一种基于大数据的配网电缆故障预警方法及系统与流程

1.本发明涉及配网电缆故障分析预警领域，涉及到一种基于大数据的配网电缆故障预警方法及系统。


背景技术：

2.配网地下电缆安全是电力系统安全的重要组成部分，它的安全状况不仅关乎供电可靠性，还关系到人民生命财产安全。对配网地下电缆的安全进行分析预警是电力系统运行的必要环节，能够发现隐患和问题，减少故障次数和修复时间，提高供电可靠性、稳定性和安全性，并降低事故风险。因此，对配网地下电缆的安全进行分析预警具有现实意义。
3.现有的配网地下电缆安全分析预警方法存在一些不足：一方面，现有方法分析配网地下电缆是否存在安全隐患时，主要通过电缆的表面信息，如破损、划痕、裂缝和变形凹陷等进行评估，分析的指标较为单一和浅层化，没有进一步分析电缆铺设的弯曲度和电缆表面温度，电缆的弯曲度过大，不仅降低电缆的电力输送效率，同时增加电缆产生机械损伤的风险，电缆的表面温度过高，会引起电缆绝缘老化变质，发生开裂或穿孔，进而造成故障。
4.另一方面，现有方法缺乏对地下电缆铺设环境安全即地下管廊安全的分析，如果地下管廊出现裂缝或者潮湿，地下管廊会有塌陷的风险，进而给地下电缆带来安全隐患，引发安全事故，同时，如果地下管廊中电缆支架因变形、锈蚀等导致电缆支架承重能力下降而从地下管廊内壁掉落，会给电缆带来损伤。


技术实现要素：

5.鉴于此，为解决上述背景技术中所提出的问题，现提出一种基于大数据的配网电缆故障预警方法及系统。
6.本发明解决其技术问题采用的技术方案是：第一方面，本发明提供一种基于大数据的配网电缆故障预警方法，包括以下步骤：步骤一、地下管廊划分：按照预设的等长度原则对目标地下管廊进行划分，得到各段地下管廊。
7.步骤二、电缆外观信息获取：获取各段地下管廊中各条电缆的外观信息，其中外观信息包括变形程度系数和弯曲程度系数。
8.步骤三、电缆机械损伤排查：根据各段地下管廊中各条电缆的外观信息，分析各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在机械损伤隐患，获取电缆机械损伤隐患对应的隐患点集合。
9.步骤四、电缆基本信息获取：获取各段地下管廊中各条电缆的基本信息，其中基本信息包括护层破损系数和温度异常系数。
10.步骤五、电缆绝缘老化排查：根据各段地下管廊中各条电缆的基本信息，分析各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在绝缘老化隐患，获取电缆绝缘老化隐患对应的隐患点集合。
11.步骤六、电缆铺设环境安全监测：获取各段地下管廊的环境信息和结构信息，分析
各段地下管廊的室内潮湿系数、整体框架塌陷系数和电缆支架稳固系数，综合得到各段地下管廊的安全指数，判断各段地下管廊中电缆的铺设环境是否存在安全隐患，获取电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合。
12.步骤七、电缆故障预警反馈：将电缆机械损伤隐患、电缆绝缘老化隐患和电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合发送至电缆安全管理部门。
13.在一种可能的设计中，所述步骤二的具体分析过程包括：获取各段地下管廊中各条电缆表面各凹陷点的凹陷深度，将其记为，表示第段地下管廊的编号，，表示地下管廊的数量，表示第条电缆的编号，，表示电缆的数量，表示第个凹陷点的编号，，表示凹陷点的数量。
14.通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的变形程度系数，其中表示预设的凹陷深度阈值。
15.在一种可能的设计中，所述步骤二的具体分析过程还包括：获取各段地下管廊中各条电缆的轮廓线，将各段地下管廊中各条电缆的轮廓线与基准直线进行比对，得到各段地下管廊中各条电缆的各弯曲点，在各段地下管廊中各条电缆的各弯曲点处作电缆轮廓线的内切圆，将其记为各段地下管廊中各条电缆中各弯曲点的曲率圆，获取各段地下管廊中各条电缆中各弯曲点对应曲率圆的半径，将其记为，表示第个弯曲点的编号，，表示弯曲点的数量。
16.通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的弯曲程度系数，其中表示第段地下管廊中第条电缆中第个弯曲点对应曲率圆的半径，表示预设的弯曲点对应曲率圆的半径的阈值。
