一种基于电缆迭代模型的电缆管理方法及装置与流程

1.本发明涉及电力管理技术领域，具体而言，涉及一种基于电缆迭代模型的电缆管理方法及装置。


背景技术：

2.架空输电线路与地下电力电缆线路是电力网络的重要组成部分。随着城市的发展，城市土地资源日益紧张，同时兼顾城市设计对于美观方面的需求，新建城市输电线路一般会优先采用高压电缆线路。而且，为了充分利用有限的城市土地及空间资源，部分地区甚至要求将部分架空线路改造成地下电力电缆线路。有行业报告指出，截至2026年的五年期间，我国电缆线路行业市场规模存在20%的增长趋势。
3.国网运检部对地下电缆的管理日益严格，用户端对供电可靠性、电能质量的要求也越来越高。随着城市建设和老旧小区地下电缆管线改造，如果管理不到位，电缆变更信息不及时更新，很容易造成设计图纸与实际布线不符，增加了地下电缆信息采集及隐患排查的难度。通常情况下，一线运维人员可以凭经验找到隐患电缆的大致位置，却无法准确掌握电缆走向和分支情况，更不清楚电缆的具体路径和位置关系，而且城市地下管线密集、纵横交错，如果没有详细的图纸和标示物，很难快速有效地掌握地下电缆的路径。地下电缆一旦受到外力破坏或电气故障，维修人员无法在第一时间发现故障电缆，而且由于地下电缆的隐蔽性，无法通过红外测温仪等设备进行排查。此外，由于地下电缆标示物、地理位置信息、图形模型、操作指导书等信息缺乏，无法为检修人员提供参考和技术指导。
4.长期以来，建设管理只注重地上而忽视地下，缺乏科学严谨的管理方法，同时各类管线、管理权分属不同部门，各司其职，造成档案资料格式不统一，内容不完整。由于地下管线数据存在缺陷和偏差，导致相关数据精度不高，不符合现状，地下管线分布情况不清楚，施工过程中经常发生挖断、挖坏地下管线，造成停气、停水、暖、通信中断、污水四溢等严重事故。另一方面，我国现有的地下专业管线资料多以图解、图表等形式记录保存，以人工管理为主，效率低下。随着时代的发展，科学技术的进步，城市现代化的速度越来越快，城市的建设、管理、发展之间的矛盾越来越突出。在发生故障时，很难基于现有的数据进行快速排查和确定故障发生点，导致耽误检修。


技术实现要素：

5.本发明解决的问题是如何快速准确地确定电缆的故障发生点。
6.为解决上述问题，本发明提供一种基于电缆迭代模型的电缆管理方法，包括：对电缆数据进行格式转换，获得第一数据，其中，所述第一数据包括文字数据和图形数据；通过所述第一数据建立第一电缆模型；基于所述第一电缆模型，对所述电缆数据进行数据纠正；根据所述数据纠正后的所述电缆数据进行建模，获得第二电缆模型；
当变电站报警时，根据所述第二电缆模型，通过预设算法排查故障信息。
7.可选地，所述对电缆数据进行格式转换，获得第一数据包括：筛选出具有第一特征的所述电缆数据作为第一电缆数据，其中，所述第一特征包括文字内容和廊道数据；对所述第一电缆数据进行文字识别，获得所述文字数据。
8.可选地，所述对电缆数据进行格式转换，获得第一数据还包括：筛选出具有第二特征的所述电缆数据作为第二电缆数据，其中，所述第二特征包括图形特征、电缆参数特征和布设特征；根据所述第二电缆数据建立基于地图的所述图形数据。
9.可选地，所述通过所述第一数据建立第一电缆模型包括：获取所述电缆数据所在区域的地图数据，其中，所述地图数据包括三维地图数据和二维地图数据；将所述文字数据标注在所述地图数据上，形成具有拓扑信息的第一建模数据，将所述图形数据标注在所述地图数据上，形成具有拓扑信息的第二建模数据，其中，所述拓扑信息包括电缆布设路径坐标、电缆从属关系、电缆连接关系；根据所述第一建模数据和所述第二建模数据建立所述第一电缆模型。
10.可选地，所述基于所述第一电缆模型，对所述电缆数据进行数据纠正包括：提取所述第一电缆模型中的模型特征；对所述模型特征进行随机分配，获得训练集合和测试集合；基于所述训练集合构建决策树；通过所述测试集合对所述决策树进行检验优化，获得决策模型；根据所述决策模型对所述电缆数据进行修正，修改或删除所述电缆数据中的错误信息。
