[發明專利]一種基于主客觀組合賦權的海底電纜狀態評估方法

在審

• 申請號: 202110266540.4
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112989601A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 蘇天賜;李茜;林鈺;袁海云;鄭雅迪;張安安
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01D21/02;G01J5/00;G01M11/00;G01N21/84;G01R27/02;G01R31/08;G01R31/12;G01R31/52;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F113/16;G06F119/02
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于主客觀組合賦權的海底電纜狀態評估方法，包含以下步驟：首先獲取海底電纜運行的全景數據，選取影響海纜健康狀態的指標建立評估指標體系；其次采用改進層次分析法確定各狀態量的主觀權重，同時采用熵權法確定各狀態量的客觀權重；然后將所述主觀權重和客觀權重相結合，計算出綜合權重；之后確定評估的狀態等級，基于狀態量各自的標準獲得相對劣化度，得到各狀態量的各狀態等級的模糊隸屬度函數，以此構建模糊評判矩陣；最后基于綜合權重和模糊評判矩陣，得到海纜各狀態等級的隸屬度，并采用加權平均法對海纜的狀態進行評估。本發明能夠實現對海纜的健康狀態進行準確的評估，可及時對隱患進行排查，確保海纜的安全可靠運行。

技術領域

本發明涉及電力設備安全技術領域，特別涉及一種基于主客觀組合賦權的海底電纜狀態評估方法，屬于海底電纜狀態評估技術領域。

背景技術

隨著海洋資源的開發和利用，以及海上平臺和海上風電場的發展，海底電纜這些年得到了日益廣泛的應用，其作為海上平臺設備和水下生產系統之間電力和通訊的連接通道。海底電纜的穩定運行不僅關系到海上平臺的生產、同時關系到整個平臺群電網的可靠運行。

由于海底電纜的特殊運行環境，無法進行常規巡檢，缺乏有效的安全管理措施，一旦突發事故，損失巨大。隨著光纖應用技術的發展，人們可以利用光纖對海纜的運行對海纜的運行參數進行實時在線監測，全面掌握海底在水下的運行情況，對了解海纜的運行健康水平、合理提高海纜的輸送能力有著重要作用，CN109870627A公開了一種基于分布式光纖溫度應變和振動監測數據的海底電纜故障報警和診斷方法，該方法根據分布式光纖溫度、應變和振動數據的特征值進行海纜故障的診斷，解決了利用分布式光纖傳感技術進行海底電纜狀態監測時誤報和漏報率高的問題，但僅通過在線監測掌握海纜健康狀態是不準確的。基于主客觀組合賦權的海底電纜狀態評估方法，運用海纜的全景數據進行狀態評估，對保證海上油氣平臺的正常運轉及安全生產具有重要意義。

目前對于海底電纜狀態評估的方法很少，CN111060472A公開了一種表征分析交聯聚乙烯海纜絕緣材料老化狀態的方法，利用傅里葉紅外光譜測試儀對不同老化狀態樣品進行快速檢測，通過紅外光譜特征指紋吸收峰面積表征交聯聚乙烯海纜絕緣介質的老化狀態，但只是對海纜老化狀態進行分析，并沒有對海纜整體健康狀態進行分析。且若僅考慮部分狀態量對海纜進行狀態評估，其評估結果存在分散性和誤差較大的問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提出了一種基于主客觀組合賦權的海底電纜狀態評估方法，能夠實現對多條海纜的運行狀態進行準確的評估，讓海上平臺工作人員能夠實時掌握海底電纜的整體健康狀態，便于對其進行合理使用、檢修、配電管理以及故障預測等操作。

為實現上述目的，本發明所提出的一種基于多狀態量融合的海底電纜狀態評估方法及系統，包括以下步驟：

步驟一：獲取海底電纜運行的全景數據，選取影響海纜健康狀態的指標建立評估指標體系；

步驟二：采用改進層次分析法確定各狀態量的主觀權重，同時采用熵權法確定各狀態量的客觀權重；

步驟三：將所述主觀權重和客觀權重相結合，計算出綜合權重；

步驟四：確定評估的狀態等級，基于狀態量各自的標準獲得相對劣化度，得到各狀態量的各狀態等級的模糊隸屬度函數，以此構建模糊評判矩陣；

步驟五：基于綜合權重和模糊評判矩陣，得到海纜各狀態等級的隸屬度，并采用加權平均法對海纜的狀態進行評估。

進一步的，在步驟一中，所述評估指標體系劃分為三層：目標層、部件層和指標層，所述目標層用來綜合評判出海纜整體的運行健康狀況，所述部件層用來判斷反應海纜各部件的運行健康情況，所述指標層為反映各部件下各自對應的評估狀態量指標。

進一步的，所述部件層包含海纜本體、海纜終端、附屬設施、綜合保護繼電器和海纜通道，所述指標層包含家族缺陷、運行巡檢、預防性試驗和在線監測組成的狀態量。