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案例頻道

基于人工智能的電纜故障預(yù)警系統(tǒng)
  • 企業(yè):     領(lǐng)域:人工智能    
  • 點(diǎn)擊數(shù):1422     發(fā)布時(shí)間:2023-08-30 06:56:54
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隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,國(guó)家和城市對(duì)電力需求量也在日益增加。城市電力輸送方式逐漸從架空線路改為電纜線路,但由于電纜隧道的環(huán)境較為復(fù)雜,隧道內(nèi)的環(huán)境變化可能會(huì)對(duì)電纜的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成一定的影響,所以對(duì)電纜本體及隧道環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是至關(guān)重要的。現(xiàn)在根據(jù)電纜本體及隧道內(nèi)的實(shí)際情況對(duì)設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)根據(jù)電纜本體的溫度、載流量和局部放電的數(shù)據(jù)及環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行集合,上傳平臺(tái)經(jīng)平臺(tái)內(nèi)人工進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法后,通過對(duì)大量的數(shù)據(jù)及故障數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí),及時(shí)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)運(yùn)維人員發(fā)出預(yù)警,聯(lián)系運(yùn)維檢修人員對(duì)故障數(shù)據(jù)位置進(jìn)行核查,在電纜線路發(fā)生故障前及時(shí)對(duì)線路采取措施。

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1003-0492(2023)08-056-05中圖分類號(hào):TP18

★楊嫣妮(國(guó)網(wǎng)北京市電力公司電纜分公司,北京100022)

★孟蕓,李芹芹,曹遠(yuǎn)鴻,劉金龍,曹悅(北京卓越電力建設(shè)有限公司,北京100029)

關(guān)鍵詞:電纜隧道;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);人工智能;智能預(yù)警;神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

目前,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,城市化進(jìn)程的不斷加快,電力需求量也在不斷增加,城市的電力電纜尤其是高壓電纜數(shù)量和里程也在不斷增加。正是由于電纜隧道占地面積小,電纜受到惡劣天氣等自然條件的影響小等優(yōu)勢(shì)條件,高壓電纜正逐漸取代架空線路輸電成為城市電力輸送的主要方式。保證高壓電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行一直都是電力行業(yè)最重要的工作。

電力電纜作為城市電網(wǎng)的重要輸電載體,隨著電力電纜運(yùn)行時(shí)間的增加,其絕緣狀況、運(yùn)行溫度等電纜本體的重要指標(biāo)和隧道溫度、濕度等環(huán)境指標(biāo)都會(huì)影響電纜的安全穩(wěn)定運(yùn)行。現(xiàn)在大多數(shù)電力電纜及隧道的運(yùn)行維護(hù)主要采用人工巡檢模式,無論是從維護(hù)成本上還是電力電纜穩(wěn)定運(yùn)行上都存在一定的局限性。為了保障電力電纜線路安全穩(wěn)定運(yùn)行,需要對(duì)電纜本體及隧道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)上報(bào)預(yù)警,便于對(duì)該條線路或隧道采取相應(yīng)措施。本文針對(duì)電纜隧道運(yùn)維系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用,提出相應(yīng)的思路。

以某路電纜線路及其隧道為背景,構(gòu)建電纜隧道監(jiān)測(cè)系統(tǒng),使系統(tǒng)具有電纜本體和電纜隧道的重要指數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能,并上傳系統(tǒng),在線路發(fā)生故障前提前進(jìn)行預(yù)警,保證線路安全穩(wěn)定運(yùn)行,減少一定經(jīng)濟(jì)損失。

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電力電纜隧道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示,主要分為三大模塊:數(shù)據(jù)采集模塊、通訊模塊和智能預(yù)警模塊。其中數(shù)據(jù)采集模塊包括隧道環(huán)境和電纜本體測(cè)量數(shù)據(jù)。各種監(jiān)測(cè)終端數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)采集模塊將數(shù)據(jù)在通訊模塊中上傳至系統(tǒng),經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警。

