[發明專利]用于光電復合海底電纜的由光纖溫度求解銅芯溫度的方法

有效

• 申請號: 201210262023.0
• 申請日: 2012-07-26
• 公開（公告）號: CN102799788A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 王建豐;李毅;張鳳山;王新華;陳元林;高紅武;安博文;劉進輝;王曉峰;黃鋼;劉曉亮;周靈;劉萍;劉頻頻
• 申請（專利權）人: 上海海事大學;中國海洋石油總公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 劉粉寶

1.一種用于光電復合海底電纜的由光纖溫度求解銅芯溫度的方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

（1）列出光電復合海底電纜工作時的熱載荷工作電流范圍為[I₁,I₂]，將熱載荷工作電流均勻離散化，離散間隔為1安培，并用變量I標示，I的取值范圍為{i₁，i₂，i₃，……，i_m}，其中i₁為小于I₁最大整數，i_m為大于I₂的最小整數；

（2）列出光電復合海底電纜工作時的環境溫度邊界條件，環境溫度離范圍為[T₁,T₂]，將環境溫度均勻散化，離散間隔為1攝氏度，并用變量G標示，G的取值范圍為{g₁，g₂，g₃，……，g_n}，其中g₁為小于G₁的最大整數，g_n為大于G₂的最小整數；

（3）列出光電復合海底電纜工作時的環境對流換熱系數邊界條件，環境對流換熱系數范圍為[H₁,H₂]，將環境對流換熱系數均勻離散化，離散間隔為1瓦特每平方米每攝氏度，并用變量H表示，H的取值范圍為{h₁，h₂，h₃，……，h_p}，其中h₁為小于H₁的最大整數，h_p為大于H₂的最小整數；

（4）設銅芯溫度為T_c，光纖溫度為T_f，銅芯溫度T_c與T_f、I、G、H的函數關系為T_c=f(T_f，I，G，H)，式子f表明銅芯溫度T_c是一組高維空間輸入變量T_f、I、G、H向一維空間非線性映射的輸出結果；設高維空間輸入變量T_f、I、G、H組成輸入變量X，T_c為輸出變量，T_c和X之間的非線性映射關系采用基于徑向基函數的多層前饋神經網絡進行任意精度的逼近；

（5）通過實驗測量采集光電復合海底電纜在不同的熱載荷工作電流I、環境溫度G、環境對流換熱系數H下的輸出光纖溫度T_f和銅芯T_c；由于I有m個元素、G有n個元素、H有p個元素，I、G、H共有m*n*p個IGH輸入組合，每一個IGH輸入組合作用于光電復合海底電纜，會產生不同光纖溫度T_f和銅芯溫度T_c，因此X和T_c形成輸入-輸出樣本對的個數為m*n*p個；

（6）基于徑向基函數的多層前饋神經網絡的徑向基函數選擇高斯函數，輸出變量T_c和輸入變量X的關系式為：N取1000；基于徑向基函數的多層前饋神經網絡對步驟（5）生成的由X和T_c組成的m*n*p個輸入-輸出樣本對進行學習，學習算法為最近鄰聚類算法，學習過程自動抽取輸入-輸出樣本對中蘊含的非線性映射規律，分布存儲在與神經網絡各層相連接的權矩陣中，學習之后可確定w_i，c_i，σ_i的取值，i＝1,2,3,…,N；

（7）實際應用中通過測量獲得熱載荷工作電流I、環境溫度G、環境對流換熱系數H和光纖溫度T_f之后，利用公式求解出銅芯溫度T_c。