11.可选地，所述模型特征包括电缆规格参数、电缆连接方式、电缆布设参数、电缆井布设位置、变电站布设位置、电缆井管孔线路。
12.可选地，所述根据所述数据纠正后的所述电缆数据进行建模，获得第二电缆模型包括：处理所述纠正后的所述电缆数据，获得所述文字数据和所述图形数据；基于所述文字数据获得第三建模数据，基于所述图形数据获得第四建模数据；根据所述第三建模数据和所述第四建模数据建立所述第二电缆模型。
13.可选地，所述当变电站报警时，根据所述第二电缆模型，通过预设算法排查故障信息包括：根据所述第二电缆模型确定报警的所述变电站与其他变电站之间的电缆；筛选出电缆井分布，基于所述电缆井分布规划排查故障路线。
14.可选地，所述基于电缆迭代模型的电缆管理方法还包括：将所述第二电缆模型中的信息映射至所述地图数据中，获得数字孪生地图。
15.相对于现有技术，本发明通过对电缆数据进行格式转换，统一电缆数据的格式，便于数据的储存以及获取数据中的有效内容，减少数据中信息的损失；通过文字数据和图形数据共同建立第一电缆模型，保证尽可能地提取电缆数据中的有效信息，并通过第一电缆
模型纠正电缆数据，然后通过纠正后的电缆数据再次进行建模，获得第二电缆模型，保证剔除失效、错误的电缆数据，使模型的数据更加准确，减少误差；在报警后，通过电缆模型，可以准确快速地根据模型排查故障地点以及获得故障信息。
16.另一方面，本发明还提出一种基于电缆迭代模型的电缆管理装置，包括：格式转换模块，其用于对电缆数据进行格式转换，获得第一数据，其中，所述第一数据包括文字数据和图形数据；第一建模模块，其用于通过所述第一数据建立第一电缆模型；数据纠正模块，其用于基于所述第一电缆模型，对所述电缆数据进行数据纠正；第二建模模块，其用于根据所述数据纠正后的所述电缆数据进行建模，获得第二电缆模型；故障排查模块，其用于当变电站报警时，根据所述第二电缆模型，通过预设算法排查故障信息。
17.所述基于电缆迭代模型的电缆管理装置相对于现有技术所具有的有益效果与所述基于电缆迭代模型的电缆管理方法相同，在此不再赘述。
附图说明
18.图1为本发明实施例的基于电缆迭代模型的电缆管理方法的流程示意图；图2为本发明实施例的基于电缆迭代模型的电缆管理方法步骤s500细化后的流程示意图；图3为本发明实施例的基于电缆迭代模型的电缆管理方法步骤s100细化后的流程示意图；图4为本发明实施例的基于电缆迭代模型的电缆管理方法步骤s100细化后的另一流程示意图；图5为本发明实施例的基于电缆迭代模型的电缆管理方法步骤s200细化后的流程示意图；图6为本发明实施例的基于电缆迭代模型的电缆管理方法步骤s300细化后的流程示意图；图7为本发明实施例的基于电缆迭代模型的电缆管理方法步骤s400细化后的流程示意图。
具体实施方式
19.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例，然而应当理解的是，本发明可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是，本发明的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本发明的保护范围。
20.应当理解，本发明的基于电缆迭代模型的电缆管理方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，基于电缆迭代模型的电缆管理方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
21.本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”；术语“可选地”表示“可选的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
22.需要注意，本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。
