评估电缆运行状态的方法及装置

技术领域

本申请涉及电力领域，具体而言，涉及一种评估电缆运行状态的方法及装置。

背景技术

当前，电缆线路的运维检修以人工巡视、状态检测及在线监测为主，数据离散化、孤岛化，运维人员无法在巡视或检修过程中有效评估和掌握电缆线路运行状态，也无法通过系统平台获取线路运行及状态信息数据，巡检效率收到一定制约，巡视检测的数据分散于各类检测设备、数据表单或监控平台中，格式缺乏统一性规范性，难以实现信息交互，且录入存储工作流程繁杂。以电缆专业管理及运检业务现有数据情况来看，台账、竣工、巡视检测、感知监测、检修记录、专业管理等数据以多形态图像、文本、数字存在，跨数据类型的分析技术较少，现况多以集中式的检测、监测数据分析为主，且状态量间的关联分析挖掘能力不足，现阶段大量的研究以知识逻辑为主导的单一状态数据分析为主，对台账、检修数据的应用和数据趋势特征的应用较少，跨领域、多维度、长时间的数据综合分析与研判能力薄弱，在例如同类设备故障预警研判、电缆老化状态评估诊断、运行可靠性分析评估等应用方面，相关技术中以依据单一时刻或单一设备现场状态检测/监测数据，缺失了同类型、同工况条件下电缆设备横向研判或基于历史检修与发展趋势的纵向研判，故而分析结论往往与实际情况偏差较大，实用化程度极低。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种评估电缆运行状态的方法及装置，以至少解决由于相关技术基于单一时刻或者单一设备的监测数据对电缆运行状态进行分析造成的分析结果与实际情况存在较大偏差的技术问题。

根据本申请实施例的一个方面，提供了一种评估电缆运行状态的方法，包括：获取与电缆运行状态相关的数据；确定数据中属于依时协变量类型的目标数据；根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，其中，评价指标包括以下至少之一：运行可靠度或故障系数；根据评价指标评估电缆的运行状态。

可选地，与电缆运行状态相关的数据，包括电缆的温度、环流、局部放电大小、介损、空气湿度，以及电缆对应的施工单位、长度、生产厂家，确定数据中属于依时协变量类型的目标数据，包括：确定电缆的温度、环流、局部放电大小、介损、空气湿度属于依时协变量类型的目标数据。

可选地，根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，包括：根据目标数据，通过威布尔Weibull模型确定用于评估电缆运行状态的评价指标。

可选地，威布尔模型包括：第一威布尔模型与第二威布尔模型；其中，第一威布尔模型用于确定故障系数，第二威布尔模型用于确定运行可靠度。

可选地，

第一威布尔模型为

其中，X

第二威布尔模型为

其中，X为依时协变量，α为该依时协变量对应的回归参数。

可选地，在通过威布尔Weibull模型确定用于评估电缆运行状态的评价指标之后，方法还包括：根据第一威布尔模型和第二威布尔模型得到故障概率密度函数，其中，故障概率密度函数为f(t，X)＝h(t，X)·R(t，X)。

根据本申请的另一方面，还提供了一种评估电缆运行状态的装置，包括：获取模块，用于获取与电缆运行状态相关的数据；第一确定模块，用于确定数据中属于依时协变量类型的目标数据；第二确定模块，用于根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，其中，评价指标包括以下至少之一：运行可靠度或故障系数；评估模块，用于根据评价指标评估电缆的运行状态。

可选地，第二确定模块，包括：确定单元，用于根据目标数据，通过威布尔Weibull模型确定用于评估电缆运行状态的评价指标。

根据本申请的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行任意一种评估电缆运行状态的方法。

根据本申请的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行任意一种评估电缆运行状态的方法。

在本申请实施例中，采用基于依时协变量类型的目标数据确定电缆运行状态的方式，通过获取与电缆运行状态相关的数据，再确定数据中属于依时协变量类型的目标数据；并根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，其中，评价指标包括以下至少之一：运行可靠度或故障系数；最后根据评价指标评估电缆的运行状态，达到了通过多个依时协类型的监测数据确定电缆运行状态的目的，从而实现了基于多个依时协类型的监测数据确定电缆运行状态的技术效果，进而解决了由于相关技术基于单一时刻或者单一设备的监测数据对电缆运行状态进行分析造成的分析结果与实际情况存在较大偏差的技术问题。

