本发明属于电缆保护,具体涉及一种电缆智慧盖板远程监管方法、装置、设备及介质。
背景技术:
1、近年来,随着我国城市化进程的加快,城市电缆化率不断提高,地下电缆敷设的方式进行电力传输有着不占用地面空间,不影响城市建设美观等诸多优势,但随着配网电力井的数量与日俱增,且分布越来越广泛,电力井盖容易出现被破坏或被盗现象,且电力井内因电缆绝缘受损导致温度升高等安全事件也时有发生,对电网、设备、人身都将造成不可估计的损失。因此,为确保供电可靠性不断提升,同时保证电缆通道安全可靠,电缆管沟内部环境状态监测至关重要。配网电缆通道传统的监管方式主要通过人工巡检,包括对不同位置的电缆沟各部位进行检查、记录与分析,但该种方法耗时耗力,效率相对低下,且无法实时准确反映电缆沟内环境状态。同时传统巡检方式无法实现远程巡检,且对于电缆盖板是否需要更换或维修的判断容易出现偏差,有电缆盖板破损导致电缆受损的可能性。
技术实现思路
1、为解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种电缆智慧盖板远程监管方法、装置、设备及介质。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
3、一种电缆智慧盖板远程监管方法,所述电缆智慧盖板远程监管方法的实施包括以下步骤:
4、s1:通过集成式传感器获取电缆盖板安全评价数据,所述集成式传感器包括振动传感器、光敏传感器、红外传感器、湿度传感器,所述电缆盖板安全评价数据包括电缆盖板实时振动幅度、电缆沟实时光照强度、电缆沟实时温度、电缆沟实时湿度,所述振动传感器用于采集所述电缆盖板实时振动幅度,所述光敏传感器用于采集所述电缆沟实时光照强度,所述红外传感器用于采集所述电缆沟实时温度,所述湿度传感器用于采集所述电缆沟实时湿度;
5、s2:通过所述电缆盖板安全评价数据进行电缆盖板安全评价并输出电缆盖板安全评价信息,所述电缆盖板安全评价包括外破风险评价、存在性评价、密封性评价、表面破损评价,所述电缆盖板安全评价信息包括电缆盖板高风险信息和电缆盖板低风险信息,所述电缆盖板高风险信息包括外破高风险信息、存在性高风险信息、密封性高风险信息、表面破损高风险信息,所述电缆盖板低风险信息包括外破低风险信息、存在性低风险信息、密封性低风险信息、表面破损低风险信息;
6、s3:当输出1个所述电缆盖板高风险信息时,发送盖板开启信号远程开启电缆智慧盖板并对电缆智慧盖板进行日常维护,日常维护结束后发送盖板关闭信号远程关闭电缆智慧盖板;
7、s4:当输出2个至4个所述电缆盖板高风险信息或触发日常维护次数大于3次时,构建电缆盖板寿命预测模型并输出电缆盖板寿命预测结果,所述电缆盖板寿命预测结果包括电缆盖板短寿命结果和电缆盖板长寿命结果。
8、优选的,所述步骤s2具体包括:
9、s201:通过所述电缆盖板实时振动幅度进行所述外破风险评价;
10、s202:通过所述电缆沟实时光照强度进行所述存在性评价;
11、s203:通过所述电缆沟实时温度和所述电缆沟实时湿度进行所述密封性评价;
12、s204:通过改进特征融合法进行所述表面破损评价。
13、优选的,所述步骤s201具体包括:
14、s201-1:预设外破风险周期,按照所述外破风险周期通过所述振动传感器获取电缆盖板振动幅度评价指标,所述电缆盖板振动幅度评价指标的表达式为:
15、,
16、其中,为电缆盖板振动幅度评价指标, f为电缆盖板实时振动幅度, f q为上一外破风险周期电缆盖板实时振动幅度平均值, f h为下一外破风险周期电缆盖板实时振动幅度平均值;
17、s201-2:判断所述电缆盖板振动幅度评价指标,当所述电缆盖板振动幅度评价指标取值为1时,输出所述外破高风险信息;
18、当所述电缆盖板振动幅度评价指标取值为0时,输出所述外破低风险信息。
19、优选的,所述步骤s202具体包括:
20、s202-1:预设存在性评价周期,按照所述存在性评价周期通过所述光敏传感器获取电缆沟光照强度评价指标,所述电缆沟光照强度评价指标的表达式为:
21、,
22、其中,为电缆沟光照强度评价指标,e为电缆沟实时光照强度,e q为上一存在性评价周期电缆沟实时光照强度平均值,e h为下一存在性评价周期电缆沟实时光照强度平均值;
23、s202-2:判断所述电缆沟光照强度评价指标,当所述电缆沟光照强度评价指标取值为1时,输出所述存在性高风险信息;
24、当所述电缆沟光照强度评价指标取值为0时,输出所述存在性低风险信息。
25、优选的,所述步骤s203具体包括:
