本發(fā)明涉及電力，尤其涉及一種金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布預(yù)測(cè)方法、裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、近些年光電、風(fēng)電資源開(kāi)發(fā)規(guī)模日益龐大，作為電力輸送策略中電能的主要運(yùn)輸通道，運(yùn)行中高壓、特高壓輸電線(xiàn)路的安全穩(wěn)定運(yùn)行已成為現(xiàn)代新型電力系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)中的重要一環(huán)。電力金具作為連接及組合各類(lèi)線(xiàn)纜的關(guān)鍵缺陷相關(guān)元素，起到對(duì)輸電線(xiàn)路各部件的支撐、防護(hù)、聯(lián)通和穩(wěn)固作用，對(duì)維持線(xiàn)路整體安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。

2、現(xiàn)有的電力金具檢修主要通過(guò)人工完成，人工巡檢一般采取登桿檢測(cè)及目視遠(yuǎn)望等方式沿輸電線(xiàn)路實(shí)地勘察。登桿檢測(cè)主要包括檢查電力金具(導(dǎo)線(xiàn)、接頭、緊固件、避雷器等)是否有松動(dòng)、損壞或銹蝕現(xiàn)象，利用絕緣工具測(cè)試金具的電氣絕緣性能；目視遠(yuǎn)望主要包括檢查電力金具的工作狀態(tài)，檢查絕緣子、接頭等處是否有斷裂、變形、積灰等現(xiàn)象。但是人工巡檢不可避免地需要檢修人員穿越山地、丘陵、叢林等環(huán)境，效率較低，成本和安全風(fēng)險(xiǎn)較高；目視遠(yuǎn)望這種方法極其依賴(lài)檢修人員的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于一些隱藏性的故障風(fēng)險(xiǎn)，僅憑肉眼觀察難以認(rèn)識(shí)到其嚴(yán)重性，檢修效果不佳。而通過(guò)直升機(jī)等設(shè)備進(jìn)行金具風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)存在設(shè)備運(yùn)行成本較高以及巡檢范圍較小的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供了一種金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布預(yù)測(cè)方法、裝置、設(shè)備、存儲(chǔ)介質(zhì)及程序產(chǎn)品，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)金具故障風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)準(zhǔn)確性和檢測(cè)效率較低，無(wú)法檢測(cè)出隱藏性的故障風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布預(yù)測(cè)方法，所述方法包括以下步驟：

3、對(duì)目標(biāo)線(xiàn)路的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取事件集合和特征集合，所述事件集合包括多個(gè)故障事件，所述特征集合包括各故障事件對(duì)應(yīng)的特征數(shù)據(jù)，所述特征數(shù)據(jù)由所述故障事件對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)缺陷相關(guān)元素組成，所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括空基監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和地基監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

4、基于所述事件集合與所述特征集合之間的映射關(guān)系構(gòu)建故障事件與所述缺陷相關(guān)元素之間的映射矩陣；

5、根據(jù)所述事件集合中各故障事件的金具缺陷權(quán)重和所述映射關(guān)系構(gòu)建金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜；

6、基于所述映射矩陣和所述金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜構(gòu)建金具缺陷預(yù)測(cè)模型；

7、將所述目標(biāo)線(xiàn)路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入至所述金具缺陷預(yù)測(cè)模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，獲得所述目標(biāo)線(xiàn)路的金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布信息。

8、可選地，所述基于所述映射矩陣和所述金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜構(gòu)建金具缺陷預(yù)測(cè)模型，包括：

9、根據(jù)所述金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜對(duì)所述目標(biāo)線(xiàn)路劃分金具缺陷區(qū)間，獲得多個(gè)初始區(qū)間；

10、基于所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)所述初始區(qū)間進(jìn)行范圍校正，獲得目標(biāo)區(qū)間；

11、獲取缺陷評(píng)估指標(biāo)，并基于所述缺陷評(píng)估指標(biāo)對(duì)生成各目標(biāo)區(qū)間對(duì)應(yīng)的模糊規(guī)則集；

