一种铁塔防雷设备故障概率计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种铁塔防雷设备故障概率计算方法及系统。其系统包括定时收集电磁感应数据和接地电阻数据模块、计算电磁感应数据与接地电阻数据的差值矩阵模块、计算铁塔防雷设备故障概率模块。定时接收电磁感应装置和接地电阻检测装置同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据；每隔周期读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据，根据每组电磁感应数据和接地电阻数据的差值生成差值矩阵；计算差值矩阵中元素的均值和方差，进而计算铁塔防雷设备故障概率。本发明专利技术的方法及系统解决了不能对铁塔防雷设备故障概率进行计算的技术问题。

A failure probability calculation method and system for lightning protection equipment of iron tower

The invention discloses a failure probability calculation method and a system for lightning protection equipment of iron tower. The system includes the timing collection of electromagnetic induction data and the grounding resistance data module, the calculation of the difference matrix module of the electromagnetic induction data and the grounding resistance data, and the calculation of the failure probability module of the lightning protection equipment. The electromagnetic induction data and grounding resistance data which are detected at the same time by the electromagnetic induction device and the grounding resistance detection device are regularly received; the multiple groups of electromagnetic induction data and grounding resistance data in the cycle are read every other cycle, and the difference matrix is generated according to the difference between the electromagnetic induction data and the grounding resistance data in each group; the difference matrix is calculated. The mean and variance of elements are calculated to calculate the failure probability of lightning protection devices. The method and system of the invention solve the technical problem that the failure probability of the lightning protection equipment of the tower can not be calculated.

【技术实现步骤摘要】
一种铁塔防雷设备故障概率计算方法及系统
本专利技术属于通信铁塔维护
，特别是涉及一种铁塔防雷设备故障概率计算方法及系统。
技术介绍
目前通信铁塔防雷设备的性能主要由维护人员依据当前数据进行检测，不能判断铁塔防雷设备出现故障的概率。目前还没有计算铁塔的防雷设备故障发生概率的技术方案，为此提出一种铁塔防雷设备故障概率计算方法及系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是不能对铁塔防雷设备故障概率进行计算的问题，提出一种铁塔防雷设备故障概率计算方法及系统。本专利技术的实现依托电磁感应装置和接地电阻检测装置，电磁感应装置定时检测铁塔附近的电磁感应数据(电磁感应数据是指磁感强度数据)，接地电阻检测装置同时检测铁塔的接地电阻数据，将电磁感应数据和接地电阻数据发送至服务器。本专利技术的铁塔防雷设备故障概率计算系统，包括定时收集电磁感应数据和接地电阻数据模块、计算电磁感应数据与接地电阻数据的差值矩阵模块、计算铁塔防雷设备故障概率模块。