JPH09159771A - 着雪量予測方法及びその装置 - Google Patents

着雪量予測方法及びその装置

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JPH09159771A
JPH09159771A JP32176895A JP32176895A JPH09159771A JP H09159771 A JPH09159771 A JP H09159771A JP 32176895 A JP32176895 A JP 32176895A JP 32176895 A JP32176895 A JP 32176895A JP H09159771 A JPH09159771 A JP H09159771A
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JP
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snow
amount
snow accretion
meteorological data
accretion
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JP32176895A
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English (en)
Inventor
Osamu Shibata
修 柴田
Insei Shiyu
允誠 朱
Kazuo Kurihara
和郎 栗原
Ikuo Nakayama
郁男 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送電線に付着する着雪量を精度良く予測し、
送電線の断線、鉄塔損害を未然に防止する。 【解決手段】 配信された気象データに基づいて送電線
への着雪量を予測する着雪量予測装置において、教師信
号の気象データによって得られる過去の送電線への着雪
の有無から、現在の気象データに対する送電線への着雪
の有無を着雪可能性有無予測用ニューラルネットワーク
10で予測し、着雪の可能性が有る場合にのみ、着雪量
予測用ニューラルネットワーク11が、教師信号の気象
データに対応した過去の送電線への着雪量から、現在の
気象データに対する送電線への着雪量を予測する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、不規則な気象条件
下においても送電線に付着する着雪量を予測する着雪量
予測方法及びその装置に関する。
【0002】
【関連する背景技術】従来、この種の着雪量予測の技術
には、例えば財団法人日本気象協会による文献(「気象
庁配信データを用いた送電線着雪監視・予測方式につい
て」に添付された資料1、平成5年7月発行)に記載さ
れている統計的予測、類似検索予測、数値計算による予
測、ファジー測度による回帰予測及びエキスパートシス
テム等の手法があり、気象庁から配信される気象データ
を用いて送電線への着雪状況を予測し、着雪による送電
線本体及び付設設備の損害を未然に防ぐものがあった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記各手法
では、気象条件から着雪量との関係について種々の関係
式を案出して着雪予測を行うが、実際の気象現象が複雑
な過程を経ていること、検証を行うためのデータが乏し
いこと等のため、着雪量を予測できない現状にあり、精
度の良い着雪量の予測値が算出されないという問題点が
あった。
【0004】また、特開平6−105428号公報に記
載されているように、ニューラルネットワークを使用し
て事故予測と事故の可能性の警報を得ることによって、
送電線の雪害事故を予測するものもあるが、着雪量を予
測することはできないという問題点があった。そこで、
本発明では、送電線に付着する着雪量を精度良く予測
し、送電線の断線、鉄塔損害を未然に防止する着雪量予
測方法及びその装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、気象データに基づいて送電線への着雪
量を予測する着雪量予測方法において、教師信号の気象
データによって得られる過去の前記送電線への着雪の有
無から、入力する気象データに対する該送電線への着雪
の有無を予測し、該着雪予測に応じて、教師信号の気象
データに対応した過去の前記送電線への着雪量から、前
記入力する気象データに対する該送電線への着雪量を予
測する着雪量予測方法が提供されており、現在の気象デ
ータに類似する過去の気象データから送電線への着雪量
を予測し、送電線の断線、鉄塔損害を未然に防止する。
【0006】請求項2では、気象データに基づいて送電
線への着雪量を予測する着雪量予測装置において、過去
の前記気象データによる前記送電線への着雪の有無予測
用のニューラルネットワークを構成し、入力する気象デ
ータに対して該送電線への着雪の有無を予測する着雪予
測手段と、前記過去の気象データによる前記送電線の着
雪量予測用のニューラルネットワークを構成し、前記着
雪予測手段での着雪予測に応じて、前記入力する気象デ
ータに対して該送電線の着雪量を予測する着雪量予測手