1 數(shù)據(jù)采集模塊

電纜運(yùn)維人員一般在隧道內(nèi)巡視主要關(guān)注電纜溝溫度、局部放電、隧道內(nèi)氣體、水位等,這些參數(shù)影響著電纜的安全穩(wěn)定運(yùn)行。電纜線路中間接頭制作過程中可能存在連接不良、進(jìn)入雜質(zhì)等問題,進(jìn)而造成電纜長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中發(fā)熱,甚至發(fā)生擊穿,所以對(duì)其溫度、局放的監(jiān)測(cè)就變得至關(guān)重要。其次電纜在水中長(zhǎng)時(shí)間浸泡,則會(huì)加速電纜線路老化的程度,容易造成故障。

1.1 電纜本體

電纜本體數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)一般需要溫度、載流量和局部放電等方面的監(jiān)測(cè),及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜本體及附件的發(fā)熱或絕緣老化等問題,避免因未及時(shí)發(fā)現(xiàn)從而造成擊穿等事故發(fā)生。在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定值時(shí),則會(huì)報(bào)警,此時(shí)需要運(yùn)維或檢修人員及時(shí)處理。

1.1.1 光纖測(cè)溫

電力電纜在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過程中會(huì)導(dǎo)致材料老化、絕緣受損等問題,最終造成電纜絕緣損害或絕緣擊穿故障,有可能會(huì)造成相鄰電纜線路的損壞等,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和安全事故。通過光纖測(cè)溫可及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路溫度異常的問題,及時(shí)采取措施,避免造成過大的經(jīng)濟(jì)損失。常見的測(cè)溫方式主要有熱電阻測(cè)溫、紅外測(cè)溫、光纖測(cè)溫和半導(dǎo)體測(cè)溫,目前在企業(yè)生產(chǎn)過程中考慮經(jīng)濟(jì)、便捷等問題,電纜測(cè)溫一般采取分布式光纖測(cè)溫方式,其具有耐腐蝕性、絕緣性高、壽命長(zhǎng)、質(zhì)量輕、傳輸距離遠(yuǎn)、損耗低、抗雷電、抗高壓大電流等優(yōu)勢(shì),在電氣設(shè)備、電纜等部位實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)和預(yù)警,有效解決了電纜隧道無人值守中關(guān)鍵設(shè)備的火災(zāi)預(yù)警問題。

1.1.2 載流量監(jiān)測(cè)

目前常用的載流量監(jiān)測(cè)主要采用動(dòng)態(tài)載流量模型,與分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)相結(jié)合的監(jiān)測(cè)方式,光纖測(cè)溫應(yīng)用如圖2所示。其主要是通過光纖測(cè)溫來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電纜本體溫度和負(fù)荷電流,通過載流量計(jì)算軟件系統(tǒng)根據(jù)線芯溫度進(jìn)一步計(jì)算得到流過線芯的電流值,實(shí)時(shí)顯示不同位置的溫度、負(fù)荷電流和計(jì)算出的載流量,當(dāng)檢測(cè)到流過的負(fù)荷超過設(shè)定值時(shí),系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警告預(yù)警提示,使運(yùn)維人員重點(diǎn)關(guān)注警告線路,防止因重載或過載進(jìn)而產(chǎn)生故障問題,保障電纜網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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圖2 光纖測(cè)溫應(yīng)用

1.1.3 局部放電監(jiān)測(cè)

一般出現(xiàn)局部放電的情況可能是絕緣內(nèi)存在氣隙、雜質(zhì)或?qū)w的尖端、毛刺引起絕緣內(nèi)部電場(chǎng)的歧變,進(jìn)而發(fā)生局部放電現(xiàn)象。局部放電一般不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)絕緣層被擊穿,但若不及時(shí)發(fā)現(xiàn),在電纜長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過程中,就極容易發(fā)生絕緣擊穿事故,引發(fā)更大的故障,電纜局部放電檢測(cè)應(yīng)用如圖3所示。