23.如图1所示，本发明一实施例提供一种基于电缆迭代模型的电缆管理方法，包括：步骤s100，对电缆数据进行格式转换，获得第一数据，其中，所述第一数据包括文字数据和图形数据。
24.由于历史原因，电缆的铺设时间跨度较大，在不同时期具有不同的记录格式、不同的单位，且早期记录可能会出现误差、错记等情况。在一实施例中，通过对电缆数据进行格式转换，获得统一数据格式的第一数据，其中，第一数据包括文字数据和图形数据，可将易于转化为文字的数据转化为文字数据，将易于转化为图形的数据转化为图形数据，保证提取到的数据的准确性，尽量规避记录时的信息损失。
25.步骤s200，通过所述第一数据建立第一电缆模型。
26.根据统一了格式的第一数据进行建模，获得描述电缆布设架构的第一电缆模型。具体地，提取文字数据中的有效信息，根据有效的文字信息建立关于电缆的布设模型，将文字转换为模型，模拟出电缆的布设架构；提取图形中的有效信息，根据有效的图形信息建立关于电缆的布设模型，将图形信息中的图形以及结构进行归纳总结，获得关于电缆的布设模型，将上述两方面共同组合成完整的第一电缆模型。
27.步骤s300，基于所述第一电缆模型，对所述电缆数据进行数据纠正。
28.在一实施例中，由于第一电缆模型通过第一数据进行建立，模型中包括了第一数据中的所有关于电缆布设的信息，故，可以通过第一电缆模型获得电缆布设中的布设特点、布设习惯以及其他实际应用中的布设特征，筛选出符合多数情况下的特征，将与其他数据差异过大的的特征选出，判断其是否为正确的数据，若否，则对该数据进行删除操作，若判断符合，则对其进行保留，并记录到数据库中，作为正确的数据。保证纠正错误记录的电缆数据。
29.在另一实施例中，筛选出与其他数据差异过大的特征后，若判断其为不正确的数据，则基于其他正确的数据对其修正，获得符合实际情况的修正数据，并记录至数据库中替换原有错误的数据。
30.步骤s400，根据所述数据纠正后的所述电缆数据进行建模，获得第二电缆模型。
31.在剔除错误的电缆数据后，将剩余的电缆数据作为纠正后的电缆数据，并对其进行建模，获得第二电缆模型，第二电缆模型即为用于排查故障信息的模型。
32.步骤s500，当变电站报警时，根据所述第二电缆模型，通过预设算法排查故障信息。
33.当变电站出现错误并进行报警时，通过第二电缆模型可以初步确定变电站与变电站之间的电缆及其连接关系、主从关系等数据。然后对可能发生故障的电缆进行排查，包括
对电缆线路、电缆连接点、电缆井等依次排查。
34.可选地，如图2所示，所述当变电站报警时，根据所述第二电缆模型，通过预设算法排查故障信息包括：步骤s510，根据所述第二电缆模型确定报警的所述变电站与其他变电站之间的电缆；步骤s520，筛选出电缆井分布，基于所述电缆井分布规划排查故障路线。
35.在一实施例中，通过空间坐标突出显示报警线路的电缆，并将拥有中间头的电缆井进行标注，根据标注的电缆井，检修人员能快速地到达可能的故障点，大幅度提高线路故障发生点定位的速度，减少了不必要的电缆井的排查，提高检修人员的工作效率，提升供电稳定性。
36.可选地，如图3所示，所述对电缆数据进行格式转换，获得第一数据包括：步骤s110，筛选出具有第一特征的所述电缆数据作为第一电缆数据，其中，所述第一特征包括文字内容和廊道数据；步骤s111，对所述第一电缆数据进行文字识别，获得所述文字数据。
37.在一实施例中，将具有文字内容和廊道数据的电缆数据作为第一电缆数据，然后提取其中所包含的文字内容，获得文字数据，再将文字数据进行建模，获得基于文字数据的第一电缆模型。
38.可选地，通过ocr技术进行文字识别。
39.在一实施例中，通过移动终端，使用ocr技术，将廊道数据识别转化为地图数据，通过移动端的地图显示，实现电缆数据与文字数据之间的转换。其中，显示的数据包括地下管道和电缆的基础数据、布线路径和运行过程。