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是根据本申请实施例的一种可选的评估电缆运行状态的方法的流程示意图；

图2是根据本申请实施例的一种可选的对与电缆运行状态相关的数据进行归一化处理的流程示意图；

图3是根据本申请实施例的一种可选的评估电缆运行状态的装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本申请实施例，提供了一种评估电缆运行状态的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本申请实施例的评估电缆运行状态方法，如图1所示，该方法包括如下步骤：

S102，获取与电缆运行状态相关的数据；

S104，确定数据中属于依时协变量类型的目标数据；

S106，根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，其中，评价指标包括以下至少之一：运行可靠度或故障系数；

S108，根据评价指标评估电缆的运行状态。

该评估电缆运行状态的方法中，首先，可获取与电缆运行状态相关的数据，然后，确定数据中属于依时协变量类型的目标数据，再根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，其中，评价指标包括以下至少之一：运行可靠度或故障系数；最后，根据评价指标评估电缆的运行状态，达到了通过多个依时协类型的监测数据确定电缆运行状态的目的，从而实现了基于多个依时协类型的监测数据确定电缆运行状态的技术效果，进而解决了由于相关技术基于单一时刻或者单一设备的监测数据对电缆运行状态进行分析造成的分析结果与实际情况存在较大偏差的技术问题。

需要说明的是，在获取与电缆运行状态相关的数据之后，可根据这些数据建立指纹库，具体地：

1、将电缆线路缺陷、故障分成电缆本体和附件的不同状态参量进行分析，详细分析本体和附件的主要缺陷相关性，基于典型相关性分析(CCA:Canonical CorrelationAnalysis)分析两两状态量之间关联性即CCA相关系数ρ，对于维度分别为p和q的两组随机变量x和y。记

若|ρ|＝1，则表明X与Y之间线性相关，在工程应用中可将该条件放宽至|ρ|>0.9。但是，对于随机变量非线性相关，单一的相关性系数则无法表征。

2、若|ρ|≤0.9则使用跨领域典型相关性分析(CCADD:Canonical CorrelationAnalysis across Different Domains)、(混合)概率典型相关性分析((Mix)PCCA:Mixtureof Probabilistic Canonical Correlation Analysis)、Coupula函数模型等方法研究变量之间相关性规律，计算数据权重规律、数据权重/概率规律及数列向异性规律，找到最大出现的权重/概率等参数的变化规律，从而得出电缆线路及通道运行状态量数据量化风险因子指纹。

3、通过筛查最大出现的权重/概率等参数，建立不同设备故障所指向的电缆线路故障表征数据组。

4、在缺陷严重程度评估参量提取的过程中，构造描述缺陷发展过程的原始多源评估参量集，引入互信息、最大信息系数等新变量衡量特征信息之间以及特征信息与缺陷严重程度之间的关联关系，采用权重因子衡量冗余度与相关度的重要性，以最大相关最小冗余为准则进行特征选择，最终优选出最能表征缺陷严重程度的特征参量。

5、通过现有状态监测量在表征电缆线路及隧道运行状态的准确性与可靠性分析，建立电缆线路及隧道运行状态特征量集合与状态评价映射关系；

6、最终形成电缆线路缺陷、故障及状态特征表征数据指纹库。

需要说明的是，与电缆运行状态相关的数据，包括但不限于电缆的温度、环流、局部放电大小、介损、空气湿度，以及电缆对应的施工单位、长度、生产厂家，确定数据中属于依时协变量类型的目标数据，包括：确定电缆的温度、环流、局部放电大小、介损、空气湿度属于依时协变量类型的目标数据。

