[發(fā)明專利]基于支持向量回歸的光纖復(fù)合架空地線光纜應(yīng)變檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410387837.6
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104266600A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余雷;劉曉華;劉越;向文祥;張雪峰;龔浩;田丁;楊帆
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)湖北省電力公司檢修公司;國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 潘杰

1.一種基于支持向量回歸的光纖復(fù)合架空地線光纜應(yīng)變檢測方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：依據(jù)光源散射在光纖上的點(diǎn)到光入射端的距離確定數(shù)個(gè)測量點(diǎn)z_i，利用布里淵光時(shí)域反射計(jì)測量每個(gè)所述測量點(diǎn)z_i的布里淵頻移

步驟2：對每個(gè)所述測量點(diǎn)z_i的布里淵頻移的標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行聚類分析確定光纜受力部位，對每一時(shí)刻t,綜合所述受力部位上每個(gè)測量點(diǎn)z_i的頻移f_B建立頻移向量F_t＝(f_t,1,f_t,2,...,f_t,n)；

步驟3：運(yùn)用支持向量機(jī)建立頻移向量F_t與受力段拉力y_t的非線性回歸模型；

步驟4：將步驟2得到的頻移向量F_t代入步驟3得到的非線性回歸模型，得到光纖復(fù)合架空地線受力段拉力y_t。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于支持向量回歸的光纖復(fù)合架空地線光纜應(yīng)變檢測方法，其特征在于：所述光源散射在光纖上的點(diǎn)到光入射端的距離為式中，c為真空中的光速，n為光纖的折射率，Δt為發(fā)出光與接收光的時(shí)間間隔。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于支持向量回歸的光纖復(fù)合架空地線光纜應(yīng)變檢測方法，其特征在于，所述步驟2的具體步驟包括：

21)對于光纜上每個(gè)測量點(diǎn)集合x＝{z₁,z₂,...,z_n}，對該集合內(nèi)每一點(diǎn)的布里淵頻f_B移求一段時(shí)間內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差stddev(x)；

22)對光纜上所有測量點(diǎn)z_i布里淵頻移的標(biāo)準(zhǔn)差的集合進(jìn)行聚類，聚類結(jié)果不為1的相鄰點(diǎn)段被分劃為一個(gè)受力段；

23)綜合受力段的每個(gè)位置上的頻移f_B建立頻移向量F_t＝(f_t,1,f_t,2,...,f_t,n)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于支持向量回歸的光纖復(fù)合架空地線光纜應(yīng)變檢測方法，其特征在于：對光纜上所有位置標(biāo)準(zhǔn)差的集合進(jìn)行聚類時(shí)采用K-Means聚類算法。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于支持向量回歸的光纖復(fù)合架空地線光纜應(yīng)變檢測方法，其特征在于，所述步驟3的具體步驟包括：

31)根據(jù)拉力實(shí)驗(yàn)和電力現(xiàn)場采集樣本數(shù)據(jù)，對樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行校正和異常點(diǎn)篩除處理，并將所述樣本數(shù)據(jù)根據(jù)布里淵光時(shí)域反射計(jì)初步預(yù)估頻移，將所述布里淵光時(shí)域反射計(jì)明顯可測應(yīng)變的數(shù)據(jù)劃分為訓(xùn)練集，將其余不可測的數(shù)據(jù)劃分為測試集；

32)應(yīng)用支持向量回歸算法建立非線性回歸方程y_t＝W^TF_t+b，通過訓(xùn)練集數(shù)據(jù)計(jì)算該方程參數(shù)W,b，并根據(jù)所述非線性回歸方程y_t＝W^TF_t+b計(jì)算所述測試集輸出拉力值式中為測試集；

33)對所述測試集的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)人工剔除所述測試集數(shù)據(jù)中大于實(shí)測拉力值20％的測試集數(shù)據(jù)，將經(jīng)過篩選得出的測試集數(shù)據(jù)并入訓(xùn)練集，再次執(zhí)行支持向量回歸算法，得到最終非線性回歸模型的參數(shù)W和b，即可得到頻移向量F_t與受力段拉力y_t的非線性回歸模型y_t＝W^TF_t+b。