段とを備えることによって、ニューラルネットワークを
2段構成とし、入力する現在気象データから着雪有無予
測用ニューラルネットワークが着雪有りと予測された場
合にのみ、入力する現在気象データから着雪量予測用ニ
ューラルネットワークが着雪量を予測する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に係る着雪量予測方法及び
その装置を図1乃至図3の図面に基づいて説明する。図
1は、本発明に係る着雪量予測方法を用いた着雪量予測
装置の構成の一実施例を示すブロック図である。図にお
いて、本実施例の着雪量予測装置は、気象データが入力
する着雪可能性有無予測用ニューラルネットワーク10
と、上記気象データが入力するとともにニューラルネッ
トワーク10と接続される着雪量予測用ニューラルネッ
トワーク11とからなる2段のニューラルネットワーク
から構成されている。なお、上記着雪量予測装置に入力
する気象データは、その時々に測定されて気象庁から配
信された、例えば平均温度、風速、気温、温度、雨量、
日射量及び気圧の7要素のデータから構成されており、
本実施例では、例えば過去4.5時間前から現時点まで
の30分毎に入力する10組の気象データからなるもの
とする。
【0008】これらニューラルネットワーク10,11
は、例えばバックプロパーゲーション則を用いたバック
プロパーゲーション型ニューラルネットワークで構成さ
れ、図2の原理図に示す入力層22、中間層23及び出
力層24の3層構造からなり、時系列に入力する気象デ
ータをマトリックス構成のメモリ(以下、「マトリック
スメモリ」という)21に記憶している。
【0009】ニューラルネットワーク10における入力
マトリックスは、例えば過去4.5時間前から現時点ま
での気象データのうち、任意の気象データP=R*Qで
ある。ここで、R=M*7で、Mは過去4.5時間まで
遡った時間点数(実施例では30分刻みの場合で、M=
10)を示し、Qは入力気象データ・パターンのレコー
ド数(実施例では気象データの要素7)を表している。
この気象データに対して着雪有りの場合には、ニューラ
ルネットワーク10に着雪有りの教師信号を与えて学習
させ、着雪無しの場合には、ニューラルネットワーク1
0に着雪無しの教師信号を与えて学習させる。
【0010】この際に、入力層22では、出力マトリッ
クスA1は、F1(W1*P,B1)から求められる。中間
層23では、出力マトリックスA2は、F2(W2*A1,
B2)から求められる。また、出力層24では、出力マ
トリックスA3は、F3(W3*A2,B3)=F3(W3*
F2(W2*F1(W1*P,B1),B2),B3)から求
められる。ここで、F1〜F3、W1〜W3、B1〜B3は、
それぞれニューロン関数、重み、バイアスを示してい
る。
【0011】これにより、ニューラルネットワーク10
は、不確定な要素を持った気象データの中から着雪有り
の場合の気象データを選別できるものとなる。この結
果、ニューラルネットワーク10は、入力する現時点の
気象データを重み付けして任意の出力マトリックスに変
換し、着雪可能性の有無を示す信号をニューラルネット
ワーク11に出力することができる。
【0012】ニューラルネットワーク11における入力
マトリックスは、例えば過去の気象データのうち、着雪
のあった場合の気象データであり、ニューラルネットワ
ーク11にこの気象データに対する実際の着雪量を教師
信号を与えて学習させる。なお、上記入力マトリックス
としては、例えば過去4.5時間前から現時点までの気
象データのうち、実際に着雪のあった気象データを用い
るのが好ましい。この結果、ニューラルネットワーク1
1は、ニューラルネットワーク10から着雪可能性有り
を示す信号が入力すると、入力する現時点の気象データ
を重み付けして任意の出力マトリックスに変換し、例え
ば1時間後の着雪量予測値を出力する。
【0013】また、本実施例の着雪予測に使用された現
時点の気象データは、次の30分後の気象データによる
着雪予測に使用するため、ニューラルネットワーク1
0,11のマトリックスメモリに記憶され、上記学習の
対象となる。すなわち、ニューラルネットワーク10
は、新たな気象データが入力すると、そのたびに上記気
象データと過去の気象データとの類似を判定し、その判
定結果として着雪可能性有り又は無しを示す信号を、ニ
ューラルネットワーク11に出力する。
【0014】ニューラルネットワーク11では、着雪可
能性の有りを示す信号が入力すると、入力する気象デー
タと過去の気象データとの類似を判定し、その判定結果
として1時間後の着雪量予測値を出力する。この結果得
られる1時間後の着雪量予測値は、図3に示すよう一点
鎖線になった。なお、図3において、横軸は時間を示
し、縦軸は着雪量を示している。上記一点鎖線は、本実
施例の着雪量予測装置によって横軸に記載されている時
間のそれぞれ1時間前に予測された予測値であり、これ
を上記横軸の時間に実際に計測された着雪量の実測値と
比較しても、誤差が非常に少ないことが確認された。
【0015】従って、本実施例では、ニューラルネット
ワークを2段で構成し、気象庁から配信される現時点の
気象データに対して着雪の可能性が有る場合に、この現
