[發(fā)明專利]基于機(jī)器學(xué)習(xí)的區(qū)域電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)模型構(gòu)建方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911341955.2
• 申請(qǐng)日: 2019-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN111144637A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇華英;王永剛;王寧;單克;唐建興;趙翔宇;田年杰;汪明清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;G06Q50/26;G06N20/00
• 代理公司: 成都拓荒者知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51254
• 代理人: 鄒廣春

本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的區(qū)域電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)模型構(gòu)建方法，包括步驟：S1、正負(fù)樣本集構(gòu)建；S2、影響因子構(gòu)建；S3、機(jī)器學(xué)習(xí)模型搭建與訓(xùn)練；S4、模型預(yù)測(cè)檢驗(yàn)。本發(fā)明所提供的電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)方法，直接以災(zāi)點(diǎn)構(gòu)建樣本，在精確的災(zāi)點(diǎn)坐標(biāo)范圍內(nèi)構(gòu)建各影響因子，提高了模型的精準(zhǔn)性和針對(duì)性。利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法，實(shí)現(xiàn)影響因子特征自動(dòng)學(xué)習(xí)，模型自動(dòng)學(xué)習(xí)提取重要特征、自動(dòng)分配因子權(quán)重，避免了認(rèn)為干擾帶來的隨意性和片面性。該方法具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性，只需要提供新的影響因子、新的災(zāi)害樣本，就能動(dòng)態(tài)的更新模型，進(jìn)一步提高模型的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電網(wǎng)輸電線路防災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于機(jī)器 學(xué)習(xí)的區(qū)域電網(wǎng)輸電線路受強(qiáng)降水影響下的次生地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)模型 的構(gòu)建方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著中國(guó)電網(wǎng)的迅速發(fā)展，電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行電壓等級(jí)不斷 提高，電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大。隨著“西電東送”等高電壓以及遠(yuǎn)距離輸 電線路的建設(shè)，越來越多重要線路穿越了山區(qū)、丘陵及河流湖泊等危 險(xiǎn)地勢(shì)區(qū)域。夏季雨季期間，暴雨災(zāi)害頻發(fā)，暴雨會(huì)在短時(shí)間內(nèi)帶來 大量降水，對(duì)地表產(chǎn)生巨大沖刷作用，極易引發(fā)次生地質(zhì)災(zāi)害。其中， 發(fā)生在重要電網(wǎng)通道內(nèi)的地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全，輕則桿塔塔基 受損，重則桿塔傾斜、變形、倒塔并引發(fā)線路故障，產(chǎn)生昂貴的設(shè)備 維修費(fèi)用和巨大的電量損失。

目前電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害研究以監(jiān)測(cè)為主，通過大量監(jiān)測(cè)儀器實(shí)時(shí)采集 周圍土壤形變信息監(jiān)測(cè)滑坡災(zāi)害發(fā)展情況，監(jiān)測(cè)預(yù)警的針對(duì)性強(qiáng)、準(zhǔn) 確性高，但對(duì)滑坡災(zāi)害提前預(yù)防、電網(wǎng)安全生產(chǎn)指導(dǎo)意義不高。因此 需要開展電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)方法研究。

當(dāng)前出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)方法以統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法為主，多數(shù)方法雖 然考慮了地質(zhì)條件、歷史災(zāi)情等因素的影響，但是易發(fā)性區(qū)劃都以區(qū) 域劃分為主，精細(xì)程度不夠。另外，傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)方法，不能夠準(zhǔn)確描 述地質(zhì)條件、降水和地質(zhì)災(zāi)害之間復(fù)雜的非線性耦合關(guān)系。另一方面， 傳統(tǒng)預(yù)報(bào)方法中，地災(zāi)影響因子的選取、因子權(quán)重的分配存在較大的 人為干擾，存在片面性。再者，預(yù)報(bào)模型可擴(kuò)展性不足：新的靜態(tài)數(shù) 據(jù)、災(zāi)害數(shù)據(jù)不能動(dòng)態(tài)的引入模型，更新模型參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種針對(duì)區(qū)域電網(wǎng)輸電線 路受強(qiáng)降雨次生地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報(bào)模型構(gòu)建方法，以提高災(zāi)害預(yù)報(bào)能力， 便于電網(wǎng)相關(guān)部門提前采取應(yīng)對(duì)措施，以達(dá)到科學(xué)防治電網(wǎng)地質(zhì)災(zāi)害， 降低強(qiáng)降雨次生地質(zhì)災(zāi)害對(duì)電網(wǎng)的影響面，減少社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供一種基于機(jī)器學(xué)習(xí)的區(qū)域電網(wǎng)地質(zhì) 災(zāi)害預(yù)報(bào)模型構(gòu)建方法，包括以下步驟：

S1、構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害的正負(fù)樣本集，所述正負(fù)樣本集為兩類互斥樣 本的集合；

S2、構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害的影響因子；

S3、搭建機(jī)器學(xué)習(xí)模型，并對(duì)所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行訓(xùn)練；

S4、通過所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，并對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。

優(yōu)選的，步驟S1中，所述正負(fù)樣本集由實(shí)際發(fā)生在電網(wǎng)輸電設(shè) 備5km范圍內(nèi)的由降雨導(dǎo)致的有明確時(shí)間和地理坐標(biāo)的地質(zhì)災(zāi)害個(gè) 例構(gòu)建的正樣本和由正樣本附近的負(fù)樣本共同構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述負(fù)樣本由同一時(shí)間下距離正樣本5km以外20km以 內(nèi)區(qū)域的雨量觀測(cè)點(diǎn)構(gòu)成，且以所述雨量觀測(cè)點(diǎn)為中心的5km范圍內(nèi) 當(dāng)日無地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。

優(yōu)選的，步驟S2中，所述影響因子包括地質(zhì)因子、地災(zāi)因子和 降雨因子。

優(yōu)選的，所述地質(zhì)因子包括地形、高差、土地利用、坡度和巖性。

優(yōu)選的，所述地災(zāi)因子由每條正負(fù)樣本為中心的20km范圍內(nèi)的 歷史地質(zhì)災(zāi)害頻率構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述降雨因子由災(zāi)害發(fā)生前1-20天內(nèi)的有效雨量和災(zāi) 害發(fā)生前24小時(shí)內(nèi)最大小時(shí)雨強(qiáng)構(gòu)成。