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圖3 電纜局部放電監(jiān)測(cè)應(yīng)用

1.2 環(huán)境監(jiān)測(cè)

電纜隧道一般處于地下周圍或者溝道較為復(fù)雜的環(huán)境,一般運(yùn)行人員除了對(duì)電纜本體的溫度、載流量、局部放電和電纜外觀檢查外,還要了解隧道內(nèi)的溫濕度、有毒有害氣體含量和隧道內(nèi)的積水情況等,避免有毒有害氣體對(duì)電纜本體或者巡視檢修人員造成危險(xiǎn)。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在及時(shí)監(jiān)測(cè)隧道內(nèi)水位、濕度、溫度、氣體等數(shù)值信息后,應(yīng)及時(shí)記錄并上傳原始數(shù)據(jù),設(shè)定警告值,當(dāng)超出設(shè)定值時(shí)系統(tǒng)就會(huì)發(fā)生報(bào)警,提醒運(yùn)維人員注意或及時(shí)啟抽水泵或通排風(fēng)系統(tǒng),對(duì)隧道內(nèi)進(jìn)行必要的排水和換氣。對(duì)隧道內(nèi)環(huán)境的監(jiān)測(cè)是保障電纜壽命和運(yùn)維檢修人員生命安全的一個(gè)必要措施,具有極為重要的意義。

1.2.1 有毒有害氣體、溫濕度監(jiān)測(cè)

由于電纜隧道長(zhǎng)期處于密閉環(huán)境,周圍可能存在燃?xì)饣驘崃艿溃锌赡艹霈F(xiàn)有害氣體或者易燃?xì)怏w泄漏;電纜外皮和絕緣部分一般都是橡膠制品,在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中可能會(huì)因絕緣部分老化產(chǎn)生大量有毒有害氣體。一般隧道內(nèi)有毒有害氣體主要是一氧化碳、硫化氫、甲烷氣體,氣體長(zhǎng)時(shí)間的堆積極有可能對(duì)電纜外皮或隧道內(nèi)金屬設(shè)施進(jìn)行腐蝕從而加速設(shè)備的老化,縮短其使用壽命。有毒有害氣體的沉積會(huì)造成隧道內(nèi)空氣含氧量下降,若運(yùn)檢人員未攜帶氣體測(cè)試儀則會(huì)極容易威脅他們的生命安全,發(fā)生安全事故。所以隧道內(nèi)的有毒有害氣體監(jiān)測(cè)對(duì)于電纜隧道是至關(guān)重要的。隧道內(nèi)環(huán)境溫度一般要求控制在40℃以下,溫度過高對(duì)電纜安全穩(wěn)定運(yùn)行會(huì)存在影響,同時(shí)對(duì)于電纜隧道溫濕度也是需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)的,有毒有害氣體、濕度檢測(cè)應(yīng)用如圖4所示。

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圖4 有毒有害氣體、濕度監(jiān)測(cè)應(yīng)用

一般電纜隧道內(nèi)部通排風(fēng)裝置通過與隧道內(nèi)有毒有害氣體、溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行連通,分別設(shè)有空氣含氧量測(cè)量、有毒氣體測(cè)量、可燃?xì)怏w測(cè)量等,當(dāng)有害氣體濃度或空氣濕度達(dá)到一定濃度時(shí),通過以太網(wǎng)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)上傳給監(jiān)控指揮中心,監(jiān)測(cè)指揮中心通過判斷監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)數(shù)值決定開啟或停止相關(guān)排風(fēng)設(shè)備,以保證內(nèi)部氣體、濕度、溫度在合理的運(yùn)行范圍內(nèi)。排風(fēng)設(shè)備的啟動(dòng)或停止需要綜合考慮內(nèi)部管道氣體、濕度、溫度等綜合因素,并附加一定的人工智能判斷進(jìn)行智能決策。多隧道協(xié)同聯(lián)動(dòng)策略則由監(jiān)控指揮中心統(tǒng)一調(diào)度,實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域多隧道的綜合監(jiān)測(cè)管理,隧道現(xiàn)場(chǎng)需要設(shè)置各種硬件設(shè)施的緊急啟停按鈕以便現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)對(duì)突發(fā)狀況。

