进行依次检修。
基于物联网的电缆运行监管系统,所述电缆运行监管系统包括数据采集模块、数据分析模块、运行监管模块和告警提醒模块;所述数据采集模块的输出端与数据分析模块的输入端连接,所述数据分析模块的输出端与运行监管模块的输入端连接,所述运行监管模块的输出端与告警提醒模块的输入端连接;所述数据采集模块是用于采集电缆的数据信息以及电缆安全监管平台实时采集电缆数据信息的时间节点;所述数据分析模块是用于分析运行状态异常的电缆以及电缆运行状态异常的时间区域;所述运行监管模块是用于对电缆之间的关联程度以及运行状态异常的电缆故障影响程度进行分析;所述告警提醒模块是当电缆故障影响程度大于预设影响程度最低阈值时进行告警提醒,并且制定相应的检修计划。
进一步的,所述数据采集模块包括电缆数据信息采集单元和时间节点采集单元;所述电缆数据信息采集单元是通过建立一个基于物联网技术的电缆安全监管平台采集电缆的数据信息;所述时间节点采集单元是用于采集电缆安全监管平台实时采集电缆数据信息的时间节点,通过采集时间节点,能够确定电缆发生故障的具体时间。
进一步的,所述数据分析模块包括电缆运行状态异常分析单元和电缆运行状态异常时间区域分析单元;所述电缆运行状态异常分析单元是对运行状态发生异常的电缆进行分析;所述电缆运行状态异常时间区域分析单元是用于分析电缆运行状态发生异常的起始时间,通过确定电缆运行状态发生异常的起始时间后能够分析判断故障电缆的影响程度,当电缆故障时间越长故障电缆对整个供电效果的影响程度越大。
进一步的,所述运行监管模块包括电缆关联程度分析单元和电缆故障影响程度分析单元;所述电缆关联程度分析单元是用于分析电缆之间的关联程度,通过了解不同电缆线路之间的相互影响和依赖关系,从而采取相应的措施加强各电缆线路之间的隔离和保护,避免一个电缆故障对其他线路的影响,提高整个供电系统的安全性和稳定性;所述电缆故障影响程度分析单元是用于分析判断故障电缆对整个供电系统的影响程度。
进一步的,所述告警提醒模块包括告警提醒单元和安全措施决策单元;所述告警提醒单元是当电缆故障影响程度大于预设影响程度最低阈值时进行告警提醒;所述安全措施决策单元是当运行状态异常的电缆故障影响程度大于预设影响程度最高阈值时,启动隔离措施并且按照电缆故障影响程度从大到小对电缆进行排序,依据电缆排序结果对存在关联关系的电缆按照关联程度从大到小进行依次检修。
与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:本发明通过电缆安全监管平台实时采集电缆的数据信息分析判断出运行状态出现异常的电缆,并且根据确定电缆运行状态出现异常的起始时间对故障电缆的影响程度进行分析,依据故障电缆对整个供电系统产生的影响大小对隔离措施进行决策避免大规模停电从而影响居民用电。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是本发明基于物联网的电缆运行监管系统的结构示意图。
具体实施方式
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,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供技术方案:基于物联网的电缆运行监管方法,所述电缆运行监管方法具体包括以下步骤:
S100、建立一个基于物联网技术的电缆安全监管平台,所述电缆安全监管平台实时采集电缆的数据信息和环境参数,并且将监管平台采集的数据信息存储至终端数据库中;通过电缆安全监管平台实时采集的电缆数据信息对运行状态异常的电缆进行分析,当存在电缆数据信息的运行状态发生异常时,在完成对故障电缆的检修后,检修后电缆的数据进行更新电缆安全监管平台重新实时采集电缆的数据信息和环境参数将旧数据进行覆盖;
S200、通过终端数据库获取电缆的历史数据信息,基于所述电缆的历史数据信息构建电缆关联模型;所述电缆的数据信息包括电缆的基本数据信息、运行状态、故障信息和维护信息;其中电缆的基本信息包括电缆的型号、规格、长度、制造厂家、出厂日期等;运行状态包括电缆的工作电压、电流、功率因数等电气性能参数,以及电缆的温度、绝缘电阻等物理参数;故障信息包括故障发生的时间、地点、类型、原因等,以及故障处理的方法和结果等;维护信息包括电缆的定期巡检记录、维修保养记录、试验检测记录等;