時点の気象データと過去の気象データとから着雪量を予
想するので、無条件に気象データを与えて学習させた場
合に比べて、予測精度が向上し、1時間後の着雪量を正
確に予測することができる。これにより、本実施例で
は、送電線本体や付帯設備の着雪による損害を未然に防
ぐことができる。
【0016】また、本実施例では、特定のエキスパート
がいなくても損害予測が可能となるので、送電線の監視
業務の省人化を図ることができる。なお、本実施例で
は、バックプロパーゲーション則を用いたニューラルネ
ットワークで構成した場合について説明したが、本発明
はこれに限らず、例えばパーセプトロン型や統計手法を
用いたニューラルネットワークで構成することも可能で
ある。
【0017】また、本発明では、気象データとともに、
送電線の径や抵抗等からなる送電線パラメータのデータ
を入力マトリックスとして与え、送電線の種類に応じた
着雪量を予測するように構成させることも可能である。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、気象
データに基づいて送電線への着雪量を予測する着雪量予
測方法において、教師信号の気象データによって得られ
る過去の前記送電線への着雪の有無から、入力する気象
データに対する該送電線への着雪の有無を予測し、該着
雪予測に応じて、教師信号の気象データに対応した過去
の前記送電線への着雪量から、前記入力する気象データ
に対する該送電線への着雪量を予測するので、送電線に
付着する着雪量を精度良く予測し、送電線の断線、鉄塔
損害を未然に防止できる。
【0019】請求項2では、気象データに基づいて送電
線への着雪量を予測する着雪量予測装置において、過去
の前記気象データによる前記送電線への着雪の有無予測
用のニューラルネットワークを構成し、入力する気象デ
ータに対して該送電線への着雪の有無を予測する着雪予
測手段と、前記過去の気象データによる前記送電線の着
雪量予測用のニューラルネットワークを構成し、前記着
雪予測手段での着雪予測に応じて、前記入力する気象デ
ータに対して該送電線の着雪量を予測する着雪量予測手
段とを備えたので、2段構成のニューラルネットワーク
によって着雪有りと予測された場合にのみ、着雪量を予
測できて、着雪量の予測精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る着雪量予測方法を用いた着雪量予
測装置の構成の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1に示した着雪可能性有無予測用ニューラル
ネットワークの原理を示す原理図である。
【図3】着雪量の実測値と図1に示した着雪量予測装置
による予測値との関係を示す関係図である。
【符号の説明】
10 着雪可能性有無予測用ニューラルネットワーク 11 着雪量予測用ニューラルネットワーク 21 マトリックスメモリ 22 入力層 23 中間層 24 出力層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中山 郁男 東京都千代田区丸の内2丁目6番1号 古 河電気工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 気象データに基づいて送電線への着雪量
    を予測する着雪量予測方法において、 教師信号の気象データによって得られる過去の前記送電
    線への着雪の有無から、入力する気象データに対する該
    送電線への着雪の有無を予測し、 該着雪予測に応じて、教師信号の気象データに対応した
    過去の前記送電線への着雪量から、前記入力する気象デ
    ータに対する該送電線への着雪量を予測することを特徴
    とした着雪量予測方法。
  2. 【請求項2】 気象データに基づいて送電線への着雪量
    を予測する着雪量予測装置において、 過去の前記気象データによる前記送電線への着雪の有無
    予測用のニューラルネットワークを構成し、入力する気
    象データに対して該送電線への着雪の有無を予測する着
    雪予測手段と、 前記過去の気象データによる前記送電線の着雪量予測用
    のニューラルネットワークを構成し、前記着雪予測手段
    での着雪予測に応じて、前記入力する気象データに対し
    て該送電線の着雪量を予測する着雪量予測手段とを備え
    たことを特徴とする着雪量予測装置。
JP32176895A 1995-12-11 1995-12-11 着雪量予測方法及びその装置 Pending JPH09159771A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014006708A1 (ja) * 2012-07-04 2014-01-09 中国電力株式会社 送電設備における雪害事故発生リスクの評価方法及び情報処理装置
CN111445103A (zh) * 2020-02-25 2020-07-24 国网河南省电力公司电力科学研究院 一种基于工业互联网的输电线缆生产质量管理反馈系统

Cited By (3)

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