40.在另一实施例中，通过gis系统中记录的地理位置进行初步筛选，选择与实际地理路径相对应的数据，确保收集到的信息与实际地理位置相符。
41.可选地，如图4所示，所述对电缆数据进行格式转换，获得第一数据还包括：步骤s120，筛选出具有第二特征的所述电缆数据作为第二电缆数据，其中，所述第二特征包括图形特征、电缆参数特征和布设特征；步骤s121，根据所述第二电缆数据建立基于地图的所述图形数据。
42.在一实施例中，有许多数据不能通过文字识别技术进行识别，故，需要通过图形转换，将具有以图形特征为主要内容的第二特征转换为图形数据。图形数据用于直接将包含电缆架设要素的数据直接记录和显示在移动终端上，防止由于文字识别转换所导致的信息丢失问题。对于不适合用文字识别的电缆数据，通过步骤s120和s121可以加快转换速度，减少信息丢失，增加识别的准确率。
43.通过两种识别转换方式，替代了人工的繁琐操作，减轻了基层的工作负荷的同时又具有较高的识别准确度。
44.可选地，如图5所示，所述通过所述第一数据建立第一电缆模型包括：步骤s210，获取所述电缆数据所在区域的地图数据，其中，所述地图数据包括三维地图数据和二维地图数据；步骤s220，将所述文字数据标注在所述地图数据上，形成具有拓扑信息的第一建模数据，其中，所述拓扑信息包括电缆布设路径坐标、电缆从属关系、电缆连接关系；
步骤s230，将所述图形数据标注在所述地图数据上，形成具有拓扑信息的第二建模数据；步骤s240，根据所述第一建模数据和所述第二建模数据建立所述第一电缆模型。
45.在一实施例中，获取电缆数据所在的区域的地图数据，用于配合地图数据中的gis地理信息功能确定获取到的电缆数据是否与实际地理路径对应。
46.将文字数据和图形数据标注在地图数据中，其作用包括通过拓扑信息即可完整描述在二维空间或三维空间中的电缆架设信息。
47.可选地，如图6所示，所述基于所述第一电缆模型，对所述电缆数据进行数据纠正包括：步骤s310，提取所述第一电缆模型中的模型特征；步骤s320，对所述模型特征进行随机分配，获得训练集合和测试集合；步骤s330，基于所述训练集合构建决策树；步骤s340，通过所述测试集合对所述决策树进行检验优化，获得决策模型；步骤s350，根据所述决策模型对所述电缆数据进行修正，修改或删除所述电缆数据中的错误信息。
48.在一实施例中，将构建决策树所需的特征作为模型特征，包括每条电缆的规格、连接信息、路径以及从属关系等特征。在提取完毕后，将特征以预设比例随机分为两组，分别为训练集合和测试集合，其中，训练集合用于训练构建决策树，测试集合用于检验决策树的决策质量。
49.决策树是一种基本的分类与回归方法，成树形结构，表示基于特征对实例进行分类的过程。具有可读性，分类速度快，所需的训练集较少。
50.根据给定的训练集合构建决策树模型，对训练集合进行归纳，获得训练集合中隐含的分类规则，构建的决策树模型可以对实例进行正确的分类，然后通过测试集合检验决策树模型，包括通过损失函数衡量决策树模型的损失值、对决策树模型进行剪枝。
51.对决策树模型进行剪枝包括去掉过于细分的叶节点，使其退回父节点，将父节点改为新的叶节点。
52.在一实施例中，损失值用于衡量决策树的决策结果与真实结果的误差，当损失值超过预设阈值时，进行迭代训练；当损失值小于或等于预设阈值时，结束迭代训练，获得训练好的决策模型。再次读取电缆数据，通过决策模型处理所述电缆数据，删除不符合决策模型决策结果的电缆数据。
53.在另一实施例中，当出现不符合决策模型决策结果的电缆数据时，通过决策模型对其进行修正，或将其作为异常数据上传，由基层人员判断异常数据是否为错误数据，并根据判断结果对其进行修改或删除操作。
54.可选地，所述模型特征包括电缆规格参数、电缆连接方式、电缆布设参数、电缆井布设位置、变电站布设位置、电缆井管孔线路。
55.可选地，如图7所示，所述根据所述数据纠正后的所述电缆数据进行建模，获得第二电缆模型包括：步骤s410，处理所述纠正后的所述电缆数据，获得所述文字数据和所述图形数据；步骤s420，基于所述文字数据获得第三建模数据，基于所述图形数据获得第四建