S300、根据所述电缆关联模型和分析判断运行状态异常的电缆的故障影响程度;
S400、当所述电缆的故障影响程度大于等于预设影响程度最低阈值时,进行告警提醒;当所述电缆的故障影响程度大于预设影响程度最高阈值时,启动隔离措施进行告警提醒,避免故障的扩大和影响其他电缆。
进一步的,所述S100中根据电缆的数据信息判断运行状态异常的电缆的具体方法如下:
S101、通过电缆安全监管平台实时采集的电缆数据信息,获取任意电缆在各个时间节点的运行状态数据信息,其中运行状态数据信息包括电缆的电气性能参数和电缆的物理参数;基于所述电缆在各个时间节点的运行状态数据信息构建电缆运行状态变化A-B图,A表示为横坐标为各时间节点的电缆电气性能参数,B表示为纵坐标为各时间节点的电缆物理参数;任意获取一个时间检测节点为tz,计算得到时间检测节点以及时间检测节点相邻时间节点之间的斜率值分别为kz、k1和k2;
S102、当(k2-kz)/(kz-k1)小于预设阈值µ时,获取时间检测节点z之后的所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数,根据所述所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数依次计算得到相邻时间节点之间的斜率差值之比,直至斜率差值之比大于预设阈值µ记录时间节点为tz’,进一步形成电缆运行状态异常时间区域为[tz’,tz”],其中tz”表示为当前时间节点;
当(k2-kz)/(kz-k1)超过预设阈值µ时,判定电缆运行状态异常,并且获取时间检测节点z之前的所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数,根据所述所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数依次计算得到相邻时间节点之间的斜率差值之比,直至斜率差值之比小于预设阈值µ时记录时间节点为tz’,进一步形成电缆运行状态异常时间区域为[tz’,tz”];
S103、对电缆在各个时间节点的运行状态数据信息进行遍历得到运行状态异常的电缆,生成运行状态异常电缆数据信息集为Si,Si={Si1、Si2、Si3...Sij...SiJ},其中Si表示为第i个运行状态异常电缆数据信息集,Sij表示为第i个运行状态异常电缆数据信息集中的第j个数据信息,i=1、2、3...I,I表示为运行状态异常的电缆总数,j=1、2、3...J,J表示为运行状态异常电缆的数据信息量。
进一步的,所述S200中基于所述电缆的历史数据信息构建电缆关联模型进行分析的具体方法如下:
S201、根据运行状态异常电缆数据信息集获取电缆运行状态异常时间区域为Sia,Sia=[tiz’,tz”];其中,Sia表示为第i个电缆运行状态异常时间区间,Sia∈Si,tiz’表示为第i个电缆运行状态发生异常的起始时间,tz”表示为当前时间节点,a∈{1、2、3...J};任意选取一个电缆的运行异常时间区域为Si’a=[ti’z’,tz”],获取运行状态发生异常的起始时间在ti’z’之后的电缆运行状态异常时间区域分别为Sra,Sra=[trz’,tz”],其中trz’>ti’z’,r=1、2、3...R,R表示为运行状态发生异常的起始时间在ti’z’之后的电缆总数;
S202、构建电缆关联模型:
fi’r=U-ß*(trz’-ti’z’)
计算得到第i’个电缆与第r个电缆之间的关联程度;其中,fi’r表示为第i’个电缆与第r个电缆之间的关联程度,U表示为初始关联程度,ß表示为关联参数;
S203、电缆的历史数据信息对电缆关联程度进行遍历生成电缆关联程度集Fi,Fi={Fi1、Fi2、Fi3...Fin...FiN};其中,Fi表示为第i个电缆的电缆关联程度集,Fin表示为与第i个电缆存在关联关系的第n个电缆之间的关联程度。