定时收集电磁感应数据和接地电阻数据模块：定时接收电磁感应装置和接地电阻检测装置同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据。其中，所述定时接收是指按照事先设置的采样时间间隔T0接收，所述同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据分别用变量s和变量r表示。计算电磁感应数据与接地电阻数据的差值矩阵模块：每隔周期T1读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据，周期T1事先设置，根据每组电磁感应数据和接地电阻数据的差值生成差值矩阵。其中，所述每隔周期T1读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据是指每隔周期T1读取该周期内的N组电磁感应数据和接地电阻数据，其中为正整数，电磁感应数据记为si，接地电阻数据记为ri，1≤i≤N，变量i表示数据获取的序号；所述差值矩阵记为矩阵Z，其元素zi＝|si-ri|。计算铁塔防雷设备故障概率模块：计算差值矩阵中元素的均值和方差，根据均值和方差计算铁塔防雷设备故障概率。其中，所述均值和方差分别记为μ和σ2，其计算公式为所述铁塔防雷设备故障概率记为P，其计算公式为其中M是事先设置的电磁感应数据与接地电阻数据的差值阈值，Φ()是已知的标准正态分布的概率分布函数。铁塔防雷设备故障概率计算系统框图，如图1所示。本专利技术的铁塔防雷设备故障概率计算方法按如下步骤实现：步骤1、定时接收电磁感应装置和接地电阻检测装置同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据。其中，所述定时接收是指按照事先设置的采样时间间隔T0接收，所述同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据分别用变量s和变量r表示。步骤2、每隔周期T1读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据，周期T1事先设置，根据每组电磁感应数据和接地电阻数据的差值生成差值矩阵。其中，所述每隔周期T1读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据是指每隔周期T1读取该周期内的N组电磁感应数据和接地电阻数据，其中为正整数，电磁感应数据记为si，接地电阻数据记为ri，1≤i≤N，变量i表示数据获取的序号；所述差值矩阵记为矩阵Z，其元素zi＝|si-ri|。步骤3、计算差值矩阵中元素的均值和方差，根据均值和方差计算铁塔防雷设备故障概率。其中，所述均值和方差分别记为μ和σ2，其计算公式为所述铁塔防雷设备故障概率记为P，其计算公式为其中M是事先设置的电磁感应数据与接地电阻数据的差值阈值，Φ()是已知的标准正态分布的概率分布函数。铁塔防雷设备故障概率计算方法流程图，如图2所示。本专利技术的方法及系统具有的优点是：(1)铁塔附近电磁感应数据和接地电阻数据容易获取，便于计算铁塔防雷设备故障发生的概率。(2)采用简单的矩阵运算和正态分布函数运算，降低概率计算的复杂度。附图说明图1是本专利技术的铁塔防雷设备故障概率计算系统框图；图2是本专利技术的铁塔防雷设备故障概率计算方法流程图。具体实施方式下面对本专利技术优选实施例作详细说明。本专利技术的实现依托电磁感应装置和接地电阻检测装置，电磁感应装置定时检测铁塔附近的电磁感应数据(电磁感应数据是指磁感强度数据)，接地电阻检测装置同时检测铁塔的接地电阻数据，将电磁感应数据和接地电阻数据发送至服务器。本实施例中，事先设置采样时间间隔T0＝1分钟，周期T1＝10分钟；设置非雷击时电磁感应数据与接地电阻数据的差值阈值M＝6。本专利技术的铁塔防雷设备故障概率计算系统，包括定时收集电磁感应数据和接地电阻数据模块、计算电磁感应数据与接地电阻数据的差值矩阵模块、计算铁塔防雷设备故障概率模块。定时收集电磁感应数据和接地电阻数据模块：定时接收电磁感应装置和接地电阻检测装置同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据。其中，所述定时接收是指按照事先设置的采样时间间隔T0接收，所述同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据分别用变量s和变量r表示。本实施例中，服务器每隔1分钟接收电磁感应装置和接地电阻检测装置同时检测的铁塔附近的电磁感应数据和接地电阻数据，用变量s表示电磁感应数据，单位为瓦特，用变量r表示接地电阻数据，单位为欧姆。计算电磁感应数据与接地电阻数据的差值矩阵模块：每隔周期T1读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据，周期T1事先设置，根据每组电磁感应数据和接地电阻数据的差值生成差值矩阵。