基于人工神经网络的电缆故障诊断系统的制作方法

1.本发明涉及电缆故障诊断技术领域，尤其涉及基于人工神经网络的电缆故障诊断系统。


背景技术：

2.如今，电力电缆广泛地应用于输变电的各种环境中，而且随着国民经济的发展，城市电网建设的不断改造，电缆的使用量在逐年增长，将逐渐取代架空线。为满足电力生产安全和国民经济生产的需要，要求埋于地下的电缆必须能够长期连续地运行。
3.现有技术中一直采用人工赖于经验对电缆故障进行诊断，但是对于经验不足的新人来说，没有对比参照容易判断失误，一直是我们面临的难题。


技术实现要素：

4.为解决现有技术所存在的技术问题，本发明提供基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，采用双重判定分析方式，并且最后再由判断模块进行故障判断对比分析和得出结论进行对比分析，并将其信息内容上传至数据库中形成大数据，方便下次判断模块判断的精准性。
5.本发明采用以下技术方案来实现：基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，包括：检测模块、计算模块、控制模块、传输模块、判断模块和数据库；其中，计算模块分别与检测模块和控制模块连接，判断模块分别与传输模块和数据库连接；其中，
6.检测模块，用于对电缆进行检测；
7.计算模块，用于对检测模块中检测的数据进行计算；
8.控制模块，用于对检测模块进行指令控制；
9.传输模块，用于将计算模块中检测的结果传输给专家和神经网络；
10.判断模块，用于专家和神经网络模块对检测结果判断分析；
11.数据库，用于储存判断模块中记录的数据和结果。
12.本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
13.1、本发明采用双重判定分析方式，并且最后再由判断模块进行故障判断对比分析和得出结论进行对比分析，并将其信息内容上传至数据库中形成大数据，方便下次判断模块判断的精准性。
附图说明
14.图1是本发明系统的结构示意图。
具体实施方式
15.下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
16.实施例
17.如图1所示，本实施例基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，包括：检测模块、计算模块、控制模块、传输模块、判断模块和数据库；其中，计算模块分别与检测模块和控制模块连接，判断模块分别与传输模块和数据库连接。
18.本实施例中，各模块的具体情况分别如下：
19.检测模块，用于对电缆进行检测；
20.计算模块，用于对检测模块中检测的数据进行计算；
21.控制模块，用于对检测模块进行指令控制；
22.传输模块，用于将计算模块中检测的结果传输给专家和神经网络模块；
23.判断模块，用于专家和神经网络模块对检测结果判断分析；
24.数据库，用于储存判断模块中记录的数据和结果。
25.本实施例中，电缆故障诊断方法的具体原理就是电缆芯线导体电阻和芯线距离成比例关系，只要计算出电缆故障相始端到故障点的芯线导体电阻与故障相导体电阻的比例系数，那么在电缆全长已知的情况下就能计算出始端到故障点的距离，完成电缆故障诊断及定位。
26.本实施例中，检测模块的检测过程具体如下：
27.s11、输出模块给电缆的故障相和参考相电缆芯线组成的回路发送恒定的直流电流i，直流电流在电缆参考相和故障相上产生的电压u
24
；
28.s12、高压产生模块给电缆故障相4点施加高压信号u1，该高压信号u1在电缆故障相上产生泄漏电流i1；
29.s13、切换装置根据控制模块发出的命令控制直流电流i信号或高压信号u1的输出，采集模块采集输出模块的输出直流电流i、直流电流在电缆参考相和故障相上产生的电压u
24
、高压产生模块施加到故障相上直流电压产生的漏电电流i1及漏电电流i1在故障相芯线导体45段产生的电压u
45
；
30.s14、采集模块对采集的数据进行处理及转换后发送给控制模块，通过控制模块对数据进行运算处理，得出相关参数反馈给交互模块进行显示；其中，参数故障相的芯线电阻
31.其中，相关参数为电流电压电阻等数据；
32.s15、在电缆参考相的始端4点和故障相的始端2点测试电压u
24
；由于5点和2点是等电位的，因此，u
24
＝u
45
；
33.s16、在测得泄漏电流i1和电压u
45
的情况下，计算得知从而可得电缆故障相始端4点到故障点5点的导体电阻。
34.其中，具体为故障诊断流程：对交互模块发送测试命令，当控制模块接收并输出对应信号后，切换装置接收信号，并施加在电缆上，采集模块采集相应的数据，转换后发送控制模块，通过控制模块运算并处理，最后交互模块显示故障位置。
35.本实施例中，控制模块中设置交互模块，用于设置参数及命令，并将命令发送至控
制模块，其中，交互模块包括按键、显示器和处理器。
36.本实施例中，判断模块中包括专家和神经网络模块、再次检测模块、故障判断模块、对比分析模块和结论获取模块。
37.本实施例中，控制模块将计算模块中的数据通过传输模块分别传输给专家和神经网络模块后，若对数据存在疑问，则再次检测，再次检测的信号将重新发送给控制模块中，并由控制模块对检测模块下达命令。
38.本实施例中，判断模块中专家和神经网络模块先通过计算模块中计算得出的结果对故障进行判断，并对专家和神经网络模块判断过程进行对比分析，再将对比分析结果传输至数据库中。
39.本实施例中，检测模块还可以是检测装置；
40.检测装置是无人机等摄像拍照装置，用拍照的方式生成图像或是建筑模型，从而再通过计算模块的计算；
41.计算模块，用于对检测模块中检测的数据进行计算；计算模块由处理器或微控制器、内存、存储、电源管理和电路板等组件或配件构成，能对大数据进行推算或者是计算；