12、基于所述目標(biāo)區(qū)間和所述模糊規(guī)則集生成缺陷評(píng)估結(jié)構(gòu)，所述缺陷評(píng)估結(jié)構(gòu)包括各目標(biāo)區(qū)間的模糊化風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、缺陷相關(guān)元素以及各缺陷相關(guān)元素對(duì)應(yīng)的危害權(quán)重；

13、根據(jù)所述金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜對(duì)所述缺陷評(píng)估結(jié)構(gòu)劃分權(quán)重，獲得目標(biāo)規(guī)則結(jié)構(gòu)；

14、基于所述目標(biāo)規(guī)則結(jié)構(gòu)和所述映射矩陣構(gòu)建金具缺陷預(yù)測(cè)模型。

15、可選地，所述金具缺陷預(yù)測(cè)模型，包括：

16、

17、其中，ti表示映射矩陣m中的第i個(gè)故障事件，m和n分別是m中的記錄總數(shù)和x中發(fā)生的缺陷相關(guān)元素總數(shù)，|ti∈m(i,1)|是所有內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)合格記錄的基數(shù)，xi,j表示ti中特征fj數(shù)據(jù)的一個(gè)缺陷相關(guān)元素，ti(xi,j)表示ti中xi,j的具體值，表示了缺陷相關(guān)元素ck的重要程度，表示閾值系數(shù)，所述閾值系數(shù)基于模糊規(guī)則集的模糊化風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和缺陷評(píng)估結(jié)構(gòu)中各缺陷相關(guān)元素的危害權(quán)重確定。

18、可選地，所述根據(jù)所述事件集合中各故障事件的金具缺陷權(quán)重和所述映射關(guān)系構(gòu)建金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜，包括：

19、對(duì)所述事件集合中各故障事件進(jìn)行故障分類(lèi)，獲得各故障事件對(duì)應(yīng)的故障類(lèi)型；

20、根據(jù)所述特征集合中各特征數(shù)據(jù)的缺陷相關(guān)元素生成各故障類(lèi)型的故障誘因信息；

21、基于所述故障誘因信息確定各故障類(lèi)型的災(zāi)害影響等級(jí)、時(shí)間誘發(fā)因素和空間誘發(fā)因素；

22、根據(jù)所述災(zāi)害影響等級(jí)、所述時(shí)間誘發(fā)因素和所述空間誘發(fā)因素確定各故障事件的金具缺陷權(quán)重；

23、基于所述金具缺陷權(quán)重和所述映射關(guān)系構(gòu)建金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜。

24、可選地，所述對(duì)目標(biāo)線(xiàn)路的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取事件集合和特征集合，包括：

25、對(duì)目標(biāo)線(xiàn)路的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行異常數(shù)據(jù)識(shí)別：

26、

27、其中，x為歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中待檢測(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，μ為所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的平均值，σ為所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差，z為所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中待檢測(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)值距離平均值的標(biāo)準(zhǔn)差數(shù)，所述標(biāo)準(zhǔn)差超過(guò)預(yù)設(shè)范圍的數(shù)據(jù)點(diǎn)判定為異常數(shù)據(jù)；

28、基于識(shí)別結(jié)果從所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中剔除異常數(shù)據(jù)；

29、對(duì)所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)中的缺失數(shù)據(jù)進(jìn)行填充，獲得候選數(shù)據(jù)：

30、

31、其中，xi表示填充缺失數(shù)據(jù)后的負(fù)荷序列，i為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，β1和β2表示前后兩日兩個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)加權(quán)系數(shù)；

32、對(duì)所述候選數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析，獲取事件集合和特征集合。

33、可選地，所述對(duì)所述候選數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析，獲取事件集合和特征集合，包括：

34、獲取所述候選數(shù)據(jù)中各模態(tài)數(shù)據(jù)的時(shí)序信息；

35、基于所述時(shí)序信息確定各模態(tài)數(shù)據(jù)的序列采樣頻率；

36、根據(jù)所述序列采樣頻率確定各模態(tài)數(shù)據(jù)的采樣優(yōu)先級(jí)，并基于所述采樣優(yōu)先級(jí)確定所述候選數(shù)據(jù)中的待同步數(shù)據(jù)；