进一步的,所述S300中分析判断运行状态异常的电缆故障影响程度的具体方法如下:任意选取一个运行状态异常的电缆m’获取运行状态发生异常的起始时间为tm’z’,依据根据电缆关联程度集得到与电缆m’存在关联关系的电缆关联程度为Fm’n;根据公式:
pm’=(tz”-tm’z’)*∑N n=1Fm’n
P=∑I i=1pi
计算得到运行状态异常的电缆故障影响程度;其中,pm’表示为任意运行状态异常的电缆m’的故障影响程度,Fm’n表示为与第m’个电缆存在关联关系的第n个电缆之间的关联程度;P表示为运行状态异常的电缆的故障影响程度,pi表示为第i个运行状态异常的电缆的故障影响程度,m’∈{1、2、3...I}。
进一步的,所述S400的具体方法如下:当运行状态异常的电缆故障影响程度P大于预设影响程度最高阈值P’时,启动隔离措施进行告警提醒,通过隔离措施,可以迅速定位和隔离故障点,避免故障的扩大和影响其他电缆的同时还可以为维修人员提供更加安全和便捷的维修环境,提高维修效率;并且按照电缆故障影响程度从大到小对电缆进行排序,依据电缆排序结果对存在关联关系的电缆按照关联程度从大到小进行依次检修。
基于物联网的电缆运行监管系统,所述电缆运行监管系统包括数据采集模块、数据分析模块、运行监管模块和告警提醒模块;所述数据采集模块的输出端与数据分析模块的输入端连接,所述数据分析模块的输出端与运行监管模块的输入端连接,所述运行监管模块的输出端与告警提醒模块的输入端连接;所述数据采集模块是用于采集电缆的数据信息以及电缆安全监管平台实时采集电缆数据信息的时间节点;所述数据分析模块是用于分析运行状态异常的电缆以及电缆运行状态异常的时间区域;所述运行监管模块是用于对电缆之间的关联程度以及运行状态异常的电缆故障影响程度进行分析;所述告警提醒模块是当电缆故障影响程度大于预设影响程度最低阈值时进行告警提醒,并且制定相应的检修计划。
进一步的,所述数据采集模块包括电缆数据信息采集单元和时间节点采集单元;所述电缆数据信息采集单元是通过建立一个基于物联网技术的电缆安全监管平台采集电缆的数据信息;所述时间节点采集单元是用于采集电缆安全监管平台实时采集电缆数据信息的时间节点,通过采集时间节点,能够确定电缆发生故障的具体时间。
进一步的,所述数据分析模块包括电缆运行状态异常分析单元和电缆运行状态异常时间区域分析单元;所述电缆运行状态异常分析单元是对运行状态发生异常的电缆进行分析;所述电缆运行状态异常时间区域分析单元是用于分析电缆运行状态发生异常的起始时间,通过确定电缆运行状态发生异常的起始时间后能够分析判断故障电缆的影响程度,当电缆故障时间越长故障电缆对整个供电效果的影响程度越大。
进一步的,所述运行监管模块包括电缆关联程度分析单元和电缆故障影响程度分析单元;所述电缆关联程度分析单元是用于分析电缆之间的关联程度,通过了解不同电缆线路之间的相互影响和依赖关系,从而采取相应的措施加强各电缆线路之间的隔离和保护,避免一个电缆故障对其他线路的影响,提高整个供电系统的安全性和稳定性;所述电缆故障影响程度分析单元是用于分析判断故障电缆对整个供电系统的影响程度。
进一步的,所述告警提醒模块包括告警提醒单元和安全措施决策单元;所述告警提醒单元是当电缆故障影响程度大于预设影响程度最低阈值时进行告警提醒;所述安全措施决策单元是当运行状态异常的电缆故障影响程度大于预设影响程度最高阈值时,启动隔离措施并且按照电缆故障影响程度从大到小对电缆进行排序,依据电缆排序结果对存在关联关系的电缆按照关联程度从大到小进行依次检修。
在本实施例中:
根据运行状态异常电缆数据信息集获取电缆运行状态异常时间区域为Sia,Sia=[tiz’,tz”];任意选取一个电缆的运行异常时间区域为Si’a=[10:00,12:00],获取运行状态发生异常的起始时间在ti’z’=10:00之后的电缆运行状态异常时间区域分别为Sra,Sra=[trz’,tz”]={[10:30,12:00]、[10:45,12:00]、[11:20,12:00]...};根据电缆关联模型:
fi’r=U-ß*(trz’-ti’z’)
=100-0.5*(trz’-ti’z’)
计算得到第i’个电缆与第r个电缆之间的关联程度fi’r={85、77.5、60...}。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.基于物联网的电缆运行监管方法,其特征在于:所述电缆运行监管方法具体包括以下步骤:
S100、建立一个基于物联网技术的电缆安全监管平台,所述电缆安全监管平台实时采集电缆的数据信息和环境参数,并且将监管平台采集的数据信息存储至终端数据库中;通过电缆安全监管平台实时采集的电缆数据信息对运行状态异常的电缆进行分析;
S200、通过终端数据库获取电缆的历史数据信息,基于所述电缆的历史数据信息构建电缆关联模型;
S300、根据所述电缆关联模型和分析判断运行状态异常的电缆的故障影响程度;
S400、当所述电缆的故障影响程度大于等于预设影响程度最低阈值时,进行告警提醒;当所述电缆的故障影响程度大于预设影响程度最高阈值时,启动隔离措施进行告警提醒;
所述S100中根据电缆的数据信息判断运行状态异常的电缆的具体方法如下:
S101、通过电缆安全监管平台实时采集的电缆数据信息,获取任意电缆在各个时间节点的运行状态数据信息,其中运行状态数据信息包括电缆的电气性能参数和电缆的物理参数;基于所述电缆在各个时间节点的运行状态数据信息构建电缆运行状态变化A-B图,A表示为横坐标为各时间节点的电缆电气性能参数,B表示为纵坐标为各时间节点的电缆物理参数;任意获取一个时间检测节点为tz,计算得到时间检测节点以及时间检测节点相邻时间节点之间的斜率值分别为kz、k1和k2;
S102、当(k2-kz)/(kz-k1)小于预设阈值µ时,获取时间检测节点z之后的所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数,根据所述所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数依次计算得到相邻时间节点之间的斜率差值之比,直至斜率差值之比大于预设阈值µ记录时间节点为tz’,进一步形成电缆运行状态异常时间区域为[tz’,tz”],其中tz”表示为当前时间节点;
当(k2-kz)/(kz-k1)超过预设阈值µ时,判定电缆运行状态异常,并且获取时间检测节点z之前的所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数,根据所述所有时间节点对应的电缆电气性能参数和物理参数依次计算得到相邻时间节点之间的斜率差值之比,直至斜率差值之比小于预设阈值µ时记录时间节点为tz’,进一步形成电缆运行状态异常时间区域为[tz’,tz”];
S103、对电缆在各个时间节点的运行状态数据信息进行遍历得到运行状态异常的电缆,生成运行状态异常电缆数据信息集为Si,Si={Si1、Si2、Si3...Sij...SiJ},其中Si表示为第i个运行状态异常电缆数据信息集,Sij表示为第i个运行状态异常电缆数据信息集中的第j个数据信息,i=1、2、3...I,I表示为运行状态异常的电缆总数,j=1、2、3...J,J表示为运行状态异常电缆的数据信息量;
所述S200中基于所述电缆的历史数据信息构建电缆关联模型进行分析的具体方法如下:
S201、根据运行状态异常电缆数据信息集获取电缆运行状态异常时间区域为Sia,Sia=[tiz’,tz”];其中,Sia表示为第i个电缆运行状态异常时间区间,Sia∈Si,tiz’表示为第i个电缆运行状态发生异常的起始时间,tz”表示为当前时间节点,a∈{1、2、3...J};任意选取一个电缆的运行异常时间区域为Si’a=[ti’z’,tz”],获取运行状态发生异常的起始时间在ti’z’之后的电缆运行状态异常时间区域分别为Sra,Sra=[trz’,tz”],其中trz’>ti’z’,r=1、2、3...R,R表示为运行状态发生异常的起始时间在ti’z’之后的电缆总数;
S202、构建电缆关联模型:fi’r=U-ß*(trz’-ti’z’);