17.在一种可能的设计中，所述步骤三中分析各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，具体过程为：通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，其中表示自然常数，、分别表示预设的变形程度系数和弯曲程度系数的阈值，、分别表示预设的变形程度系数和弯曲程度系数的权值。
18.在一种可能的设计中，所述步骤四的具体过程为：获取各段地下管廊中各条电缆护层表面的各条划痕长度和各条裂缝长度，将其分别记为和，表示第条划痕的
编号，，表示划痕的数量，表示第条裂缝的编号，，表示裂缝的数量。
19.通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的护层破损系数，其中、分别表示预设的单位划痕长度和单位裂缝长度对应的影响因子。
20.获取各段地下管廊中各条电缆的红外热成像图像，得到各段地下管廊中各条电缆表面各温度值，分析各段地下管廊中各条电缆中各温度异常区域的面积和温度，将其分别记为、，表示第个温度异常区域的编号，，表示温度异常区域的数量。
21.通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的温度异常系数，其中、分别表示预设的温度异常区域面积阈值和电缆温度预警值，、分别表示预设的温度异常区域的面积和温度的权值。
22.在一种可能的设计中，所述步骤五的具体分析过程为：通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数。
23.将各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数与预设的绝缘老化系数阈值进行比较，若某段地下管廊中某条电缆的绝缘老化系数大于预设的绝缘老化系数阈值，则该段地下管廊中该条电缆存在绝缘老化隐患，并将该段地下管廊中该条电缆记为电缆绝缘老化隐患对应的隐患点，统计得到电缆绝缘老化隐患对应的隐患点集合。
24.在一种可能的设计中，所述步骤六的具体分析过程包括：获取各段地下管廊中各检测点的湿度，分析各段地下管廊中各潮湿检测点对应潮湿区域的面积，将其记为，表示第个潮湿检测点的编号，，表示潮湿检测点的数量。
25.通过分析公式得到各段地下管廊的室内潮湿系数，其中表示预设的单位潮湿区域面积对应的影响因子。
26.采集各段地下管廊内壁的图像，获取各段地下管廊内壁中各条裂缝的长度，将其记为,表示地下管廊内壁第条裂缝的编号，。
27.通过分析公式得到各段地下管廊的整体框架塌陷系数，其中表示预设的地下管廊内壁裂缝长度阈值。
28.采集各段地下管廊中各电缆支架的图像，分析各段地下管廊中各电缆支架的形状吻合度，并表示为,表示第个电缆支架的编号，，表示电缆支架的数量。
29.根据各段地下管廊中各电缆支架的图像，获取各段地下管廊中各电缆支架的锈蚀面积，将其记为。
30.通过分析公式得到各段地下管廊的电缆支架稳固系数，其中表示地下管廊中电缆支架的数量，、分别表示预设的电缆支架的形状吻合度和锈蚀面积的阈值，、分别表示预设的电缆支架的形状吻合度和锈蚀面积的权值。
31.在一种可能的设计中，所述步骤六中获取各段地下管廊的安全指数，具体过程为：通过分析公式得到各段地下管廊的安全指数，其中、、分别表示预设的电缆支架稳固系数、室内潮湿系数和整体框架塌陷系数的权值。
32.第二方面，本发明还提供一种基于大数据的配网电缆故障预警系统，包括：地下管廊划分模块：用于按照预设的等长度原则对目标地下管廊进行划分，得到各段地下管廊。
33.电缆外观信息获取模块：用于获取各段地下管廊中各条电缆的外观信息，其中外观信息包括变形程度系数和弯曲程度系数。
34.电缆机械损伤排查模块：用于根据各段地下管廊中各条电缆的外观信息，分析各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在机械损伤
隐患，获取电缆机械损伤隐患对应的隐患点集合。
35.电缆基本信息获取模块：用于获取各段地下管廊中各条电缆的基本信息，其中基本信息包括护层破损系数和温度异常系数。
36.电缆绝缘老化排查模块：用于根据各段地下管廊中各条电缆的基本信息，分析各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在绝缘老化隐患，获取电缆绝缘老化隐患对应的隐患点集合。
