[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于模型驅(qū)動(dòng)的OPGW光纜故障診斷與定位方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310538135.2
• 申請(qǐng)日: 2023-05-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116633433A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 叢犁;崔文博;曲暢;黃成斌;黃巍;畢彥君;張強(qiáng);蘇叢哲;李施昊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司;國(guó)網(wǎng)吉林省電力有限公司信息通信公司;長(zhǎng)春理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04B10/079
• 分類(lèi)號(hào): H04B10/079;H04B10/071;H04L41/0631;H04L41/142
• 代理公司: 北京睿智保誠(chéng)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11732
• 代理人: 孫盟盟

1.一種基于模型驅(qū)動(dòng)的OPGW光纜故障診斷與定位方法，其特征在于，包括：

獲取OPGW光纜數(shù)據(jù)以及線路故障發(fā)生時(shí)通過(guò)OTDR獲取的故障點(diǎn)距離及檢測(cè)曲線；

將檢測(cè)曲線和OPGW光纜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，通過(guò)預(yù)處理后的數(shù)據(jù)訓(xùn)練得到最優(yōu)光纜故障分類(lèi)模型，進(jìn)行OPGW光纜故障分類(lèi)；

構(gòu)建T-S模糊故障樹(shù)光纜故障診斷模型進(jìn)行OPGW光纜故障原因診斷；

構(gòu)建光纜故障定位模型，基于故障點(diǎn)距離進(jìn)行故障定位。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動(dòng)的OPGW光纜故障診斷與定位方法，其特征在于，所述OPGW光纜數(shù)據(jù)包括：OPGW光纜線路走勢(shì)地圖、光纜接頭盒位置點(diǎn)、光纜拐點(diǎn)、特殊地理位置經(jīng)緯度坐標(biāo)及氣象數(shù)據(jù)、分布式光纖傳感數(shù)據(jù)和OPGW光纜記錄。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動(dòng)的OPGW光纜故障診斷與定位方法，其特征在于，所述預(yù)處理的具體步驟為：

采用標(biāo)準(zhǔn)坐標(biāo)系對(duì)光纜線路走勢(shì)地圖進(jìn)行配準(zhǔn)操作，并根據(jù)特殊地理位置處經(jīng)緯度坐標(biāo)對(duì)光纜線路進(jìn)行配準(zhǔn)，生成光纜線路數(shù)據(jù)；

對(duì)分布式光纖傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)增廣，得到增廣數(shù)據(jù)；

對(duì)OTDR熔接點(diǎn)、斷裂點(diǎn)以及彎折過(guò)大點(diǎn)的信號(hào)曲線進(jìn)行歸一化去噪處理并進(jìn)行特征提取。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動(dòng)的OPGW光纜故障診斷與定位方法，其特征在于，所述訓(xùn)練光纜故障分類(lèi)模型包括：基于預(yù)處理后的數(shù)據(jù)訓(xùn)練極限學(xué)習(xí)機(jī)識(shí)別模型，利用鵜鶘優(yōu)化算法搜索全局最優(yōu)值，對(duì)極限學(xué)習(xí)機(jī)識(shí)別模型的隱藏層權(quán)值和偏差進(jìn)行優(yōu)化，得到最優(yōu)光纜故障分類(lèi)模型對(duì)光纜故障類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于模型驅(qū)動(dòng)的OPGW光纜故障診斷與定位方法，其特征在于，所述得到最優(yōu)光纜故障分類(lèi)模型的具體步驟為：

S11：初始化種群成員數(shù)量、最大迭代次數(shù)和空間維度；

S12：鵜鶘向獵物移動(dòng)，鵜鶘優(yōu)化算法的更新分為兩個(gè)階段，第一階段為探索階段，第二階段為開(kāi)采階段，分別更新鵜鶘的位置；

S13：根據(jù)更新后的鵜鶘的位置計(jì)算個(gè)體適應(yīng)度，并更新當(dāng)前對(duì)象參數(shù)為最優(yōu)候選方案，循環(huán)S12-S13，判斷是否到達(dá)最大迭代次數(shù)；如果達(dá)到最大迭代次數(shù)，則輸出隱藏層權(quán)值和偏差的最優(yōu)解，優(yōu)化極限學(xué)習(xí)機(jī)識(shí)別模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動(dòng)的OPGW光纜故障診斷與定位方法，其特征在于，所述構(gòu)建T-S模糊故障樹(shù)光纜故障診斷模型包括：

結(jié)合T-S模型與模糊理論構(gòu)建T-S模糊故障樹(shù)模型，利用T-S模糊故障樹(shù)模型進(jìn)行定量計(jì)算，對(duì)傳統(tǒng)的故障樹(shù)分析方法進(jìn)行優(yōu)化處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)光纜故障的診斷。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于模型驅(qū)動(dòng)的OPGW光纜故障診斷與定位方法，其特征在于，所述對(duì)光纜故障的診斷的具體步驟為：

S21：采集引發(fā)OPGW光纜出現(xiàn)故障的因素，依據(jù)所述因素建立T-S模糊故障樹(shù)模型；

S22：根據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和/或歷史故障數(shù)據(jù)確定T-S模糊故障樹(shù)門(mén)規(guī)則；

S23：對(duì)T-S模糊故障樹(shù)進(jìn)行分析，得到各個(gè)事件引發(fā)光纜故障的模糊可能性。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于模型驅(qū)動(dòng)的OPGW光纜故障診斷與定位方法，其特征在于，所述構(gòu)建光纜故障定位模型包括：

S31：依據(jù)光纜實(shí)際走勢(shì)生成路徑，對(duì)路徑刻標(biāo)得到光纜線路線性參考系統(tǒng)；

S32：當(dāng)光纜出現(xiàn)故障時(shí)，利用OTDR得到故障點(diǎn)距離，將故障點(diǎn)距離轉(zhuǎn)換為光纜距離，利用定位算法得到故障點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)并顯示在線路線性參考系統(tǒng)中。