计算得到第i’个电缆与第r个电缆之间的关联程度;其中,fi’r表示为第i’个电缆与第r个电缆之间的关联程度,U表示为初始关联程度,ß表示为关联参数;
S203、电缆的历史数据信息对电缆关联程度进行遍历生成电缆关联程度集Fi,Fi={Fi1、Fi2、Fi3...Fin...FiN};其中,Fi表示为第i个电缆的电缆关联程度集,Fin表示为与第i个电缆存在关联关系的第n个电缆之间的关联程度;
所述S300中分析判断运行状态异常的电缆故障影响程度的具体方法如下:任意选取一个运行状态异常的电缆m’获取运行状态发生异常的起始时间为tm’z’,依据根据电缆关联程度集得到与电缆m’存在关联关系的电缆关联程度为Fm’n;根据公式:
;
计算得到运行状态异常的电缆故障影响程度;其中,pm’表示为任意运行状态异常的电缆m’的故障影响程度,Fm’n表示为与第m’个电缆存在关联关系的第n个电缆之间的关联程度;P表示为运行状态异常的电缆的故障影响程度,pi表示为第i个运行状态异常的电缆的故障影响程度,m’∈{1、2、3...I}。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的电缆运行监管方法,其特征在于:所述S400的具体方法如下:当运行状态异常的电缆故障影响程度P大于预设影响程度最高阈值P’时,启动隔离措施进行告警提醒并且按照电缆故障影响程度从大到小对电缆进行排序,依据电缆排序结果对存在关联关系的电缆按照关联程度从大到小进行依次检修。
3.基于物联网的电缆运行监管系统,使用如权利要求1所述的基于物联网的电缆运行监管方法,其特征在于:所述电缆运行监管系统包括数据采集模块、数据分析模块、运行监管模块和告警提醒模块;所述数据采集模块的输出端与数据分析模块的输入端连接,所述数据分析模块的输出端与运行监管模块的输入端连接,所述运行监管模块的输出端与告警提醒模块的输入端连接;所述数据采集模块是用于采集电缆的数据信息以及电缆安全监管平台实时采集电缆数据信息的时间节点;所述数据分析模块是用于分析运行状态异常的电缆以及电缆运行状态异常的时间区域;所述运行监管模块是用于对电缆之间的关联程度以及运行状态异常的电缆故障影响程度进行分析;所述告警提醒模块是当电缆故障影响程度大于预设影响程度最低阈值时进行告警提醒,并且制定相应的检修计划。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的电缆运行监管系统,其特征在于:所述数据采集模块包括电缆数据信息采集单元和时间节点采集单元;所述电缆数据信息采集单元是通过建立一个基于物联网技术的电缆安全监管平台采集电缆的数据信息;所述时间节点采集单元是用于采集电缆安全监管平台实时采集电缆数据信息的时间节点。
5.根据权利要求4所述的基于物联网的电缆运行监管系统,其特征在于:所述数据分析模块包括电缆运行状态异常分析单元和电缆运行状态异常时间区域分析单元;所述电缆运行状态异常分析单元是对运行状态发生异常的电缆进行分析;所述电缆运行状态异常时间区域分析单元是用于分析电缆运行状态发生异常的起始时间。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的电缆运行监管系统,其特征在于:所述运行监管模块包括电缆关联程度分析单元和电缆故障影响程度分析单元;所述电缆关联程度分析单元是用于分析电缆之间的关联程度;所述电缆故障影响程度分析单元是用于分析判断故障电缆对整个供电系统的影响程度。
7.根据权利要求6所述的基于物联网的电缆运行监管系统,其特征在于:所述告警提醒模块包括告警提醒单元和安全措施决策单元;所述告警提醒单元是当电缆故障影响程度大于预设影响程度最低阈值时进行告警提醒;所述安全措施决策单元是当运行状态异常的电缆故障影响程度大于预设影响程度最高阈值时,启动隔离措施并且按照电缆故障影响程度从大到小对电缆进行排序,依据电缆排序结果对存在关联关系的电缆按照关联程度从大到小进行依次检修。
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