37.电缆铺设环境安全监测模块：用于获取各段地下管廊的环境信息和结构信息，分析各段地下管廊的室内潮湿系数、整体框架塌陷系数和电缆支架稳固系数，综合得到各段地下管廊的安全指数，判断各段地下管廊中电缆的铺设环境是否存在安全隐患，获取电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合。
38.电缆故障预警反馈模块：用于将电缆机械损伤隐患、电缆绝缘老化隐患和电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合发送至电缆安全管理部门。
39.数据库：用于存储地下管廊中各条电缆的标准空间模型和地下管廊中各电缆支架的标准空间模型。
40.相较于现有技术，本发明的有益效果如下：1.本发明通过获取各段地下管廊中各条电缆的变形程度系数和弯曲程度系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在机械损伤隐患，及时发现电缆存在的机械损伤隐患并进行预警，防止机械损伤发展成故障。
41.2.本发明通过获取各段地下管廊中各条电缆的护层破损系数和温度异常系数，分析各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在绝缘老化隐患，及时发现电缆存在的绝缘老化隐患并进行预警，防止绝缘老化发展成故障。
42.3.本发明通过获取各段地下管廊的室内潮湿系数、整体框架塌陷系数和电缆支架稳固系数，综合得到各段地下管廊的安全指数，判断各段地下管廊中电缆的铺设环境是否存在安全隐患，防止管廊塌陷和电缆支架不牢固等引发安全事故，进而损伤地下电缆。
43.4.本发明将电缆机械损伤隐患、电缆绝缘老化隐患和电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合发送至电缆安全管理部门，进行预警，能够及时发现隐患和问题，减少故障次数和修复时间，提高供电可靠性、稳定性和安全性，并降低事故风险，提高配电系统的安全性能和长期稳定性，保障电力供应的可靠性。
附图说明
44.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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。
45.图1为本发明的方法流程示意图。
46.图2为本发明的系统模块连接图。
具体实施方式
47.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
48.请参阅图1所示，本发明的第一方面提供一种基于大数据的配网电缆故障预警方法，包括如下步骤：步骤一、地下管廊划分：按照预设的等长度原则对目标地下管廊进行划分，得到各段地下管廊。
49.作为一种优选方案，所述步骤一的具体分析过程为：获取目标地下管廊的布设路线，按照预设的等长度原则对目标地下管廊进行划分，得到各段地下管廊。
50.步骤二、电缆外观信息获取：获取各段地下管廊中各条电缆的外观信息，其中外观信息包括变形程度系数和弯曲程度系数。
51.示例性地，所述步骤二的具体分析过程包括：获取各段地下管廊中各条电缆表面各凹陷点的凹陷深度，将其记为，表示第段地下管廊的编号，，表示地下管廊的数量，表示第条电缆的编号，，表示电缆的数量，表示第个凹陷点的编号，，表示凹陷点的数量。
52.作为一种优选方案，获取各段地下管廊中各条电缆表面各凹陷点的凹陷深度，具体过程为：获取各段地下管廊中各条电缆的实景图像，构建各段地下管廊中各条电缆的空间模型。
53.提取数据库中存储的地下管廊中各条电缆的标准空间模型，将各段地下管廊中各条电缆的空间模型与其对应的标准空间模型进行比对，得到各段地下管廊中各条电缆表面的各凹陷点，获取各段地下管廊中各条电缆表面各凹陷点的凹陷深度。
54.通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的变形程度系数，其中表示预设的凹陷深度阈值。
55.作为一种优选方案，获取各段地下管廊中各条电缆的实景图像，具体方法为：通过高清摄像头获取各段地下管廊中各条电缆的各角度图像，进一步拼接得到各段地下管廊中各条电缆的实景图像。