26、s203-1:预设密封性评价周期,按照所述密封性评价周期通过所述红外传感器和湿度传感器获取电缆沟密封性评价指标,所述电缆沟密封性评价指标的表达式为:
27、,
28、其中,为电缆沟密封性评价指标,t为电缆沟实时温度,rh为电缆沟实时湿度,t q为上一密封性评价周期电缆沟实时温度平均值,t h为下一周期电缆沟实时温度平均值,rh q为上一密封性评价周期电缆沟实时湿度平均值,rh h为下一周期电缆沟实时湿度平均值;
29、s203-2:判断所述电缆沟密封性评价指标,当所述电缆沟密封性评价指标取值为1时,输出所述密封性高风险信息;
30、当所述电缆沟密封性评价指标取值为0时,输出所述密封性低风险信息。
31、优选的,所述步骤s204具体包括:
32、s204-1:获取历史多源异构传感器监测信号,基于局部特征提取法提取所述历史多源异构传感器监测信号的历史表面破损信号特征,所述历史表面破损信号特征包括时域历史表面破损信号特征、频域历史表面破损信号特征、时频域历史表面破损信号特征,所述时域历史表面破损信号特征包括历史均值、历史均方根、历史标准差、历史波形因子、历史偏度、历史峭度、历史峰值、历史峰值因子、历史脉冲因子,所述频域历史表面破损信号特征包括历史功率谱均值、历史频率重心、历史均方频率,所述时频域历史表面破损信号特征为历史小波包能量,设定表面破损评价训练集,所述表面破损评价训练集包括历史表面破损信号特征集和历史电缆盖板表面破损度集,通过所述表面破损评价训练集获取表面破损相关系数并构成表面破损相关系数集,所述表面破损相关系数的表达式为:
33、,
34、其中,r为表面破损相关系数,xi为第i个历史表面破损信号特征,为历史表面破损信号特征平均值,yi为第i个历史电缆盖板表面破损度,为历史电缆盖板表面破损度平均值,n为历史表面破损信号特征个数;
35、s204-2:遍历所述表面破损相关系数集,选取所述表面破损相关系数大于0.9的所述历史表面破损信号特征构成表面破损判断特征集;
36、s204-3:实时采集电缆智慧盖板的多源异构传感器监测信号,基于局部特征提取法提取所述多源异构传感器监测信号的所述表面破损判断特征集,所述表面破损判断特征集的表达式为:
37、,
38、其中,a为表面破损判断特征集,a1为第一表面破损判断特征,a2为第二表面破损判断特征,an为第n表面破损判断特征,n为表面破损判断特征个数;
39、s204-4:构造表面破损判断特征雷达图,所述表面破损判断特征雷达图包含对应所述表面破损判断特征集的n个敏感特征轴,敏感特征轴间夹角为2π/n,通过映射所述表面破损判断特征集的幅值于对应的所述敏感特征轴获取映射特征点,连接所述映射特征点获取表面破损判断特征多边形;
40、s204-5:获取所述表面破损判断特征多边形的多边形面积和多边形周长,所述多边形面积的表达式为:
41、,
42、其中,s为多边形面积,ri为第i映射特征点至多边形中心距离,ri+1为第i+1映射特征点至多边形中心距离,θ为敏感特征轴间夹角,n为敏感特征轴个数;
43、所述多边形周长的表达式为:
44、,
45、其中,l为多边形周长,ri为第i映射特征点至多边形中心距离,ri+1为第i+1映射特征点至多边形中心距离,θ为敏感特征轴间夹角,n为敏感特征轴个数;
46、s204-6:预设表面破损阈值,根据所述多边形面积和所述多边形周长构建电缆盖板表面破损评价指标,所述电缆盖板表面破损评价指标的表达式为:
47、,
48、其中,为电缆盖板表面破损评价指标,s为多边形面积,l为多边形周长, λ为表面破损阈值,max{·}为取最大值;
49、s204-7:判断所述电缆盖板表面破损评价指标,当所述电缆盖板表面破损评价指标取值为1时,输出所述表面破损高风险信息;
50、当所述电缆盖板表面破损评价指标取值为0时,输出所述表面破损低风险信息。
51、优选的,所述步骤s4具体包括:
52、s401:预设标准电缆盖板疲劳度曲线,获取电缆盖板疲劳度,以时间为横坐标,所述电缆盖板疲劳度为纵坐标绘制电缆盖板疲劳度曲线;
53、s402:获取所述标准电缆盖板疲劳度曲线与所述电缆盖板疲劳度曲线间欧氏距离,根据所述欧氏距离构建所述电缆盖板寿命预测模型;
54、设定电缆盖板寿命阈值,判断所述欧氏距离,当所述欧氏距离大于等于所述电缆盖板寿命阈值时,所述电缆盖板寿命预测模型输出所述电缆盖板短寿命结果,需更换电缆智慧盖板,当所述欧氏距离小于所述电缆盖板寿命阈值时,所述电缆盖板寿命预测模型输出所述电缆盖板长寿命结果,需维修电缆智慧盖板。
55、一种电缆智慧盖板远程监管装置,用于执行上述所述的电缆智慧盖板远程监管方法,其特征在于,包括数据获取模块、安全评价模块、远程维护模块、寿命预测模块;
