基于GIS的电力光缆故障快速定位分析方法及设备与流程

基于gis的电力光缆故障快速定位分析方法及设备
技术领域
1.本发明涉及定位分析技术领域，尤其涉及一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析方法及设备。


背景技术：

2.传统的电力光缆运维工作为定时巡检、发生故障时再采用otdr(光时域反射仪)等设备进行定位、检修，无法做到事故发生的预判，给电力光缆的及时检修带来很大难度。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析方法及设备，旨在解决现有的电力光缆运维工作无法做到事故发生的预判的问题。
4.为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备，包括巡检系统、分析系统、定位系统和显示系统，所述巡检系统、所述分析系统、所述定位系统和所述显示系统依次连接；
5.所述巡检系统，用于对电力光缆进行巡检，得到巡检数据；
6.所述分析系统，用于构建光缆故障分类模型对所述巡检数据进行分析，得到光缆异常位置；
7.所述定位系统，用于建立gis数据库，并将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图；
8.所述显示系统，用于显示所述检修地图。
9.其中，所述分析系统包括模型建立模块、训练模块和分析模块，所述模型建立模块、所述训练模块和所述分析模块依次连接；
10.所述模型建立模块，用于构建深度信念网络分类器模型；
11.所述训练模块，用于使用训练集对所述深度信念网络分类器模型进行训练，得到光缆故障分类模型；
12.所述分析模块，用于将所述巡检数据输入所述光缆故障分类模型进行分析，得到光缆异常位置。
13.其中，所述定位系统包括地图获取模块和标记模块，所述地图获取模块和所述标记模块连接；
14.所述地图获取模块，用于建立gis数据库；
15.所述标记模块，将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图。
16.其中，所述显示系统包括外壳、显示器和散热模块，所述显示器和所述散热模块分别与所述外壳连接；
17.所述外壳，用于为所述显示器和所述散热模块提供安装条件；
18.所述显示器，用于显示所述检修地图；
19.所述散热模块，用于对所述外壳内的热量进行散发。
20.其中，所述散热模块包括测温单元、对比单元、移动单元和散热单元，所述测温单元、所述对比单元、所述移动单元和所述散热单元依次连接；
21.所述测温单元，用于测量所述外壳内的当前温度；
22.所述对比单元，用于将所述当前温度与预设温度进行对比，当所述当前温度超过所述预设温度时，启动所述移动单元和所述散热单元；
23.所述移动单元，用于驱动所述散热单元在所述外壳内移动；
24.所述散热单元，用于在移动时将所述外壳以外的冷空气抽进所述外壳内，从而将热空气从所述外壳内排出。
25.其中，所述显示系统还包括测光模块和亮度调整模块，所述测光模块和所述亮度调整模块依次连接；
26.所述测光模块，用于测量当前光照强度；
27.所述亮度调整模块，基于所述当前光照强度对所述显示器的当前显示亮度进行调整。
28.第二方面，本发明提供了一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析方法，包括以下步骤：
29.巡检系统对电力光缆进行巡检，得到巡检数据；
30.分析系统构建光缆故障分类模型对所述巡检数据进行分析，得到光缆异常位置；
31.定位系统建立gis数据库，并将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图；
32.显示系统显示所述检修地图。
33.本发明的一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备，首先，所述巡检系统对电力光缆进行巡检，得到巡检数据；接着，所述分析系统构建光缆故障分类模型对所述巡检数据进行分析，得到光缆异常位置；然后，所述定位系统建立gis数据库，并将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图；最后，所述显示系统显示所述检修地图。本发明通过构建光缆故障分类模型实现了对事故的预判，并通过结合当地的gis地图，便于对当地路况不熟悉的检修人员及时的找到检修位置，从而提高了检修的及时性，解决了现有的电力光缆运维工作无法做到事故发生的预判的问题。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1是本发明提供的一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备的结构示意图。