56.作为一种优选方案，所述高清摄像头采用滑轨式安装或者滚轮式安装，能够沿着地下管廊进行移动。
57.示例性地，所述步骤二的具体分析过程还包括：获取各段地下管廊中各条电缆的轮廓线，将各段地下管廊中各条电缆的轮廓线与基准直线进行比对，得到各段地下管廊中各条电缆的各弯曲点，在各段地下管廊中各条电缆的各弯曲点处作电缆轮廓线的内切圆，将其记为各段地下管廊中各条电缆中各弯曲点的曲率圆，获取各段地下管廊中各条电缆中各弯曲点对应曲率圆的半径，将其记为，表示第个弯曲点的编号，，表示弯曲点的数量。
58.通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的弯曲程度系数，其中表示第段地下管廊中第条电缆中第个弯曲点对应曲率圆的半径，表示预设的弯曲点对应曲率圆的半径的阈值。
59.步骤三、电缆机械损伤排查：根据各段地下管廊中各条电缆的外观信息，分析各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在机械损伤隐患，获取电缆机械损伤隐患对应的隐患点集合。
60.示例性地，所述步骤三中分析各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，具体过程为：通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，其中表示自然常数，、分别表示预设的变形程度系数和弯曲程度系数的阈值，、分别表示预设的变形程度系数和弯曲程度系数的权值。
61.作为一种优选方案，所述步骤三的具体过程还包括：将各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数与预设的外观符合系数阈值进行比较，若某段地下管廊中某条电缆的外观符合系数小于预设的外观符合系数阈值，则该段地下管廊中该条电缆存在机械损伤隐患，并将该段地下管廊中该条电缆记为电缆机械损伤隐患对应的隐患点，统计得到电缆机械损伤隐患对应的隐患点集合。
62.在本实施例中，本发明通过获取各段地下管廊中各条电缆的变形程度系数和弯曲程度系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在机械损伤隐患，及时发现电缆存在的机械损伤隐患并进行预警，防止机械损伤发展成故障。
63.步骤四、电缆基本信息获取：获取各段地下管廊中各条电缆的基本信息，其中基本信息包括护层破损系数和温度异常系数。
64.示例性地，所述步骤四的具体过程为：获取各段地下管廊中各条电缆护层表面的各条划痕长度和各条裂缝长度，将其分别记为和，表示第条划痕的编号，，表示划痕的数量，表示第条裂缝的编号，，表示裂缝的数量。
65.作为一种优选方案，获取各段地下管廊中各条电缆护层表面的各条划痕长度和各条裂缝长度，具体方法为：获取各段地下管廊中各条电缆的实景图像，将各段地下管廊中各条电缆的实景图像分别与预设的电缆护层表面划痕图像和裂缝图像进行比对，得到各段地下管廊中各条电缆护层表面的各处划痕区域和各处裂缝区域，进一步得到各段地下管廊中各条电缆护层表面的各条划痕长度和各条裂缝长度。
66.通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的护层破损系数，其中、分别表示预设的单位划痕长度和单位裂缝长度对应的影响因子。
67.获取各段地下管廊中各条电缆的红外热成像图像，得到各段地下管廊中各条电缆表面各温度值，分析各段地下管廊中各条电缆中各温度异常区域的面积和温度，将其分别记为、，表示第个温度异常区域的编号，，表示温度异常区域的数量。
68.作为一种优选方案，分析各段地下管廊中各条电缆中各温度异常区域的面积和温度，具体过程为：将各段地下管廊中各条电缆表面各温度值与预设的电缆温度预警值进行比较，若某段地下管廊中某条电缆表面某温度值大于或等于预设的电缆温度预警值，则将该温度值记为异常温度值，统计各段地下管廊中各条电缆表面各异常温度值，获取各段地下管廊中各条电缆表面各异常温度值对应的区域，将其记为各段地下管廊中各条电缆的各温度异常区域，获取各段地下管廊中各条电缆中各温度异常区域的面积和温度。
69.作为一种优选方案，所述电缆的红外热成像图像可以显示各温度区域对应图像，进而获取各温度区域的面积。