37、基于所述待同步數(shù)據(jù)對(duì)所述候選數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間同步：

38、

39、其中，x(t)是時(shí)間t的預(yù)測(cè)值，x1和x2是時(shí)間點(diǎn)t1和t2的記錄值，連接時(shí)間點(diǎn)t前后兩個(gè)已知數(shù)據(jù)點(diǎn)(t1,x1)和(t2,x2)，所述預(yù)測(cè)值用于對(duì)所述候選數(shù)據(jù)進(jìn)行插值，以對(duì)候選數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間同步；

40、對(duì)時(shí)間同步后的候選數(shù)據(jù)進(jìn)行特征分析，獲取事件集合和特征集合。

41、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布預(yù)測(cè)裝置，所述金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布預(yù)測(cè)裝置包括：

42、數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)目標(biāo)線(xiàn)路的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取事件集合和特征集合，所述事件集合包括多個(gè)故障事件，所述特征集合包括各故障事件對(duì)應(yīng)的特征數(shù)據(jù)，所述特征數(shù)據(jù)由所述故障事件對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)缺陷相關(guān)元素組成，所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括空基監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和地基監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；

43、矩陣構(gòu)建模塊，用于基于所述事件集合與所述特征集合之間的映射關(guān)系構(gòu)建故障事件與所述缺陷相關(guān)元素之間的映射矩陣；

44、知識(shí)圖譜構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述事件集合中各故障事件的金具缺陷權(quán)重和所述映射關(guān)系構(gòu)建金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜；

45、預(yù)測(cè)模型構(gòu)建模塊，用于基于所述映射矩陣和所述金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜構(gòu)建金具缺陷預(yù)測(cè)模型；

46、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模塊，用于將所述目標(biāo)線(xiàn)路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入至所述金具缺陷預(yù)測(cè)模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，獲得所述目標(biāo)線(xiàn)路的金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布信息。

47、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提出一種金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布預(yù)測(cè)設(shè)備，所述設(shè)備包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器上并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序配置為實(shí)現(xiàn)如上文所述的金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布預(yù)測(cè)方法的步驟。

48、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提出一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上文所述的金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布預(yù)測(cè)方法的步驟。

49、此外，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)還提供一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上文所述的金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布預(yù)測(cè)方法的步驟。

50、本發(fā)明通過(guò)對(duì)目標(biāo)線(xiàn)路的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，獲取事件集合和特征集合，所述事件集合包括多個(gè)故障事件，所述特征集合包括各故障事件對(duì)應(yīng)的特征數(shù)據(jù)，所述特征數(shù)據(jù)由所述故障事件對(duì)應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)缺陷相關(guān)元素組成，所述歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括空基監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和地基監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；基于所述事件集合與所述特征集合之間的映射關(guān)系構(gòu)建故障事件與所述缺陷相關(guān)元素之間的映射矩陣，根據(jù)所述事件集合中各故障事件的金具缺陷權(quán)重和所述映射關(guān)系構(gòu)建金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜，基于所述映射矩陣和所述金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜構(gòu)建金具缺陷預(yù)測(cè)模型，將所述目標(biāo)線(xiàn)路的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入至所述金具缺陷預(yù)測(cè)模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，獲得所述目標(biāo)線(xiàn)路的金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)分布信息；由于本發(fā)明基于事件集合與特征集合之間的映射關(guān)系構(gòu)建故障事件與缺陷相關(guān)元素之間的映射矩陣，從而有效地挖掘?qū)е鹿收鲜录l(fā)生的相關(guān)條件和因素，實(shí)現(xiàn)對(duì)金具潛在風(fēng)險(xiǎn)的挖掘，基于映射矩陣和金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)圖譜構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，基于預(yù)測(cè)模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同區(qū)域和環(huán)境的金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，有效地提升了金具缺陷風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和效率，從而實(shí)現(xiàn)合理地為不同區(qū)域分配金具維護(hù)資源。