一种架空线缆断线监测方法、系统、终端及存储介质与流程

本发明涉及供电线缆，具体涉及一种架空线缆断线监测方法、系统、终端及存储介质。

背景技术：

1、架空线缆是指架设在电线杆、铁塔等支撑物上，在空中敷设的线缆。主要用于电力传输和通信等领域，在国民经济中极其常用。

2、由于架空线缆结构复杂，其规模庞大和支路繁多，架空线缆在机械外力、电气作用、雷击、线路磨损等因素的作用下，线缆断线故障多发，容易造成各种损失。随着供用电要求的提高，对架空线缆进行监测非常重要。

3、现有架空线缆监测是通过其电气特征进行检测与分析，当架空线缆不完全断线时，往往不会立即导致明显的电气特性变化或显著的机械变形，难以监测到早期的细微损伤。

技术实现思路

1、针对现有技术的上述不足，本发明提供一种 方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。

2、第一方面，本发明提供一种医患交互管理方法，包括：

3、一种架空线缆断线监测方法，包括以下步骤:

4、s1，基于检测设备实时获取架空线缆的电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据；

5、s2，将当前的电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据与上一时刻数据进行综合处理，获取相邻时刻的差异情况；

6、s3，基于历史的电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据训练随机森林模型，输入当前的电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据，输出下一时刻的预测线缆评分；

7、s4，当相邻时刻的差异情况大于差异阈值和/或预测线缆评分大于评分阈值时，线缆存在断线风险。

8、在一个可选的实施方式中，步骤s2中，获取相邻时刻的差异情况具体包括：

9、分别获取当前时刻电气特性数据的突变情况、张力检测数据的突变情况和振动检测数据的突变情况；

10、分别获取不同时刻电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据两两之间的相关性；

11、当气特性数据的突变情况、张力检测数据的突变情况和振动检测数据的突变情况之间存在两个超过突变阈值时，或当前时刻的相关性发生显著改变时，判定为存在重度断线风险。

12、在一个可选的实施方式中，获取当前时刻电气特性数据的突变情况、张力检测数据的突变情况和振动检测数据的突变情况具体包括：

13、基于当前时刻之前的多个时刻分别为电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据构建滑动窗口；

14、分别计算每个滑动窗口的局部均值和局部标准差；

15、当前时刻的电气特性数据与其滑动窗口的局部均值相比，超过了预设倍数的局部标准差时，当前时刻的电气特性数据存在突变；

16、当前时刻的张力检测数据与其滑动窗口的局部均值相比，超过了预设倍数的局部标准差时，当前时刻的张力检测数据存在突变；

17、当前时刻的振动检测数据与其滑动窗口的局部均值相比，超过了预设倍数的局部标准差时，当前时刻的振动检测数据存在突变。

18、在一个可选的实施方式中，分别获取不同时刻电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据两两之间的相关性具体包括：

19、分别获取电气特性数据时间序列、张力检测数据时间序列和振动检测数据时间序列；

20、基于皮尔森相关系数公式计算每个时刻电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据两两之间的相关系数；

21、判断当前时刻的相关性发生显著改变具体包括：

22、对当前时刻和上一时刻每个相关系数应用fisher z变换；

23、基于fisher z变换结果计算当前时刻与上一时刻的相关性差异；

24、结合预设的相关性阈值对相关性差异进行显著性检验，当相关性差异小于相关性阈值时，存在显著改变。

25、在一个可选的实施方式中，随机森林模型训练的过程具体包括：

26、将历史的电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据进行预处理后，划分为训练集和测试集；

27、设置随机森林的参数，并初始化随机森林模型；

28、构建多个决策树，对于每棵决策树，从训练集中有放回地随机抽取一个子集，随机选择训练集中的一部分特征作为分裂条件并评估出最优分裂进行节点分裂；

29、每棵决策树均输出一个预测结果，结合每棵树的预测结果，得到预测线缆评分；

30、基于评估指标使用测试集评估随机森林模型的性能，根据评估结果调整随机森林的参数，得到最终的随机森林模型。

31、在一个可选的实施方式中，步骤s4中，评分阈值包括第一评分阈值和第二评分阈值，步骤s4具体包括：

32、当预测线缆评分小于第一评分阈值时且相邻时刻的差异情况不大于差异阈值时，不存在断线风险；

33、当预测线缆评分不小于第一评分阈值且小于第二评分阈值时且相邻时刻的差异情况不大于差异阈值时，存在轻度断线风险；

34、当预测线缆评分大于第一评分阈值和/或相邻时刻的差异情况大于差异阈值时，线缆存在重度断线风险。

35、在一个可选的实施方式中，

36、所述检测设备包括用于检测电气特性数据电流互感器和电压互感器、用于检测张力检测数据的张力传感器、用于检测振动检测数据的振动传感器。

37、第二方面，本发明提供一种架空线缆断线监测方法，所述系统执行时实现上述架空线缆断线监测方法的步骤，系统包括：

38、数据采集模块，基于检测设备实时获取架空线缆的电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据；

39、差异获取模块，将当前的电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据与上一时刻数据进行综合处理，获取相邻时刻的差异情况；

40、模型训练模块，基于历史的电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据训练随机森林模型，输入当前的电气特性数据、张力检测数据和振动检测数据，输出下一时刻的预测线缆评分；

41、风险判断模块，当相邻时刻的差异情况大于差异阈值和/或预测线缆评分大于评分阈值时，线缆存在断线风险。

42、第三方面，提供一种终端，包括：

43、处理器、存储器，其中，

44、该存储器用于存储计算机程序，

45、该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。

46、第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。

47、本发明的有益效果在于，本发明提供的架空线缆断线监测方法、系统、终端及存储介质，通过检测设备实时获取架空线缆的电气特性、张力和振动数据，能够全面且准确地捕捉线缆的运行状态。将当前数据与上一时刻数据综合处理得到相邻时刻差异情况，以及基于历史数据训练随机森林模型预测下一时刻线缆评分，这种多维度的数据处理和分析方式，可以对线缆状态进行精准评估。当相邻时刻差异超过阈值或预测线缆评分高于阈值时能及时发现断线风险，有助于提前采取维护措施，保障架空线缆的安全稳定运行，减少因线缆断线带来的各种损失。

48、此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。