36.图2是分析系统的结构示意图。
37.图3是定位系统的结构示意图。
38.图4是显示系统的结构示意图。
39.图5是散热模块的结构示意图。
40.图6是本发明提供的一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析方法的流程图。
41.1-巡检系统、2-分析系统、3-定位系统、4-显示系统、5-模型建立模块、6-训练模块、7-分析模块、8-地图获取模块、9-标记模块、10-外壳、11-显示器、12-散热模块、13-测温单元、14-对比单元、15-移动单元、16-散热单元、17-测光模块、18-亮度调整模块。
具体实施方式
42.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
43.请参阅图1至图5，第一方面，本发明提供一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备，包括巡检系统1、分析系统2、定位系统3和显示系统4，所述巡检系统1、所述分析系统2、所述定位系统3和所述显示系统4依次连接；
44.所述巡检系统1，用于对电力光缆进行巡检，得到巡检数据；
45.所述分析系统2，用于构建光缆故障分类模型对所述巡检数据进行分析，得到光缆异常位置；
46.所述定位系统3，用于建立gis数据库，并将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图；
47.所述显示系统4，用于显示所述检修地图。
48.具体的，首先，所述巡检系统1对电力光缆进行巡检，得到巡检数据；接着，所述分析系统2构建光缆故障分类模型对所述巡检数据进行分析，得到光缆异常位置；然后，所述定位系统3建立gis数据库，并将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图；最后，所述显示系统4显示所述检修地图。本发明通过构建光缆故障分类模型实现了对事故的预判，并通过结合当地的gis地图，便于对当地路况不熟悉的检修人员及时的找到检修位置，从而提高了检修的及时性，解决了现有的电力光缆运维工作无法做到事故发生的预判的问题。
49.所述gis数据库包括主网gis数据库、配网自动化gis数据库、营业厅光缆gis数据库、源网荷光缆gis数据库和电厂光缆gis数据库。gis数据库对每条光缆自动测算长度，当有故障发生时，根据otdr的光缆长度，计算故障点的位置，并可发出定位信息，抢修人员即可根据定位信息，导航到故障点。迁改工程，项目单位上报需迁改的杆塔后，即可查询出该杆塔经过的光缆段名称。对抢修、迁改、新建的光缆，及时更新gis数据库。对区域内附挂线路纳入gis数据库，进行动态管理。现场采集附挂线路信息、整治前后照片，巡视照片，对各运营商附挂数量进行动态管理。
50.为了保证光缆运维不走过场，光缆巡检切实到位，以登塔检查、无人机检查、长焦相机检查为手段，要求每基杆塔都拍照留存杆塔号照片、金具照片、夹具照片。为了避免海量图片无法有效识别，将光缆巡检照片和光缆gis数据库关联，在办公室电脑上即可检查巡检质量，可以看到每基杆塔的光缆附挂情况(含金具照片、夹具照片等)。根据巡检计划，资料员每日检查巡检照片上传情况，即可核查每个巡检人员实际巡检数量及质量，并可以此为依据对巡检人员奖勤罚懒，从制度上保证巡检无死角、无漏洞。巡检人员现场发现并登记
缺陷，后台人员对巡检照片进行二次检查，确保隐患点都能被检出，并登记造表上报消缺计划。光缆防外破主动防御，对通道内施工情况进行登记，导入施工方的施工计划，阶段性提醒重点防范时间段内的危险源点，进行特巡监护。
51.进一步的，所述分析系统2包括模型建立模块5、训练模块6和分析模块7，所述模型建立模块5、所述训练模块6和所述分析模块7依次连接；
52.所述模型建立模块5，用于构建深度信念网络分类器模型；
53.所述训练模块6，用于使用训练集对所述深度信念网络分类器模型进行训练，得到光缆故障分类模型；
54.所述分析模块7，用于将所述巡检数据输入所述光缆故障分类模型进行分析，得到光缆异常位置。
55.具体的，所述模型建立模块5构建深度信念网络分类器模型；所述训练模块6使用训练集对所述深度信念网络分类器模型进行训练，得到光缆故障分类模型；所述分析模块7将所述巡检数据输入所述光缆故障分类模型进行分析，得到光缆异常位置。所述训练集的获取方法为：通过小波分析法对数据进行降噪，并提取特征数据，所述特征数据包括光纤的起始点、熔接点、接头、异常弯曲点、断裂点、末端；选取样本数据和特征变量，对样本数据进行标准化处理后按比例将其分为训练集和测试集。所述分析系统2还包括存储模块，所述存储模块与所述训练模块6连接，所述存储模块用于将所述光缆故障分析模型存储，便于后续的调用。