56、所述数据获取模块用于通过集成式传感器获取电缆盖板安全评价数据,所述集成式传感器包括振动传感器、光敏传感器、红外传感器、湿度传感器,所述电缆盖板安全评价数据包括电缆盖板实时振动幅度、电缆沟实时光照强度、电缆沟实时温度、电缆沟实时湿度,所述振动传感器用于采集所述电缆盖板实时振动幅度,所述光敏传感器用于采集所述电缆沟实时光照强度,所述红外传感器用于采集所述电缆沟实时温度,所述湿度传感器用于采集所述电缆沟实时湿度;
57、所述安全评价模块用于通过所述电缆盖板安全评价数据进行电缆盖板安全评价并输出电缆盖板安全评价信息,所述电缆盖板安全评价包括外破风险评价、存在性评价、密封性评价、表面破损评价,所述电缆盖板安全评价信息包括电缆盖板高风险信息和电缆盖板低风险信息,所述电缆盖板高风险信息包括外破高风险信息、存在性高风险信息、密封性高风险信息、表面破损高风险信息,所述电缆盖板低风险信息包括外破低风险信息、存在性低风险信息、密封性低风险信息、表面破损低风险信息;
58、所述远程维护模块用于当输出1个所述电缆盖板高风险信息时,发送盖板开启信号远程开启电缆智慧盖板并对电缆智慧盖板进行日常维护,日常维护结束后发送盖板关闭信号远程关闭电缆智慧盖板;
59、所述寿命预测模块用于当输出2个至4个所述电缆盖板高风险信息或触发日常维护次数大于3次时,构建电缆盖板寿命预测模型并输出电缆盖板寿命预测结果,所述电缆盖板寿命预测结果包括电缆盖板短寿命结果和电缆盖板长寿命结果。
60、一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器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所述的电缆智慧盖板远程监管方法。
61、一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行上述所述的电缆智慧盖板远程监管方法。
62、本发明的有益效果为:
63、(1)通过电缆盖板安全评价和构建电缆盖板寿命预测模型实现电缆智慧盖板远程监管,实时准确反映电缆沟内环境状态且实现远程巡检,准确判断电缆盖板是否需要更换或维修,提升工作效率,减少人力物力消耗;
64、(2)通过电缆盖板实时振动幅度进行外破风险评价,预防电缆智慧盖板因为大幅度振动造成的移位、破损等现象,保障电缆智慧盖板对电缆的保护作用;
65、(3)通过电缆沟实时光照强度进行存在性评价,及时发现电缆智慧盖板是否丢失或打开,以防电缆失去保护导致严重后果;
66、(4)通过电缆沟实时温度和电缆沟实时湿度进行密封性评价,确保电缆智慧盖板正常密封,预防小动物或其他杂质进入电缆沟而对电缆造成损伤;
67、(5)通过改进特征融合法进行表面破损评价,以防电缆智慧盖板表面出现破损,对来往行人或车辆安全造成威胁;
68、(6)通过遍历表面破损相关系数集,选取表面破损相关系数大于0.9的历史表面破损信号特征构成表面破损判断特征集,判断特征的选取更加科学、全面;
69、(7)通过构造表面破损判断特征雷达图判断电缆智慧盖板表面破损情况,判断过程更加简洁快速,显著提升工作效率。
1.一种电缆智慧盖板远程监管方法,其特征在于,所述电缆智慧盖板远程监管方法的实施包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的电缆智慧盖板远程监管方法,其特征在于,所述步骤s2具体包括:
3.根据权利要求2所述的电缆智慧盖板远程监管方法,其特征在于,所述步骤s201具体包括:
4.根据权利要求2所述的电缆智慧盖板远程监管方法,其特征在于,所述步骤s202具体包括:
5.根据权利要求2所述的电缆智慧盖板远程监管方法,其特征在于,所述步骤s203具体包括:
6.根据权利要求2所述的电缆智慧盖板远程监管方法,其特征在于,所述步骤s204具体包括:
7.根据权利要求1所述的电缆智慧盖板远程监管方法,其特征在于,所述步骤s4具体包括:
8.一种电缆智慧盖板远程监管装置,其特征在于,包括数据获取模块、安全评价模块、远程维护模块、寿命预测模块;
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器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程序时实现如权利要求1-7中任一所述的电缆智慧盖板远程监管方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一所述的电缆智慧盖板远程监管方法。