1.2.2 水位監(jiān)測(cè)

電纜隧道一般都位于地下,地勢(shì)較為低洼或者由于結(jié)構(gòu)問題出現(xiàn)滲漏水或陰雨天氣倒灌入隧道內(nèi)等問題,造成隧道內(nèi)的積水嚴(yán)重,若不及時(shí)對(duì)隧道內(nèi)進(jìn)行積水排除,則會(huì)因?yàn)殡娎|本體或附屬設(shè)備長(zhǎng)期浸泡在水中而發(fā)生故障擊穿等問題,使電纜及其設(shè)備造成不必要的損壞。因此,對(duì)隧道內(nèi)的水位進(jìn)行及時(shí)檢測(cè),當(dāng)水位達(dá)到一定高度時(shí),隧道內(nèi)的排水泵應(yīng)立即啟動(dòng)排除積水。

2 通訊模塊

在電纜本體監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中,電纜本體溫度和載流量數(shù)據(jù)采集基于分布式光纖測(cè)溫的電纜溫度信息采集系統(tǒng),將光強(qiáng)度通過計(jì)算解調(diào)為溫度信息;動(dòng)態(tài)載流量信息經(jīng)過電纜動(dòng)態(tài)載流量模型進(jìn)行計(jì)算。為了保證較高的空間分辨率精度,需配置高頻采樣模塊(要求空間分辨率為2m時(shí)采樣頻率不能低于50MHz)。為了保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,一般都需要對(duì)短時(shí)間內(nèi)采集的溫度進(jìn)行求取平均數(shù)。為了適應(yīng)電纜信息數(shù)據(jù)高速采集與處理的實(shí)際需求,采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA作為電纜信息數(shù)據(jù)的采集與處理模塊,其具有以下優(yōu)點(diǎn):靈活性高——可重編程,可定制,易于擴(kuò)展;并行處理——更快的速度,更高的帶寬;集成度高——可替代多種數(shù)字芯片。

隧道環(huán)境信息采集通過空氣含氧量傳感器、有毒氣體傳感器、可燃?xì)怏w傳感器、水位傳感器等各類傳感器直接對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,不需要經(jīng)過大量的計(jì)算,通過RS485的通訊方式使氣體、濕度、水位等采集的數(shù)據(jù)上傳至隧道內(nèi)主機(jī),采用RS485專用雙絞屏蔽電纜接線,主從式半雙工通訊。采用MODBUS標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議,數(shù)據(jù)幀10位:1個(gè)起始位,7個(gè)數(shù)據(jù)位,1個(gè)停止位,無驗(yàn)波特率固定為9600bps。

3 智能預(yù)警模塊

電纜隧道內(nèi)的環(huán)境較為陰暗潮濕,可能會(huì)出現(xiàn)滲漏水和有毒有害氣體的風(fēng)險(xiǎn),由于架空入地的趨勢(shì),電纜線路的數(shù)量越來越多,需要運(yùn)維人員實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)也大量提高,并且運(yùn)維人員的巡視工作一般為周期性工作,有時(shí)可能無法及時(shí)進(jìn)行發(fā)電纜線路故障前期的預(yù)警,從而導(dǎo)致?lián)舸┑裙收系陌l(fā)生。但現(xiàn)在隨著人工智能技術(shù)的提高,基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理方式也在逐漸深入各行各業(yè)。在電纜隧道數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的這個(gè)方面,我們也可以采用人工智能的方式去代替運(yùn)維人員的巡視工作,并可實(shí)時(shí)對(duì)線路進(jìn)行監(jiān)控。通過將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)引入到電纜本體和隧道環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的處理和智能預(yù)警系統(tǒng)中,運(yùn)維人員可根據(jù)系統(tǒng)預(yù)警及時(shí)前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查,盡可能減少電纜故障的發(fā)生,保證電纜網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用

