[發(fā)明專利]一種基于環(huán)境參量的OPGW光纜健康度評估方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110277642.6
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113049226B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯繼勇;孫少華;馮學(xué)斌;崔力民;武健;楊林慧;劉生成;李亞平;張志軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力科學(xué)研究院有限公司;國家電網(wǎng)有限公司;國網(wǎng)新疆電力有限公司信息通信公司;國網(wǎng)青海省電力公司信息通信公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02;G01W1/02
• 代理公司: 北京中巡通大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11703
• 代理人: 李宏德

本發(fā)明一種基于環(huán)境參量的OPGW光纜健康度評估方法及系統(tǒng)，其包括，根據(jù)預(yù)設(shè)的與OPGW光纜健康度相關(guān)的環(huán)境參量，通過層次分析法處理，得到各個環(huán)境參量對應(yīng)的主觀權(quán)重；根據(jù)采集的若干OPGW光纜對象的環(huán)境參量數(shù)據(jù)，通過熵值法處理，得到各個環(huán)境參量對應(yīng)的客觀權(quán)重；將主觀權(quán)重和客觀權(quán)重，通過基于離差平方和的最優(yōu)賦權(quán)方法進(jìn)行組合，得到各個環(huán)境參量對應(yīng)的組合權(quán)重；將預(yù)設(shè)的與OPGW光纜健康度相關(guān)的環(huán)境參量，通過線性判別分析法，進(jìn)行數(shù)據(jù)降維處理，并結(jié)合各個環(huán)境參量的組合權(quán)重，得到采集的若干OPGW光纜對象的環(huán)境參量數(shù)據(jù)的一維投影值；將一維投影值與預(yù)設(shè)的健康度投影值閾值進(jìn)行比較，得到健康度評估結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及OPGW光纜的測量評估，具體為一種基于環(huán)境參量的OPGW光纜健康度評估方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光纖復(fù)合架空地線(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，OPGW)，把光纖放置在架空高壓輸電線的地線中，用以構(gòu)成輸電線路上的光纖通信網(wǎng)，這種結(jié)構(gòu)形式兼具地線與通信雙重功能。

如何判斷在運(yùn)OPGW光纜的健康狀態(tài)是電力運(yùn)維過程中的技術(shù)難點(diǎn)。目前OPGW光纜的健康度評估主要是通過測量OPGW光纜內(nèi)纖芯的光路損耗和應(yīng)變量即應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，以判斷OPGW光纜處于健康狀態(tài)、亞健康狀態(tài)或者故障狀態(tài)。目前測量OPGW纖芯損耗和應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的手段主要是使用OTDR和BOTDA設(shè)備，使用OTDR進(jìn)行光路損耗的測量，若損耗超過一定的閾值則認(rèn)為OPGW光纜故障；使用BOTDA進(jìn)行應(yīng)變測量，若應(yīng)變的波動范圍超過一定的閾值且損耗未超過一定的閾值則認(rèn)為OPGW光纜處于亞健康狀態(tài)；若損耗和應(yīng)變均正常則認(rèn)為OPGW光纜處于健康狀態(tài)。

上述的方法使用分布式光纖傳感設(shè)備對OPGW光纜進(jìn)行測量以判斷其健康狀態(tài)，由于測量設(shè)備的使用測量距離受限(通常小于200km)，而實(shí)際運(yùn)行的OPGW光纜距離較長，無法全面的對長距離的OPGW光纜的健康度通過上述測量方法的數(shù)據(jù)進(jìn)行評估。

同時，上述方法需要對光纖直接測量，測量的對象只能是在運(yùn)OPGW光纜內(nèi)的備用纖芯，無法直接對使用中的纖芯進(jìn)行測量并評估，如何通過備用纖芯的狀態(tài)來判斷使用纖芯的狀態(tài)是當(dāng)前健康度評估方法很難實(shí)現(xiàn)的。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于環(huán)境參量的OPGW光纜健康度評估方法及系統(tǒng)，設(shè)計(jì)合理，方法巧妙，能夠在不進(jìn)行光路損耗和應(yīng)變測量的情況下以間接的方式，準(zhǔn)確得到OPGW光纜的健康度狀態(tài)。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種基于環(huán)境參量的OPGW光纜健康度評估方法，包括，

根據(jù)預(yù)設(shè)的與OPGW光纜健康度相關(guān)的環(huán)境參量，通過層次分析法處理，得到各個環(huán)境參量對應(yīng)的主觀權(quán)重；

根據(jù)采集的若干OPGW光纜對象的環(huán)境參量數(shù)據(jù)，通過熵值法處理，得到各個環(huán)境參量對應(yīng)的客觀權(quán)重；

將主觀權(quán)重和客觀權(quán)重，通過基于離差平方和的最優(yōu)賦權(quán)方法進(jìn)行組合，得到各個環(huán)境參量對應(yīng)的組合權(quán)重；

將預(yù)設(shè)的與OPGW光纜健康度相關(guān)的環(huán)境參量，通過線性判別分析法，進(jìn)行數(shù)據(jù)降維處理，并結(jié)合各個環(huán)境參量的組合權(quán)重，得到采集的若干OPGW光纜對象的環(huán)境參量數(shù)據(jù)的一維投影值；

將一維投影值與預(yù)設(shè)的健康度投影值閾值進(jìn)行比較，得到基于環(huán)境參量的OPGW光纜健康度評估結(jié)果。

優(yōu)選的，所述預(yù)設(shè)的與OPGW光纜健康度相關(guān)的環(huán)境參量，包括溫度、濕度、光照、雨量、覆冰和風(fēng)速。

優(yōu)選的，所述通過層次分析法處理，得到各個環(huán)境參量對應(yīng)的主觀權(quán)重，具體方法如下，

將各個環(huán)境參量按照專家主觀認(rèn)為的重要性進(jìn)行主觀排序；

根據(jù)主觀排序，確定各個環(huán)境參量間相對重要性；