一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法，获取目标主干光缆和与目标主干光缆连接的各配线光缆的基本信息；对目标主干光缆对应的管廊状态安全系数和土壤环境安全系数进行分析，对各配线光缆对应的信号衰减系数、表面状态安全系数和运行环境安全系数进行分析；对目标主干光缆的安全状态系数进行分析。对主干光缆和配线光缆对应的安全状态进行分析和确认，解决了当前技术没有根据主干光缆和配线光缆状态的不同分别进行针对性监测与分析的问题，通过对各配线光缆对应的信号衰减进行分析，准确的了解了配线光缆的信号衰减情况，在一定程度上也提高了配电通信网线路在运行过程中的顺畅性。路在运行过程中的顺畅性。路在运行过程中的顺畅性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法及装置


[0001]本专利技术涉及配电通信
，特别涉及一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法及装置。

技术介绍

[0002]在配电通信网线路中包括主干光缆和配线光缆，其中主干光缆是从端局到光交接箱之间的光缆，而配线光缆是从光交接箱和光配线箱之间的光缆，为了确保配电通信网线路正常运行需要对主干光缆和配线光缆进行监测与分析。
[0003]当前技术主要是通过对主干光缆和配线光缆的光功率进行监测和分析，而没有根据主干光缆和配线光缆状态的不同分别进行针对性的监测与分析，很显然这种分析方式存在两个问题：
[0004]其一、主干光缆敷设在管道中，因此管道的状态影响着主干光缆的运行安全，当前技术并没有对管廊的状态和管廊所处的土壤环境系数进行分析，进而无法有效的保障管廊的完整性和安全性，同时也无法有效的保障主干光缆的完整性，从而无法有效的保障主干光缆在运行过程中的安全，从而无法提高配电通信网线路在运行过程中的流畅性和稳定性。
[0005]其二、配线光缆在接入端口接入时出现的信号衰减直接影响着配线光缆的信号强度，当前技术并没有对配线光缆的信号衰减系数进行分析，进而无法准确的了解到配线光缆的信号衰减情况，从而降低后续配线光缆在运行过程中的速度和信号强度，同时也无法有效的提高配电通信网线路在运行过程中的效率和效果。
[0006]综上，可以看出，现有技术仅对主干光缆和配线光缆的光功率进行监测和分析的方式，难以保障配电通信网络在运行过程中的顺畅和稳定。/>
技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法及装置，对配电通信网线路的多种状态进行分析。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法，包括步骤：
[0010]S1、获取目标主干光缆的管廊状态信息、土壤环境信息和信号强度，获取与目标主干光缆连接的各配线光缆的信号强度、传输速度、表面状态图像、各子配线光缆区域对应的环境温度和环境湿度；
[0011]S2、根据管廊状态信息对目标主干光缆对应的管廊状态安全系数进行分析，根据土壤环境信息对目标主干光缆对应的土壤环境安全系数进行分析，根据目标主杆光缆的信号强度和各配线光缆的信号强度和传输速度对各配线光缆对应的信号衰减系数进行分析，根据各配线光缆的表面状态图像对各配线光缆对应的表面状态安全系数进行分析，根据各配线光缆的环境温度和环境湿度对各配线光缆对应的运行环境安全系数进行分析；
[0012]S3、根据目标主干光缆对应的管廊状态安全系数和土壤环境安全系数对目标主干光缆的安全状态系数进行分析，根据各配线光缆对应的信号衰减系数、表面状态安全系数和运行环境安全系数对各配线光缆对应的安全状态系数进行分析，当目标主干光缆或者各配线光缆对应的安装状态系数低于标准配线光缆安全状态系数时，进行预警。
[0013]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0014]一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测装置，包括主干光缆基本信息采集模块、管廊状态信息分析模块、土壤环境信息分析模块、配线光缆基本信息采集模块、信号强度衰减分析模块、表面状态信息分析模块、运行环境分析模块、综合安全分析模块、显示终端和光缆管理数据库；
[0015]所述主干光缆基本信息采集模块分别与管廊状态信息分析模块、土壤环境信息分析模块和号强度衰减分析模块连接，所述配线光缆基本信息采集模块分别与信号强度衰减分析模块、表面状态信息分析模块和运行环境分析模块连接，所述显示终端分别与管廊状态信息分析模块、土壤环境信息分析模块、信号强度衰减分析模块、表面状态信息分析模块、运行环境分析模块和显示终端连接，所述光缆管理数据库与管廊状态信息分析模块、信号强度衰减分析模块和表面状态信息分析模块连接；
[0016]主干光缆基本信息采集模块，用于对目标主干光缆的基本信息进行采集，其中目标主干光缆基本信息包括管廊状态信息、土壤环境信息和信号强度；
