[發明專利]一種基于電網的地質災害風險預警方法

在審

• 申請號: 202010041151.7
• 申請日: 2020-01-15
• 公開（公告）號: CN111275298A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 吳和俊;熊志剛;王敏康;陸宇寧;程田寶;胡馳遠
• 申請（專利權）人: 杭州華網信息技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;G06Q10/04
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發明披露了一種基于電網的地質災害風險預警方法，方法包括如下步驟：采集數據；預處理數據；對數據采用SMOTE+Tomek Links算法進行數據重采樣；將重采樣后的數據輸入GBDT模型；將GBDT模型的輸出的結果用于風險評估。所述系統包括采集模塊、預處理模塊、GBDT算法模塊和風險評估模塊，本發明涉及的方法利用現有的電網大數據和機器學習等相關技術，對電網中每個塔桿、電力線路和電力通道在未來一段時間內可能出現地質災害情況做出預測，并給維修人員提供科學的維修依據。

技術領域

本發明涉及一種地質災害分析預警方法，特別涉及一種基于電網的地質災害風險預警方法。

背景技術

我國是一個地質災害多發的國家，平均每年5級以上的地震總數高達20次，高頻地震對電網的安全防護是一個重大考驗，現有技術中，基于電網的地質災害預警系統通常是在地質災害發生后做事后防護，請參考公開的發明專利：一種電網地震預警方法及系統(CN108898798 A)，該技術方案的中各個變電站之間圈定一個圓，不同的變電站之間可根據變電站的電壓大小而設置監測圓半徑，在每個圓內設置地震波監測點，相鄰的監測點之間通訊連接，通過監測地震波達到對地震的預警，該技術方案無法通過電網設備本身事先對地質災害進行預測。

發明內容

本發明其中一個目的在于提供一種基于電網的地質災害風險預警方法，其中所述預警方法可通過現有的大數據、人工智能等技術對包括電力線路、電力通道和塔桿故障等風險進行預測，從而可以事先對有風險或故障的設備預先防護和維修。

本發明其中一個目的在于提供一種基于電網的地質災害風險預警方法，所述方法采結合電力線路和通道狀況、電網維修數據、植被數據、地質沙層數據、塔桿數據以及氣象數據作為建模數據，通過數據挖掘和處理，用于監測地質災害信息、電力線路和通道的損耗信息。

本發明其中一個目的在于提供一種基于電網的地質災害風險預警方法，所述方法采用獨熱編碼(one-hot encoding)將非數值型特征轉換為數值型特征，用于GBDT模型訓練。

本發明其中一個目的在于提供一種基于電網的地質災害風險預警方法，所述方法采用SMOTE算法對少數類樣本集上采樣并重建新樣本集，使得少數類樣本集和多數類樣本集之間保持數據平衡。

本發明其中一個目的在于提供一種基于電網的地質災害風險預警方法，所述方法對Tomek Links算法對多數類樣本集進行下采樣，通過刪除Tomek Links對的方式剔除多數類樣本集中的噪點，可以避免少數類新建樣本集的邊界入侵多數類樣本集現象。

為了實現上述至少一個發明目的，本發明進一步提供一種基于電網的地質災害風險預警方法,包括如下步驟：

采集數據；

預處理數據，所述數據包括正類樣本集和負類樣本集，正類樣本集為少數類樣本集，負類樣本集為多數類樣本集；

采用SMOTE+Tomek links算法對數據進行樣本重采樣；

將重采樣后的數據輸入GBDT模型；

將GBDT模型的輸出的結果進行風險評估。

根據本發明一個較佳實施例，所述數據包括數值特征和類別特征，其中采用獨熱編碼將類別特征轉換為數值特征。

根據本發明一個較佳實施例，預處理數據中，包括：根據已采集的數據，采用平均數、中位數、行眾數和列眾數中任意一種填補同類缺失數據，其中已采集的數據包括歷史數據。

根據本發明一個較佳實施例，預處理數據中，包括：統計氣象數據中的降雨量、降雪量、氣溫、濕度、風速的平均值、最大值、最小值、頻數和頻率，采用GBDT模型選擇并確定特征。