70.通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的温度异常系数，其中、分别表示预设的温度异常区域面积阈值和电缆温度预警值，、分别表示预设的温度异常区域的面积和温度的权值。
71.步骤五、电缆绝缘老化排查：根据各段地下管廊中各条电缆的基本信息，分析各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在绝缘老化隐患，获取电缆绝缘老化隐患对应的隐患点集合。
72.示例性地，所述步骤五的具体分析过程为：通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数。
73.将各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数与预设的绝缘老化系数阈值进行比较，若某段地下管廊中某条电缆的绝缘老化系数大于预设的绝缘老化系数阈值，则该段地下管廊中该条电缆存在绝缘老化隐患，并将该段地下管廊中该条电缆记为电缆绝缘老化隐患对应的隐患点，统计得到电缆绝缘老化隐患对应的隐患点集合。
74.在本实施例中，本发明通过获取各段地下管廊中各条电缆的护层破损系数和温度
异常系数，分析各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在绝缘老化隐患，及时发现电缆存在的绝缘老化隐患并进行预警，防止绝缘老化发展成故障。
75.步骤六、电缆铺设环境安全监测：获取各段地下管廊的环境信息和结构信息，分析各段地下管廊的室内潮湿系数、整体框架塌陷系数和电缆支架稳固系数，综合得到各段地下管廊的安全指数，判断各段地下管廊中电缆的铺设环境是否存在安全隐患，获取电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合。
76.示例性地，所述步骤六的具体分析过程包括：获取各段地下管廊中各检测点的湿度，分析各段地下管廊中各潮湿检测点对应潮湿区域的面积，将其记为，表示第个潮湿检测点的编号，，表示潮湿检测点的数量。
77.作为一种优选方案，分析各段地下管廊中各潮湿检测点对应潮湿区域的面积，具体过程为：按照预设的原则在各段地下管廊布设各检测点，获取各段地下管廊中各检测点的湿度，将各段地下管廊中各检测点的湿度与预设的湿度阈值进行比较，若某段地下管廊中某检测点的湿度大于预设的湿度阈值，则将该检测点记为潮湿检测点，统计各段地下管廊中各潮湿检测点，通过湿度仪检测各段地下管廊中各潮湿检测点附近区域的潮湿度，标出各段地下管廊中各潮湿检测点对应潮湿区域的边界线，进而获取各段地下管廊中各潮湿检测点对应潮湿区域的面积。
78.通过分析公式得到各段地下管廊的室内潮湿系数，其中表示预设的单位潮湿区域面积对应的影响因子。
79.采集各段地下管廊内壁的图像，获取各段地下管廊内壁中各条裂缝的长度，将其记为,表示地下管廊内壁第条裂缝的编号，。
80.通过分析公式得到各段地下管廊的整体框架塌陷系数，其中表示预设的地下管廊内壁裂缝长度阈值。
81.采集各段地下管廊中各电缆支架的图像，分析各段地下管廊中各电缆支架的形状吻合度，并表示为,表示第个电缆支架的编号，，表示电缆支架的数量。
82.作为一种优选方案，分析各段地下管廊中各电缆支架的形状吻合度，具体过程为：采集各段地下管廊中各电缆支架的图像，构建各段地下管廊中各电缆支架的空间模型，提取数据库中存储的地下管廊中各电缆支架的标准空间模型，将各段地下管廊中各电缆支架的空间模型与其对应标准空间模型进行比对，得到各段地下管廊中各电缆支架的空间模型与其对应标准空间模型的重合度，将其记为各段地下管廊中各电缆支架的形状吻合度。
83.根据各段地下管廊中各电缆支架的图像，获取各段地下管廊中各电缆支架的锈蚀面积，将其记为。
84.通过分析公式得到各段地下管廊的电缆支架稳固系数，其中表示地下管廊中电缆支架的数量，、分别表示预设的电缆支架的形状吻合度和锈蚀面积的阈值，、分别表示预设的电缆支架的形状吻合度和锈蚀面积的权值。
85.示例性地，所述步骤六中获取各段地下管廊的安全指数，具体过程为：通过分析公式得到各段地下管廊的安全指数，其中、、分别表示预设的电缆支架稳固系数、室内潮湿系数和整体框架塌陷系数的权值。
86.作为一种优选方案，所述步骤六的具体过程还包括：将各段地下管廊的安全指数与预设的地下管廊安全指数预警值进行比较，若某段地下管廊的安全指数小于预设的地下管廊安全指数预警值，则该段地下管廊中电缆的铺设环境存在安全隐患，并将该段地下管廊记为电缆铺设环境隐患对应的隐患点，统计得到电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合。