現(xiàn)在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的誕生離不開生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的啟發(fā),而生物神經(jīng)元具有以下六個(gè)基本特征:(1)單個(gè)神經(jīng)元及連接其他神經(jīng)元的神經(jīng);(2)神經(jīng)元之間的連接可以通過生化作用反應(yīng)連接傳遞信號(hào)的強(qiáng)弱;(3)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析與事故智能預(yù)警模塊設(shè)計(jì);(4)重復(fù)的訓(xùn)練可以加強(qiáng)特定神經(jīng)元之間連接的強(qiáng)度;(5)神經(jīng)元傳遞的信息既可以刺激也可以抑制相關(guān)的機(jī)體反應(yīng);(6)一個(gè)神經(jīng)元的狀態(tài)是其從所有連接獲得信息的綜合體現(xiàn);(7)神經(jīng)元有應(yīng)激閾值,表現(xiàn)為上限或下限。

神經(jīng)元是構(gòu)成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最基本單元,因此人工神經(jīng)元模型應(yīng)該具有生物神經(jīng)元的六個(gè)基本特性。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是以生物神經(jīng)元學(xué)說為基礎(chǔ)的,利用數(shù)學(xué)模型模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的某些結(jié)構(gòu)和功能。在電纜隧道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中,運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)所有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度學(xué)習(xí),由于采集數(shù)據(jù)數(shù)量很多,個(gè)別數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)錯(cuò)誤或損壞對(duì)輸入和輸出關(guān)系的影響很小,不會(huì)影響對(duì)于事故的判斷,這都?xì)w咎于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較好的容錯(cuò)性。通過對(duì)電纜本體和環(huán)境隧道多組歷史故障數(shù)據(jù)的訓(xùn)練,可以將對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)分析的知識(shí)儲(chǔ)存在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)中,實(shí)現(xiàn)對(duì)故障警情的智能預(yù)警,協(xié)助運(yùn)維人員進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,提高工作效率。

3.2 基于蟻群算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法

對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來說,隱層結(jié)構(gòu)越復(fù)雜,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能學(xué)到的知識(shí)就越多,在合理訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,解決問題包括泛化的能力就越強(qiáng),而代價(jià)就是計(jì)算越復(fù)雜。對(duì)于電纜隧道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來說,電纜故障的識(shí)別復(fù)雜度有限,我們需要通過基于蟻群優(yōu)化算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法,一是可以保證事故預(yù)警的準(zhǔn)確性;二是最大限度縮短了計(jì)算時(shí)間;三是提高了事故告警系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力。蟻群優(yōu)化算法的啟發(fā)來自于螞蟻覓食的群體行為,通過一群螞蟻從蟻巢出發(fā)覓食,在不斷探索的過程中,最終形成一條從巢穴到食物的最短路線。該算法不依賴于待優(yōu)化參數(shù)的初始值,屬于一種正反饋算法,基于給定的目標(biāo)函數(shù),通過合理的參數(shù)配置可以快速收斂至最優(yōu)值,從而達(dá)到網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度和事故預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