56.进一步的，所述定位系统3包括地图获取模块8和标记模块9，所述地图获取模块8和所述标记模块9连接；
57.所述地图获取模块8，用于建立gis数据库；
58.所述标记模块9，将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图。
59.具体的，所述地图获取模块8建立gis数据库；所述标记模块9将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图，通过结合当地的gis地图，便于对当地路况不熟悉的检修人员及时的找到检修位置。
60.进一步的，所述显示系统4包括外壳10、显示器11和散热模块12，所述显示器11和所述散热模块12分别与所述外壳10连接；
61.所述外壳10，用于为所述显示器11和所述散热模块12提供安装条件；
62.所述显示器11，用于显示所述检修地图；
63.所述散热模块12，用于对所述外壳10内的热量进行散发。
64.所述散热模块12包括测温单元13、对比单元14、移动单元15和散热单元16，所述测温单元13、所述对比单元14、所述移动单元15和所述散热单元16依次连接；
65.所述测温单元13，用于测量所述外壳10内的当前温度；
66.所述对比单元14，用于将所述当前温度与预设温度进行对比，当所述当前温度超过所述预设温度时，启动所述移动单元15和所述散热单元16；
67.所述移动单元15，用于驱动所述散热单元16在所述外壳10内移动；
68.所述散热单元16，用于在移动时将所述外壳10以外的冷空气抽进所述外壳10内，从而将热空气从所述外壳10内排出。
69.所述显示系统4还包括测光模块17和亮度调整模块18，所述测光模块17和所述亮度调整模块18依次连接；
70.所述测光模块17，用于测量当前光照强度；
71.所述亮度调整模块18，基于所述当前光照强度对所述显示器11的当前显示亮度进行调整。
72.具体的，所述外壳10为所述显示器11和所述散热模块12提供安装条件；所述显示器11显示所述检修地图；所述测温单元13测量所述外壳10内的当前温度；所述对比单元14将所述当前温度与预设温度进行对比，当所述当前温度超过所述预设温度时，启动所述移动单元15和所述散热单元16；所述移动单元15驱动所述散热单元16在所述外壳10内移动，所述移动单元15由气缸和活塞杆组成或电机、螺杆和转接环组成，驱动所述散热单元16在所述外壳10内直线滑动；所述散热单元16在移动时将所述外壳10以外的冷空气抽进所述外壳10内，从而将热空气从所述外壳10内排出。另外，所述测光模块17测量当前光照强度；所述亮度调整模块18基于所述当前光照强度对所述显示器11的当前显示亮度进行调整，从而提高所述显示器11对所述检修地图的显示清晰度。
73.请参阅图6，第二方面，本发明提供了一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析方法，包括以下步骤：
74.s1巡检系统1对电力光缆进行巡检，得到巡检数据；
75.s2分析系统2构建光缆故障分类模型对所述巡检数据进行分析，得到光缆异常位置；
76.具体的，所述模型建立模块5构建深度信念网络分类器模型；所述训练模块6使用训练集对所述深度信念网络分类器模型进行训练，得到光缆故障分类模型；所述分析模块7将所述巡检数据输入所述光缆故障分类模型进行分析，得到光缆异常位置。所述训练集的获取方法为：通过小波分析法对数据进行降噪，并提取特征数据，所述特征数据包括光纤的起始点、熔接点、接头、异常弯曲点、断裂点、末端；选取样本数据和特征变量，对样本数据进行标准化处理后按比例将其分为训练集和测试集。所述分析系统2还包括存储模块，所述存储模块与所述训练模块6连接，所述存储模块用于将所述光缆故障分析模型存储，便于后续的调用。
77.s3定位系统3建立gis数据库，并将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图；
78.s4显示系统4显示所述检修地图。
79.具体的，所述外壳10为所述显示器11和所述散热模块12提供安装条件；所述显示器11显示所述检修地图；所述测温单元13测量所述外壳10内的当前温度；所述对比单元14将所述当前温度与预设温度进行对比，当所述当前温度超过所述预设温度时，启动所述移动单元15和所述散热单元16；所述移动单元15驱动所述散热单元16在所述外壳10内移动，所述移动单元15由气缸和活塞杆组成或电机、螺杆和转接环组成，驱动所述散热单元16在所述外壳10内直线滑动；所述散热单元16在移动时将所述外壳10以外的冷空气抽进所述外壳10内，从而将热空气从所述外壳10内排出。另外，所述测光模块17测量当前光照强度；所述亮度调整模块18基于所述当前光照强度对所述显示器11的当前显示亮度进行调整，从而提高所述显示器11对所述检修地图的显示清晰度。