87.在本实施例中，本发明通过获取各段地下管廊的室内潮湿系数、整体框架塌陷系数和电缆支架稳固系数，综合得到各段地下管廊的安全指数，判断各段地下管廊中电缆的铺设环境是否存在安全隐患，防止管廊塌陷和电缆支架不牢固等引发安全事故，进而损伤地下电缆。
88.步骤七、电缆故障预警反馈：将电缆机械损伤隐患、电缆绝缘老化隐患和电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合发送至电缆安全管理部门。
89.在本实施例中，本发明将电缆机械损伤隐患、电缆绝缘老化隐患和电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合发送至电缆安全管理部门，进行预警，能够及时发现隐患和问题，减少故障次数和修复时间，提高供电可靠性、稳定性和安全性，并降低事故风险，提高配电系统的安全性能和长期稳定性，保障电力供应的可靠性。
90.第二方面，本发明还提供一种基于大数据的配网电缆故障预警系统，包括地下管廊划分模块、电缆外观信息获取模块、电缆机械损伤排查模块、电缆基本信息获取模块、电缆绝缘老化排查模块、电缆铺设环境安全监测模块、电缆故障预警反馈模块和数据库。
91.所述地下管廊划分模块分别与电缆外观信息获取模块、电缆基本信息获取模块和电缆铺设环境安全监测模块连接，电缆外观信息获取模块与电缆机械损伤排查模块连接，电缆基本信息获取模块与电缆绝缘老化排查模块连接，电缆故障预警反馈模块分别与电缆机械损伤排查模块、电缆绝缘老化排查模块和电缆铺设环境安全监测模块连接，数据库分
别与电缆外观信息获取模块和电缆铺设环境安全监测模块连接。
92.所述地下管廊划分模块用于按照预设的等长度原则对目标地下管廊进行划分，得到各段地下管廊。
93.所述电缆外观信息获取模块用于获取各段地下管廊中各条电缆的外观信息，其中外观信息包括变形程度系数和弯曲程度系数。
94.所述电缆机械损伤排查模块用于根据各段地下管廊中各条电缆的外观信息，分析各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在机械损伤隐患，获取电缆机械损伤隐患对应的隐患点集合。
95.所述电缆基本信息获取模块用于获取各段地下管廊中各条电缆的基本信息，其中基本信息包括护层破损系数和温度异常系数。
96.所述电缆绝缘老化排查模块用于根据各段地下管廊中各条电缆的基本信息，分析各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在绝缘老化隐患，获取电缆绝缘老化隐患对应的隐患点集合。
97.所述电缆铺设环境安全监测模块用于获取各段地下管廊的环境信息和结构信息，分析各段地下管廊的室内潮湿系数、整体框架塌陷系数和电缆支架稳固系数，综合得到各段地下管廊的安全指数，判断各段地下管廊中电缆的铺设环境是否存在安全隐患，获取电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合。
98.所述电缆故障预警反馈模块用于将电缆机械损伤隐患、电缆绝缘老化隐患和电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合发送至电缆安全管理部门。
99.所述数据库用于存储地下管廊中各条电缆的标准空间模型和地下管廊中各电缆支架的标准空间模型。
100.以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本发明所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于大数据的配网电缆故障预警方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、地下管廊划分：按照预设的等长度原则对目标地下管廊进行划分，得到各段地下管廊；步骤二、电缆外观信息获取：获取各段地下管廊中各条电缆的外观信息，其中外观信息包括变形程度系数和弯曲程度系数；步骤三、电缆机械损伤排查：根据各段地下管廊中各条电缆的外观信息，分析各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