本申请一些可选的实施例中，根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，具体地：根据目标数据，通过威布尔Weibull模型确定用于评估电缆运行状态的评价指标。

需要说明的是，威布尔模型包括但不限于：第一威布尔模型与第二威布尔模型；可以理解的，第一威布尔模型用于确定故障系数，第二威布尔模型用于确定运行可靠度。

具体地，第一威布尔模型为

其中，X

具体地，第二威布尔模型为

其中，X为依时协变量，α为该依时协变量对应的回归参数。

本申请一些可选的实施例中，在通过威布尔Weibull模型确定用于评估电缆运行状态的评价指标之后，可通过如下方式得到故障概率密度函数，具体地：根据第一威布尔模型和第二威布尔模型得到故障概率密度函数，其中，故障概率密度函数为f(t，X)＝h(t，X)·R(t，X)。

本申请一些可选的实施例中，在得到故障概率密度函数后，可构造故障概率密度函数的似然函数，并通过该似然函数得到Weibull模型的形状参数具体的，该似然函数为：

其中n为数据的总数，m为故障数据个数，n-m表示截尾数据个数。

可以理解的，可通过对似然函数进行求解，得到Weibull分布的形状参数，并根据Weibull分布，求出可靠性，即，可靠度及故障系数。

需要说明的是，可根据数据指纹库及其权重/概率系数，可对电缆运行状态相关的数据进行分类归一化，建立依时协变量和非依时协变量概率相关性以及概率规律，简化上述Weibull模型，以减小计算复杂度，图2是本申请一种可选的对于电缆运行状态相关的数据进行分类归一化的流程示意图，如图2所示，该流程包括对与电缆运行状态相关的数据，例如，绝缘电阻、局放(局部放电大小)、低频介质等各个数据进行归一化。另外，可以理解的，同时分析电缆的故障数据和状态数据，通过求解Weibull模型的参数，绘制电缆的状态决策曲线，可根据可靠度将电缆的状态划分为正常工作、临界区、维修三类，同时也可以实现电缆剩余寿命的预测。

图3是根据本申请的一种评估电缆运行状态的装置，如3图所示，该装置包括：

获取模块40，用于获取与电缆运行状态相关的数据；

第一确定模块42，用于确定数据中属于依时协变量类型的目标数据；

第二确定模块44，用于根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，其中，评价指标包括以下至少之一：运行可靠度或故障系数；

评估模块46，用于根据评价指标评估电缆的运行状态。

该装置中，获取模块40，用于获取与电缆运行状态相关的数据；第一确定模块42，用于确定数据中属于依时协变量类型的目标数据；第二确定模块44，用于根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，其中，评价指标包括以下至少之一：运行可靠度或故障系数；评估模块46，用于根据评价指标评估电缆的运行状态，达到了通过多个依时协类型的监测数据确定电缆运行状态的目的，从而实现了基于多个依时协类型的监测数据确定电缆运行状态的技术效果，进而解决了由于相关技术基于单一时刻或者单一设备的监测数据对电缆运行状态进行分析造成的分析结果与实际情况存在较大偏差的技术问题。

需要说明的是，第二确定模块，还包括：确定单元，该确定单元用于根据目标数据，通过威布尔Weibull模型确定用于评估电缆运行状态的评价指标。

根据本申请的另一方面，还提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行任意一种评估电缆运行状态的方法。

具体地，上述非易失性存储介质用于存储执行以下功能的程序指令，实现以下功能:获取与电缆运行状态相关的数据；确定数据中属于依时协变量类型的目标数据；根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，其中，评价指标包括以下至少之一：运行可靠度或故障系数；根据评价指标评估电缆的运行状态。

根据本申请的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行任意一种评估电缆运行状态的方法。

具体地，上述处理器用于调用存储器中的程序指令，实现以下功能：获取与电缆运行状态相关的数据；确定数据中属于依时协变量类型的目标数据；根据目标数据确定用于评估电缆运行状态的评价指标，其中，评价指标包括以下至少之一：运行可靠度或故障系数；根据评价指标评估电缆的运行状态。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。