模数据；步骤s430，根据所述第三建模数据和所述第四建模数据建立所述第二电缆模型。
56.在获得纠正后的电缆数据后，重新进行文字数据和图形数据的获取，然后获得建模数据，根据建模数据建立第二电缆模型，作为最终的电缆模型，可以准确描电缆的布设情况。
57.可选地，所述基于电缆迭代模型的电缆管理方法还包括：将所述第二电缆模型中的信息映射至所述地图数据中，获得数字孪生地图。
58.通过cad图纸采集地下电缆的数据信息，结合北斗高精度定位技术和数字孪生可视化技术，实现地下电缆路径的位置标定和技术应用，并通过app、pad和web等可移动终端，通过cad软件接口，获取cad图纸数据，也就是各个点位的经纬度数据，再将cad图纸数据转化成地图数据，在百度地图上根据经纬度展示，实现地图与cad地图结合，在数字地图中显示电缆井、变电站位置及电缆井管孔线路信息，实现电缆信息的可移动监视。运维检修人员只需根据gps位置定位，就能准确找到相应的电缆，通过移动终端获知工作电缆的现状和相关信息。
59.另一方面，本发明另一实施例提供一种基于电缆迭代模型的电缆管理装置，包括：格式转换模块，其用于对电缆数据进行格式转换，获得第一数据，其中，所述第一数据包括文字数据和图形数据；第一建模模块，其用于通过所述第一数据建立第一电缆模型；数据纠正模块，其用于基于所述第一电缆模型，对所述电缆数据进行数据纠正；第二建模模块，其用于根据所述数据纠正后的所述电缆数据进行建模，获得第二电缆模型；故障排查模块，其用于当变电站报警时，根据所述第二电缆模型，通过预设算法排查故障信息。
60.所述基于电缆迭代模型的电缆管理装置相对于现有技术所具有的有益效果与所述基于电缆迭代模型的电缆管理方法相同，在此不再赘述。
61.本发明又一实施例提供的一种电子设备，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行该计算机程序时，实现如上所述的基于电缆迭代模型的电缆管理方法。
62.本发明又一实施例提供的一种计算机可读存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的基于电缆迭代模型的电缆管理方法。
63.现将描述可以作为本发明的服务器或客户端的电子设备，其是可以应用于本发明的各方面的硬件设备的示例。电子设备旨在表示各种形式的数字电子的计算机设备，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
64.电子设备包括计算单元，其可以根据存储在只读存储器（rom）中的计算机程序或者从存储单元加载到随机访问存储器（ram）中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处
理。在ram中，还可存储设备操作所需的各种程序和数据。计算单元、rom以及ram通过总线彼此相连。输入/输出（i/o）接口也连接至总线。
65.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。
66.本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例基于电缆迭代模型的电缆管理方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各基于电缆迭代模型的电缆管理方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)或随机存储记忆体(random access memory，ram)等。在本技术中，所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
67.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。