80.以上所揭露的仅为本发明一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析方法及设备较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

技术特征：
1.一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备，其特征在于，包括巡检系统、分析系统、定位系统和显示系统，所述巡检系统、所述分析系统、所述定位系统和所述显示系统依次连接；所述巡检系统，用于对电力光缆进行巡检，得到巡检数据；所述分析系统，用于构建光缆故障分类模型对所述巡检数据进行分析，得到光缆异常位置；所述定位系统，用于建立gis数据库，并将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图；所述显示系统，用于显示所述检修地图。2.如权利要求1所述的基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备，其特征在于，所述分析系统包括模型建立模块、训练模块和分析模块，所述模型建立模块、所述训练模块和所述分析模块依次连接；所述模型建立模块，用于构建深度信念网络分类器模型；所述训练模块，用于使用训练集对所述深度信念网络分类器模型进行训练，得到光缆故障分类模型；所述分析模块，用于将所述巡检数据输入所述光缆故障分类模型进行分析，得到光缆异常位置。3.如权利要求1所述的基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备，其特征在于，所述定位系统包括地图获取模块和标记模块，所述地图获取模块和所述标记模块连接；所述地图获取模块，用于建立gis数据库；所述标记模块，将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图。4.如权利要求1所述的基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备，其特征在于，所述显示系统包括外壳、显示器和散热模块，所述显示器和所述散热模块分别与所述外壳连接；所述外壳，用于为所述显示器和所述散热模块提供安装条件；所述显示器，用于显示所述检修地图；所述散热模块，用于对所述外壳内的热量进行散发。5.如权利要求4所述的基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备，其特征在于，所述散热模块包括测温单元、对比单元、移动单元和散热单元，所述测温单元、所述对比单元、所述移动单元和所述散热单元依次连接；所述测温单元，用于测量所述外壳内的当前温度；所述对比单元，用于将所述当前温度与预设温度进行对比，当所述当前温度超过所述预设温度时，启动所述移动单元和所述散热单元；所述移动单元，用于驱动所述散热单元在所述外壳内移动；所述散热单元，用于在移动时将所述外壳以外的冷空气抽进所述外壳内，从而将热空气从所述外壳内排出。6.如权利要求5所述的基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备，其特征在于，
所述显示系统还包括测光模块和亮度调整模块，所述测光模块和所述亮度调整模块依次连接；所述测光模块，用于测量当前光照强度；所述亮度调整模块，基于所述当前光照强度对所述显示器的当前显示亮度进行调整。7.一种基于gis的电力光缆故障快速定位分析方法，应用于权利要求6所述的基于gis的电力光缆故障快速定位分析设备，其特征在于，包括以下步骤：巡检系统对电力光缆进行巡检，得到巡检数据；分析系统构建光缆故障分类模型对所述巡检数据进行分析，得到光缆异常位置；定位系统建立gis数据库，并将所述光缆异常位置在所述gis数据库上进行查询后标记，得到检修地图；显示系统显示所述检修地图。

技术总结
本发明涉及定位分析技术领域，具体涉及一种基于GIS的电力光缆故障快速定位分析方法及设备，包括巡检系统、分析系统、定位系统和显示系统，首先，巡检系统对电力光缆进行巡检，得到巡检数据；接着，分析系统构建光缆故障分类模型对巡检数据进行分析，得到光缆异常位置；然后，定位系统建立GIS数据库，并基于光缆异常位置在GIS地图上进行定位标记，得到检修地图；最后，显示系统显示检修地图。本发明通过构建光缆故障分类模型实现了对事故的预判，并通过结合当地的GIS地图，便于对当地路况不熟悉的检修人员及时的找到检修位置，从而提高了检修的及时性，解决了现有的电力光缆运维工作无法做到事故发生的预判的问题。到事故发生的预判的问题。到事故发生的预判的问题。


技术研发人员：卫江春
受保护的技术使用者：南京苏仕源通信技术有限公司
技术研发日：2023.06.09
技术公布日：2023/9/6