[發明專利]一種基于物聯網的光纜監測分析系統

有效

• 申請號: 202010112310.8
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111460887B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 廖貴成;揭倫;羅琬鈞;黃雙;黃力;侯榃洋;何柏靈
• 申請（專利權）人: 柳州達迪通信技術股份有限公司;廣西科技大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G01D21/02
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 楊潤

1.一種基于物聯網的光纜監測分析系統，其特征在于，包括攝像頭、識別單元、分析模塊、數據庫、狀態判定模塊、監測模塊、計算模塊、報警單元和智能設備；

所述攝像頭用于對光纜進行實時監測，并自動獲取光纜影像信息，將光纜影像信息傳輸至識別單元，所述數據庫內存儲有光纜外觀數據、光纜種類數據以及與其對應的記錄數據，所述識別單元從數據庫內獲取光纜外觀數據，并將其與光纜影像信息一同進行比對操作，得到與光纜外觀數據相對應的光纜種類數據以及與其對應的記錄數據，并將其傳輸至分析模塊；

所述記錄數據包括光纜記錄數據和溫度記錄數據，所述光纜記錄數據包括記錄波動數據、記錄傳輸時間數據和記錄傳輸量數據，波動數據表示為電流波動，所述分析模塊用于對記錄波動數據、記錄傳輸時間數據、記錄傳輸量數據和溫度記錄數據進行分析操作，得到波動對比結果和溫度對比結果，并將其傳輸至狀態判定模塊;

所述狀態判定模塊用于對波動對比結果和溫度對比結果進行光纜狀態判定操作，得到判定結果，并將其傳輸至計算模塊；

所述監測模塊用于實時監控波動數據、溫度數據和傳輸效率效率，并自動獲取實時監控波動數據、實時溫度數據和實時傳輸效率數據，并將其傳輸至計算模塊，所述計算模塊依據狀態判定模塊的判定結果對記錄波動數據、傳輸效率和溫度記錄數據進行計算操作，得到光纜安全信號和光纜異常信號，并將其傳輸至報警單元；

所述報警單元用于接收計算模塊傳輸的光纜安全信號和光纜異常信號，并對其進行信號識別操作，當識別到光纜安全信號時，則不發出警報信號，當識別到光纜異常信號時，自動將其轉換成警報信號，并向智能設備發出警報信號；

所述智能設備用于接收警報信號，并提醒用戶；

比對操作的具體操作過程為：

步驟一：獲取光纜影像信息，并通過影像識別出光纜圖像數據；

步驟二：獲取上述步驟一中的光纜圖像數據和光纜外觀數據，并依次對其進行標記，將標記后的光纜圖像數據和光纜外觀數據進行比對，識別出與光纜圖像數據相對應的光纜外觀數據；

分析操作的具體操作過程為：

K1：獲取記錄波動數據、記錄傳輸時間數據、記錄傳輸量數據和溫度記錄數據，并將其依次標記為JBi、JCi、JSi和JWi，i=1,2,3......n1，且JBi、JCi、JSi和JWi一一對應；

K2：獲取一段時間內的傳輸時間數據和傳輸量數據，并將其帶入到計算式：Vi=JSi/JCi，其中，Vi表示為記錄傳輸效率數據，并將記錄傳輸效率帶入到均值計算式：，其中，表示為平均記錄傳輸效率；

K3：建立一個虛擬直角坐標系，X軸表示為不同的時間點，Y軸表示為波動數據的大小，獲取一段時間內的波動數據，并將其在虛擬直角坐標系上標記出各個時間段內的波動變化，從而形成波動圖；

K4：依據K3中虛擬直角坐標系中的波動圖，選取相同溫度下圖中波動不相同的兩個時間段，將不相同的波動數據分別標記為B1和B2，并提取該時間段相對應的傳輸效率數據，并將其分別標記為T1和T2，將T1和T2進行波動對比，波動對比結果具體分為以下幾種情況：當出現B1＞B2以及B1＜B2時，分別出現、以及三種結果，并將其傳輸至狀態判定模塊；

K5：依據K3中虛擬直角坐標系中的波動圖，選取相同波動下圖中溫度不相同的兩個時間段，將不同溫度數據分別標記為W1和W2，并提取該時間段相對應的傳輸效率數據，并將其分別標記為T3和T4，將T3和T4進行溫度對比，溫度對比結果具體分為以下幾種情況：當出現W1＞W2以及W1＜W2時，分別出現、以及三種結果；

光纜狀態判定操作的具體操作過程為：

C1：獲取波動對比結果和溫度對比結果，并依據其對傳輸效率進行分析，具體為：

CS1：對B1＞B2時出現的傳輸效率變化進行分析，具體為：當時，則判定傳輸效率隨著波動的減小而減小，當時，則判定傳輸效率隨著波動的減小沒有發生任何變化，當時，則判定傳輸效率隨著波動的減小而增加；

CS2：對B1＜B2時出現的傳輸效率變化進行分析，具體為：當時，則判定傳輸效率隨著波動的增大而減小，當時，則判定傳輸效率隨著波動的增大沒有發生任何變化，當時，則判定傳輸效率隨著波動的增大而增加；

CS3：對W1＜W2時出現的傳輸效率變化進行分析，具體為：當時，則判定傳輸效率隨著溫度的增大而減小，當時，則判定傳輸效率隨著溫度的增大沒有發生任何變化，當時，則判定傳輸效率隨著溫度的增大而增加；

CS4：對W1＞W2時出現的傳輸效率變化進行分析，具體為：當時，則判定傳輸效率隨著溫度的減小而減小，當時，則判定傳輸效率隨著溫度的減小沒有發生任何變化，當時，則判定傳輸效率隨著溫度的減小而增加；

計算操作的具體操作過程為：

H1：對記錄波動數據變化對傳輸效率的影響值進行計算，具體計算方式為：，其中，u1表示為波動數據的影響因子；

H2：對溫度記錄數據變化對傳輸效率的影響值進行計算，具體計算方式為：，其中，u2表示為溫度數據的影響因子；

H3：依據上述H1和H2中計算出的波動影響因子和溫度影響因子，對實時傳輸效率進行計算，=*u1*u2，其中，表示為實時傳輸效率的計算值，表示為實時傳輸效率的監測值；

H4：將上述H3中的實時傳輸效率的計算值和實時傳輸效率的監測值一同帶入到計算式：CZ=-，其中，CZ表示為實時傳輸效率的計算值和實時傳輸效率的監測值的差值；

H5：設定一個差值預設值MN，并將其與上述H4中的實時傳輸效率與監測效率的差值進行比較，具體為：當MN≥CZ時，則判定該光纜的傳輸效率屬于正常范圍內，生成光纜安全信號，當MN＜CZ時，則判定該光纜的傳輸效率超出正常范圍內，生成光纜異常信號。