42.控制模块，用于对检测模块进行指令控制，在控制模块中有用于设置参数及命令，并将命令发送至控制模块中的交互模块，所述交互模块包括有按键、显示器和处理器等；
43.传输模块，用于将所述计算模块中检测的结果传输给神经网络，控制模块将计算模块中的数据通过传输模块传输给神经网络后，如果对数据有疑问可再次检测，再次检测的信号将会重新发送给控制模块中，并由控制模块对检测模块下达命令；
44.判断模块，用于神经网络对检测结果判断分析，判断模块神经网络先通过计算模块中计算得出的结果对故障进行判断，并对神经网络判断过程进行对比分析，随后将对比分析结果传输至数据库中；
45.数据库，用于储存所述判断模块中记录的数据和结果。
46.上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，其特征在于，包括：检测模块、计算模块、控制模块、传输模块、判断模块和数据库；其中，计算模块分别与检测模块和控制模块连接，判断模块分别与传输模块和数据库连接；其中，检测模块，用于对电缆进行检测；计算模块，用于对检测模块中检测的数据进行计算；控制模块，用于对检测模块进行指令控制；传输模块，用于将计算模块中检测的结果传输给专家和神经网络模块；判断模块，用于专家和神经网络模块对检测结果判断分析；数据库，用于储存判断模块中记录的数据和结果。2.根据权利要求1所述的基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，其特征在于，检测模块的检测具体过程如下：s11、输出模块给电缆的故障相和参考相电缆芯线组成的回路发送恒定的直流电流i，直流电流在电缆参考相和故障相上产生的电压u
24
；s12、高压产生模块给电缆故障相4点施加高压信号u1，该高压信号u1在电缆故障相上产生泄漏电流i1；s13、切换装置根据控制模块发出的命令控制直流电流i信号或高压信号u1的输出，采集模块采集输出模块的输出直流电流i、直流电流在电缆参考相和故障相上产生的电压u
24
、高压产生模块施加到故障相上直流电压产生的漏电电流i1及漏电电流i1在故障相芯线导体45段产生的电压u
45
；s14、采集模块对采集的数据进行处理及转换后发送给控制模块，通过控制模块对数据进行运算处理，得出相关参数反馈给交互模块进行显示；s15、在电缆参考相的始端4点和故障相的始端2点测试电压u
24
；5点和2点为等电位，则u
24
＝u
45
；s16、在测得泄漏电流i1和电压u
45
的情况下，计算得知电缆故障相始端4点到故障点5点的导体电阻3.根据权利要求2所述的基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，其特征在于，步骤s14中相关参数为电流电压电阻数据。4.根据权利要求2所述的基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，其特征在于，参数故障相的芯线电阻5.根据权利要求1所述的基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，其特征在于，计算模块由处理器或微控制器、内存、存储、电源管理、电路板组件构成。6.根据权利要求1所述的基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，其特征在于，控制模块中设置交互模块，用于设置参数及命令，并将命令发送至控制模块。7.根据权利要求7所述的基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，其特征在于，交互模块包括按键、显示器和处理器。8.根据权利要求1所述的基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，其特征在于，判断模
块中包括专家和神经网络模块、再次检测模块、故障判断模块、对比分析模块和结论获取模块。9.根据权利要求1所述的基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，其特征在于，控制模块将计算模块中的数据通过传输模块分别传输给专家和神经网络模块后，若对数据存在疑问，则再次检测，再次检测的信号将重新发送给控制模块中，并由控制模块对检测模块下达命令。10.根据权利要求1所述的基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，其特征在于，判断模块中专家和神经网络模块先通过计算模块中计算得出的结果对故障进行判断，并对专家和神经网络模块判断过程进行对比分析，再将对比分析结果传输至数据库中。

技术总结
本发明基于人工神经网络的电缆故障诊断系统，包括检测模块、计算模块、控制模块、传输模块、判断模块和数据库；计算模块分别与检测模块和控制模块连接，判断模块分别与传输模块和数据库连接；检测模块，用于对电缆进行检测；计算模块，用于对检测模块中检测的数据进行计算；控制模块，用于对检测模块进行指令控制；传输模块，用于将计算模块中检测的结果传输给专家和神经网络；判断模块，用于专家和神经网络对检测结果判断分析；数据库，用于储存判断模块中记录的数据和结果。本发明采用双重判定分析方式，最后再由判断模块进行故障判断对比分析和得出结论进行对比分析，并将其信息内容上传至数据库中形成大数据，方便下次判断模块判断的精准性。断的精准性。断的精准性。


技术研发人员：徐涛 卢润戈 周卓蓓 谢文卓 石银霞 黄潮灿 李茂 阮耀萱
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：2022.05.30
技术公布日：2022/9/19