電纜隧道的監(jiān)測(cè)終端經(jīng)過蟻群算法的優(yōu)化之后,一般是每隔15米的距離設(shè)置一個(gè)監(jiān)測(cè)終端點(diǎn),這樣既能夠滿足監(jiān)測(cè)應(yīng)用的要求,也不會(huì)顯得終端設(shè)置冗余。系統(tǒng)在獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后,可以采取兩種方式對(duì)事故進(jìn)行分析,第一種是用訓(xùn)練好的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行事故分析,具有快速準(zhǔn)確性高的特點(diǎn);第二種是人工對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行抽查或分析異常數(shù)據(jù),優(yōu)點(diǎn)是分析方法更為靈活。第一種方案,在智能分析模塊中嵌入了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和訓(xùn)練數(shù)據(jù)。訓(xùn)練數(shù)據(jù)是在以往發(fā)生故障的過程中電纜本體和隧道環(huán)境的數(shù)據(jù)采集信息集合,通過大量的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),使其具備了事故分析的先驗(yàn)知識(shí),最終實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過訓(xùn)練成熟的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算后,即可生成事故預(yù)警結(jié)果。人工監(jiān)督方式具有隨機(jī)性的特點(diǎn),運(yùn)維人員可對(duì)各個(gè)隧道的狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程隨機(jī)抽查,并結(jié)合智能分析的結(jié)果對(duì)事故進(jìn)行全局監(jiān)控。

3.3 典型事故處理流程

通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)和優(yōu)化,系統(tǒng)已經(jīng)可以通過監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的異常及時(shí)向運(yùn)維人員發(fā)出預(yù)警,讓運(yùn)維人員及時(shí)采取措施,若系統(tǒng)對(duì)某條線路發(fā)現(xiàn)預(yù)警,一般可采取以下幾個(gè)步驟進(jìn)行操作:

(1)對(duì)于已預(yù)警的故障及時(shí)聯(lián)系運(yùn)維人員前往現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行核查確認(rèn),若數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤,則報(bào)送上級(jí)判斷是否采取措施;若數(shù)據(jù)存在誤差,運(yùn)維人員應(yīng)提高警惕,并將核查數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋。

(2)對(duì)于已經(jīng)發(fā)生的故障要及時(shí)采取聯(lián)動(dòng)或人工處理措施解除故障。

(3)確認(rèn)事故是否解除,若仍未解除通知專責(zé)人員到場(chǎng)處理。

(4)故障處理完畢后形成工作日志,并將故障數(shù)據(jù)作為樣例存入故障庫(kù)。

目前,對(duì)于電纜運(yùn)維維護(hù)最重要的是,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障預(yù)警,在未發(fā)現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)對(duì)其采取一定措施防止故障的發(fā)生;若電纜出現(xiàn)故障則是應(yīng)盡快解決故障,盡快恢復(fù)正常供電。并且可以通過事故發(fā)生的前后監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為樣本加入到BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練中去,提高事故智能分析模塊對(duì)電纜故障的智能預(yù)警判斷能力。

4 小結(jié)

總結(jié)傳統(tǒng)人工運(yùn)維巡視方式的不足并結(jié)合現(xiàn)有監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所存在的問題,通過構(gòu)建一個(gè)電纜隧道綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)電纜隧道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開展了深入研究。通過對(duì)電纜本體數(shù)據(jù)采集與電纜隧道環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,并根據(jù)數(shù)據(jù)采集與處理的實(shí)際需求選擇合適的通信支持。整個(gè)系統(tǒng)利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析后直接生成預(yù)警信息和智能事故處理聯(lián)動(dòng)指令,提高電纜運(yùn)行的可靠性。再利用基于蟻群優(yōu)化算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化方法,一是可以保證事故預(yù)警的準(zhǔn)確性;二是最大限度縮短了計(jì)算時(shí)間;三是提高了事故告警系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力。最后,通過設(shè)計(jì)典型事故的處理流程,完善整個(gè)事故告警及處理模塊。

作者簡(jiǎn)介:

楊嫣妮(1997-),女,助理工程師,本科,現(xiàn)就職于國(guó)網(wǎng)北京市電力公司電纜分公司,研究方向?yàn)楦邏弘娎|檢修。

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摘自《自動(dòng)化博覽》2023年8月刊

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