[發明專利]基于大數據分析的海底電纜狀態檢修策略優化方法及系統

在審

• 申請號: 202110016860.4
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112633611A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 徐正海;魏澈;劉國鋒;胡意茹;何驍勇;邱銀鋒;萬光芬;李雪;張昊;張麗娜;張強;于璐;王凱藤;姚超
• 申請（專利權）人: 中海石油（中國）有限公司;中海石油（中國）有限公司北京研究中心
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/00;G06Q50/06;G06F16/2458
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 劉美麗

1.一種基于大數據分析的海底電纜狀態檢修策略優化方法，其特征在于包括：

挖掘海底電纜多維實時監測數據以及歷史運行數據，基于數據挖掘算法對其進行特征參數提取，建立海底電纜運維檢修數據的案例庫及數據庫；

考慮海底電纜運行過程中各部件的狀態轉移情況，智能評估海底電纜狀態；

基于海底電纜狀態評估結果，對海底電纜設備各部件關聯情況進行分析，建立相應的檢修策略優化策略。

2.根據權利要求1所述的海底電纜狀態檢修策略優化方法，其特征在于，建立海底電纜運維檢修數據的案例庫及數據庫包括：

獲取海底電纜設備基本信息、海底電纜發生缺陷或故障時的異常信息、試驗數據及歷史運行數據形成結構化的海底電纜數據庫；

獲取與海底電纜運維檢修相關的運維檢修信息；

根據海底電纜設備數據以及運維檢修信息，深度融合分析數據信息之間的關系，收集歷史累積的故障案例，并從中抽取蘊含行業知識和專家經驗，建立海底電纜故障狀態量與運維檢修策略之間的對應關系構成案例庫；

對海底電纜數據信息進行篩選和驗證，基于數據挖掘算法，將不同來源的數據進行轉換、統一并轉入到數據庫中，并驗證數據是否全面合理，得到能夠反映海底電纜設備運維檢修基礎信息的數據庫。

3.根據權利要求1所述的基于大數據分析的海底電纜狀態檢修策略優化方法，其特征在于，海底電纜各個部件包括本體、終端、附屬設施、過電壓保護器和通道。

4.根據權利要求3所述的基于大數據分析的海底電纜狀態檢修策略優化方法，其特征在于，海底電纜的狀態評估包括：

根據海底電纜相關標準、導則規定以及專家經驗的判斷，通過層次分析法對各個狀態量之間的影響程度進行對比構成三個層次的關系，主觀確定各狀態量權重，采用熵權法進行客觀賦權，基于各狀態量的變異程度通過信息熵得到各特征參數的熵權，進而修正確定各狀態量的權重；

根據適用標準對輸入各狀態量進行逐項評分，對于各個部件將組成該部件各狀態量的評分結果與狀態量權重的乘積作為該部件的狀態評估得分；

根據狀態評估得分獲得各個部件的狀態，取各個部件評價結果中最嚴重的狀態作為海底電纜的綜合狀態，其中，綜合狀態包括為正常、注意、異常、嚴重。

5.根據權利要求4所述的基于大數據分析的海底電纜狀態檢修策略優化方法，其特征在于，建立相應的檢修策略優化策略，實現檢修策略部署包括：

根據狀態評估結果量化展示的海底電纜運行狀態，考慮海底電纜運行狀態的轉變過程建立相應的停運模型描述其狀態轉移過程，并建立狀態轉移方程；

對狀態轉移方程求解，計算衡量海底電纜運行健康狀況的可靠度；

構建以維修次序的檢修優化目標、設定以檢修資源為中心的約束條件，建立相應的檢修策略。

6.根據權利要求4所述的基于大數據分析的海底電纜狀態檢修策略優化方法，其特征在于，構建以維修次序的檢修優化目標、設定以檢修資源為中心的約束條件，建立相應的檢修策略的具體過程為：

根據在線監測得到的故障現象，考慮檢修次序、檢修資源從檢修策略庫中匹配相對應的檢修類別以及具體的檢修項目；所述檢修次序根據狀態評估過程中設定的權重進行確定，優先檢修所占權重高的檢修部件；所述檢修資源從已計算出的可靠度出發，考慮影響檢修資源的維修時間資源分配、工具材料的共享問題，維修時間少的可與維修時間長的同時進行，需要使用到同樣的工具材料的維修項目安排同時進行。

7.根據權利要求7所述的基于大數據分析的海底電纜狀態檢修策略優化方法，其特征在于，檢修策略庫包括A、B、C、D四類檢修工作；

A類檢修是指整體解體性檢查、維修、更換和試驗；

B類檢修是指局部性的檢修，部件的解體檢查、維修、更換和試驗；

C類檢修是指常規性檢查、維修和試驗；

D類檢修是在不停電狀態下的帶電測試、外觀檢查和維修。

8.一種基于大數據分析的海底電纜狀態檢修策略優化系統，其特征在于該系統包括：

大數據分析模塊，被配置為挖掘海底電纜多維實時監測數據以及歷史運行數據，基于數據挖掘算法對其進行特征參數提取，建立海底電纜運維檢修數據的案例庫及數據庫；

狀態評估模塊，被配置為考慮海底電纜運行過程中各部件的狀態轉移情況，智能評估海底電纜狀態；

檢修策略優化模塊，被配置為基于海底電纜狀態評估結果，對海底電纜設備各部件關聯情況進行分析，建立相應的檢修策略優化策略。