在机械损伤隐患，获取电缆机械损伤隐患对应的隐患点集合；步骤四、电缆基本信息获取：获取各段地下管廊中各条电缆的基本信息，其中基本信息包括护层破损系数和温度异常系数；步骤五、电缆绝缘老化排查：根据各段地下管廊中各条电缆的基本信息，分析各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在绝缘老化隐患，获取电缆绝缘老化隐患对应的隐患点集合；步骤六、电缆铺设环境安全监测：获取各段地下管廊的环境信息和结构信息，分析各段地下管廊的室内潮湿系数、整体框架塌陷系数和电缆支架稳固系数，综合得到各段地下管廊的安全指数，判断各段地下管廊中电缆的铺设环境是否存在安全隐患，获取电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合；步骤七、电缆故障预警反馈：将电缆机械损伤隐患、电缆绝缘老化隐患和电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合发送至电缆安全管理部门。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的配网电缆故障预警方法，其特征在于：所述步骤二的具体分析过程包括：获取各段地下管廊中各条电缆表面各凹陷点的凹陷深度，将其记为，表示第段地下管廊的编号，，表示地下管廊的数量，表示第条电缆的编号，，表示电缆的数量，表示第个凹陷点的编号，，表示凹陷点的数量；通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的变形程度系数，其中表示预设的凹陷深度阈值。3.根据权利要求2所述的一种基于大数据的配网电缆故障预警方法，其特征在于：所述步骤二的具体分析过程还包括：获取各段地下管廊中各条电缆的轮廓线，将各段地下管廊中各条电缆的轮廓线与基准直线进行比对，得到各段地下管廊中各条电缆的各弯曲点，在各段地下管廊中各条电缆的各弯曲点处作电缆轮廓线的内切圆，将其记为各段地下管廊中各条电缆中各弯曲点的曲率圆，获取各段地下管廊中各条电缆中各弯曲点对应曲率圆的半径，将其记为，表示第个弯曲点的编号，，表示弯曲点的数量；
通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的弯曲程度系数，其中表示第段地下管廊中第条电缆中第个弯曲点对应曲率圆的半径，表示预设的弯曲点对应曲率圆的半径的阈值。4.根据权利要求3所述的一种基于大数据的配网电缆故障预警方法，其特征在于：所述步骤三中分析各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，具体过程为：通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，其中表示自然常数，、分别表示预设的变形程度系数和弯曲程度系数的阈值，、分别表示预设的变形程度系数和弯曲程度系数的权值。5.根据权利要求2所述的一种基于大数据的配网电缆故障预警方法，其特征在于：所述步骤四的具体过程为：获取各段地下管廊中各条电缆护层表面的各条划痕长度和各条裂缝长度，将其分别记为和，表示第条划痕的编号，，表示划痕的数量，表示第条裂缝的编号，，表示裂缝的数量；通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的护层破损系数，其中、分别表示预设的单位划痕长度和单位裂缝长度对应的影响因子；获取各段地下管廊中各条电缆的红外热成像图像，得到各段地下管廊中各条电缆表面各温度值，分析各段地下管廊中各条电缆中各温度异常区域的面积和温度，将其分别记为、，表示第个温度异常区域的编号，，表示温度异常区域的数量；通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的温度异常系数，其中、分别表示预设的温度异常区域面积阈值和电缆温度