其中，所述每隔周期T1读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据是指每隔周期T1读取该周期内的N组电磁感应数据和接地电阻数据，其中为正整数，电磁感应数据记为si，接地电阻数据记为ri，1≤i≤N，变量i表示数据获取的序号；所述差值矩阵记为矩阵Z，其元素zi＝|si-ri|。本实施例中，周期T1＝10分钟，则N＝10，服务器读取某周期内的10组电磁感应数据和接地电阻数据，10组电磁感应数据分别为(s1,s2,……,sN)＝(0,0,10,8,7,8,6,0,0,0)，单位为瓦特；10组接地电阻数据分别为(r1,r2,……,rN)＝(2,2,10,5,5,5,20,8,5,5)，单位为欧姆，计算差值矩阵Z＝(z1,z2,……,zN)＝(2,2,0,3,2,3,14,8,5,5)。计算铁塔防雷设备故障概率模块：计算差值矩阵中元素的均值和方差，根据均值和方差计算铁塔防雷设备故障概率。其中，所述均值和方差分别记为μ和σ2，其计算公式为所述铁塔防雷设备故障概率记为P，其计算公式为其中M是事先设置的电磁感应数据与接地电阻数据的差值阈值，Φ()是已知的标准正态分布的概率分布函数。本实施例中，计算差值矩阵Z中元素zi的均值方差非雷击时电磁感应数据与接地电阻数据的差值阈值M＝6，则计算铁塔防雷设备故障概率本专利技术的铁塔防雷设备故障概率计算方法按如下步骤实现：步骤1、定时接收电磁感应装置和接地电阻检测装置同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据。具体地，按照事先设置的采样时间间隔T0接收电磁感应装置和接地电阻检测装置同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据，用变量s表示电磁感应数据，用变量r表示接地电阻数据。本实施例中，服务器每隔1分钟接收电磁感应装置和接地电阻检测装置同时检测的铁塔附近的电磁感应数据和接地电阻数据，用变量s表示电磁感应数据，单位为瓦特，用变量r表示接地电阻数据，单位为欧姆。步骤2、每隔周期T1读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据，周期T1事先设置，根据每组电磁感应数据和接地电阻数据的差值生成差值矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁塔防雷设备故障概率计算系统，其特征在于包括定时收集电磁感应数据和接地电阻数据模块、计算电磁感应数据与接地电阻数据的差值矩阵模块、计算铁塔防雷设备故障概率模块；所述定时收集电磁感应数据和接地电阻数据模块：定时接收电磁感应装置和接地电阻检测装置同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据；所述计算电磁感应数据与接地电阻数据的差值矩阵模块：每隔周期T1读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据，周期T1事先设置，根据每组电磁感应数据和接地电阻数据的差值生成差值矩阵；所述计算铁塔防雷设备故障概率模块：计算差值矩阵中元素的均值和方差，根据均值和方差计算铁塔防雷设备故障概率。

【技术特征摘要】
1.一种铁塔防雷设备故障概率计算系统，其特征在于包括定时收集电磁感应数据和接地电阻数据模块、计算电磁感应数据与接地电阻数据的差值矩阵模块、计算铁塔防雷设备故障概率模块；所述定时收集电磁感应数据和接地电阻数据模块：定时接收电磁感应装置和接地电阻检测装置同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据；所述计算电磁感应数据与接地电阻数据的差值矩阵模块：每隔周期T1读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据，周期T1事先设置，根据每组电磁感应数据和接地电阻数据的差值生成差值矩阵；所述计算铁塔防雷设备故障概率模块：计算差值矩阵中元素的均值和方差，根据均值和方差计算铁塔防雷设备故障概率。2.根据权利要求1所述的铁塔防雷设备故障概率计算系统，其定时收集电磁感应数据和接地电阻数据模块的特征在于：所述定时接收是指按照事先设置的采样时间间隔T0接收，所述同时检测的电磁感应数据和接地电阻数据分别用变量s和变量r表示。3.根据权利要求1所述的铁塔防雷设备故障概率计算系统，其计算电磁感应数据与接地电阻数据的差值矩阵模块的特征在于：所述每隔周期T1读取该周期内的多组电磁感应数据和接地电阻数据是指，每隔周期T1读取该周期内的N组电磁感应数据和接地电阻数据，其中为正整数，电磁感应数据记为si，接地电阻数据记为ri，1≤i≤N，变量i表示数据获取的序号；所述差值矩阵记为矩阵Z，其元素zi＝|si-ri|。4.根据权利要求1所述的铁塔防雷设备故障概率计算系统，其计算铁塔防雷设备故障概率的特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：严军荣，卢玉龙，江雅芬，
申请(专利权)人：杭州后博科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33