[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

本發明涉及一種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，方法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模策略。本發明檢修策略優化模型和評估決策方法，將大數據分析、狀態評估、檢修策略優化三個部分有機結合，能夠有效減小由于海纜在線監測不確定性帶來的狀態評估的誤差，從而優化檢修策略優化，提高海底電纜的可靠度。

技術領域

本發明是關于一種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，涉及電力設備狀態評價與檢修技術領域。

背景技術

海底電纜作為海上電力傳輸的重要組成部分，其正常運行與否對整個海上平臺的運行有著十分重要的影響。隨著海底電纜在線監測技術的不斷發展，對海底電纜的狀態檢修已經成為一種提高海上平臺電力系統可靠性、減少海底電纜失效概率的重要手段，是目前海上平臺可靠性建設的重要方向。

但是，目前海底電纜狀態檢修的研究主要集中于在線監測手段的研究，目前的檢修策略主要基于已經發生故障的設備進行彌補性的處理或者對其進行周期性的計劃檢修，檢修相關的數據不夠完善，忽略了海底電纜運行過程中的變化情況，以及海纜在由運行狀態向故障狀態轉移的過程中存在的突發性故障，檢修數據不夠完善、海底電纜運行狀態轉變考慮不全面，這勢必產生檢修任務與檢修人力、檢修資源之間的矛盾，造成系統頻繁停運，增大停運損失。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種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，能夠降低檢修過程中檢修資源的耗費，提高海底電纜運行可靠性。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

第一方面，本發明提供一種基于大數據分析的海底電纜狀態檢修策略優化方法，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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；