预警值，、分别表示预设的温度异常区域的面积和温度的权值。6.根据权利要求5所述的一种基于大数据的配网电缆故障预警方法，其特征在于：所述步骤五的具体分析过程为：通过分析公式得到各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数；将各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数与预设的绝缘老化系数阈值进行比较，若某段地下管廊中某条电缆的绝缘老化系数大于预设的绝缘老化系数阈值，则该段地下管廊中该条电缆存在绝缘老化隐患，并将该段地下管廊中该条电缆记为电缆绝缘老化隐患对应的隐患点，统计得到电缆绝缘老化隐患对应的隐患点集合。7.根据权利要求1所述的一种基于大数据的配网电缆故障预警方法，其特征在于：所述步骤六的具体分析过程包括：获取各段地下管廊中各检测点的湿度，分析各段地下管廊中各潮湿检测点对应潮湿区域的面积，将其记为，表示第个潮湿检测点的编号，，表示潮湿检测点的数量；通过分析公式得到各段地下管廊的室内潮湿系数，其中表示预设的单位潮湿区域面积对应的影响因子；采集各段地下管廊内壁的图像，获取各段地下管廊内壁中各条裂缝的长度，将其记为,表示地下管廊内壁第条裂缝的编号，；通过分析公式得到各段地下管廊的整体框架塌陷系数，其中表示预设的地下管廊内壁裂缝长度阈值；采集各段地下管廊中各电缆支架的图像，分析各段地下管廊中各电缆支架的形状吻合度，并表示为,表示第个电缆支架的编号，，表示电缆支架的数量;根据各段地下管廊中各电缆支架的图像，获取各段地下管廊中各电缆支架的锈蚀面积，将其记为；通过分析公式得到各段地下管廊的电缆支架稳
固系数，其中表示地下管廊中电缆支架的数量，、分别表示预设的电缆支架的形状吻合度和锈蚀面积的阈值，、分别表示预设的电缆支架的形状吻合度和锈蚀面积的权值。8.根据权利要求7所述的一种基于大数据的配网电缆故障预警方法，其特征在于：所述步骤六中获取各段地下管廊的安全指数，具体过程为：通过分析公式得到各段地下管廊的安全指数，其中、、分别表示预设的电缆支架稳固系数、室内潮湿系数和整体框架塌陷系数的权值。9.一种基于大数据的配网电缆故障预警系统，其特征在于，包括：地下管廊划分模块：用于按照预设的等长度原则对目标地下管廊进行划分，得到各段地下管廊；电缆外观信息获取模块：用于获取各段地下管廊中各条电缆的外观信息，其中外观信息包括变形程度系数和弯曲程度系数；电缆机械损伤排查模块：用于根据各段地下管廊中各条电缆的外观信息，分析各段地下管廊中各条电缆的外观符合系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在机械损伤隐患，获取电缆机械损伤隐患对应的隐患点集合；电缆基本信息获取模块：用于获取各段地下管廊中各条电缆的基本信息，其中基本信息包括护层破损系数和温度异常系数；电缆绝缘老化排查模块：用于根据各段地下管廊中各条电缆的基本信息，分析各段地下管廊中各条电缆的绝缘老化系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在绝缘老化隐患，获取电缆绝缘老化隐患对应的隐患点集合；电缆铺设环境安全监测模块：用于获取各段地下管廊的环境信息和结构信息，分析各段地下管廊的室内潮湿系数、整体框架塌陷系数和电缆支架稳固系数，综合得到各段地下管廊的安全指数，判断各段地下管廊中电缆的铺设环境是否存在安全隐患，获取电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合；电缆故障预警反馈模块：用于将电缆机械损伤隐患、电缆绝缘老化隐患和电缆铺设环境隐患对应的隐患点集合发送至电缆安全管理部门；数据库：用于存储地下管廊中各条电缆的标准空间模型和地下管廊中各电缆支架的标准空间模型。

技术总结
本发明涉及配网电缆故障分析预警领域，具体公开一种基于大数据的配网电缆故障预警方法及系统，本发明通过获取各段地下管廊中各条电缆的变形程度系数和弯曲程度系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在机械损伤隐患，防止机械损伤发展成故障；获取各段地下管廊中各条电缆的护层破损系数和温度异常系数，判断各段地下管廊中各条电缆是否存在绝缘老化隐患，防止绝缘老化发展成故障；获取各段地下管廊的室内潮湿系数、整体框架塌陷系数和电缆支架稳固系数，判断各段地下管廊中电缆的铺设环境是否存在安全隐患；能够及时发现隐患和问题，减少故障次数和修复时间，提高供电可靠性、稳定性和安全性，降低事故风险。降低事故风险。降低事故风险。


技术研发人员：李陆 刘琛 牛晨佳
受保护的技术使用者：保定天威宝乾电力设备有限公司
技术研发日：2023.07.12
技术公布日：2023/8/9