[0017]管廊状态信息分析模块，用于对目标主干光缆对应的管廊状态安全系数进行分析；
[0018]土壤环境信息分析模块，用于对目标主干光缆对应的土壤环境安全系数进行分析；
[0019]配线光缆基本信息采集模块，用于对与目标主干光缆连接的各配线光缆的基本信息进行采集，其中各配线光缆的基本信息包括信号强度、传输速度、表面状态图像、各子配线光缆区域对应的环境温度和环境湿度；
[0020]信号强度衰减分析模块，用于根据目标主干光缆对应的信号强度和传输速度，对各配线光缆对应的信号衰减系数进行分析；
[0021]表面状态信息分析模块，用于对各配线光缆对应的表面状态安全系数进行分析；
[0022]运行环境分析模块，用于对各配线光缆对应的运行环境安全系数进行分析；
[0023]综合安全分析模块，用于对目标主干光缆和各配线光缆对应的安全状态系数进行分析；
[0024]显示终端，用于当目标主干光缆或者各配线光缆对应的状态处于危险状态时，显示预警信息；
[0025]光缆管理数据库，用于存储各传输速度对应的标准信号强度衰减值，存储各配线光缆对应的分纤数，存储目标主干光缆管廊对应的初始厚度，存储配线光缆对应的缠绕状态图像集合。
[0026]本专利技术的有益效果在于：一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法及装置，通过对主干光缆对应管廊的状态和土壤环境信息进行采集与分析，同时对配线光缆对应的信号强度衰减、表面状态以及运行环境进行采集与分析，进而对主干光缆和配线光缆对应的安全状态进行分析和确认，解决了当前技术没有根据主干光缆和配线光缆状态的不
同分别进行针对性监测与分析的问题，实现了对主干光缆和配线光缆的智能化的监测与分析，有效的保障了主干光缆和配线光缆在运行过程中的安全性，同时也大大的提高了配电通信网线路在运行过程中的流畅性和稳定性，通过对各配线光缆对应的信号衰减进行分析，准确的了解了配线光缆的信号衰减情况，从而大大的保障了后续配线光缆在运行过程中的速度和信号强度，在一定程度上也提高了配电通信网线路在运行过程中的顺畅性。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例的一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法的流程示意图；
[0028]图2为本专利技术实施例的一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测装置的结构示意图。
具体实施方式
[0029]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0030]请参照图1，一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法，包括步骤：
[0031]S1、获取目标主干光缆的管廊状态信息、土壤环境信息和信号强度，获取与目标主干光缆连接的各配线光缆的信号强度、传输速度、表面状态图像、各子配线光缆区域对应的环境温度和环境湿度；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法，其特征在于，包括步骤：S1、获取目标主干光缆的管廊状态信息、土壤环境信息和信号强度，获取与目标主干光缆连接的各配线光缆的信号强度、传输速度、表面状态图像、各子配线光缆区域对应的环境温度和环境湿度；S2、根据管廊状态信息对目标主干光缆对应的管廊状态安全系数进行分析，根据土壤环境信息对目标主干光缆对应的土壤环境安全系数进行分析，根据目标主杆光缆的信号强度和各配线光缆的信号强度和传输速度对各配线光缆对应的信号衰减系数进行分析，根据各配线光缆的表面状态图像对各配线光缆对应的表面状态安全系数进行分析，根据各配线光缆的环境温度和环境湿度对各配线光缆对应的运行环境安全系数进行分析；S3、根据目标主干光缆对应的管廊状态安全系数和土壤环境安全系数对目标主干光缆的安全状态系数进行分析，根据各配线光缆对应的信号衰减系数、表面状态安全系数和运行环境安全系数对各配线光缆对应的安全状态系数进行分析，当目标主干光缆或者各配线光缆对应的安装状态系数低于标准配线光缆安全状态系数时，进行预警。2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法，其特征在于，所述根据管廊状态信息对目标主干光缆对应的管廊状态安全系数进行分析具体是：根据下式计算目标主干光缆的管廊状态安全系数根据下式计算目标主干光缆的管廊状态安全系数式中，D
i
表示目标主干光缆管廊第i个监测点对应的厚度，D为存储的目标主干光缆管廊对应的初始厚度，Q表示目标主干光缆管廊的破损区域数量，Q
′
为设定的管廊参考破损区域数量，S
j
表示目标主干光缆管廊第j个破损区域的面积，S
′
为设定的参考管廊破损区域的面积，ε1、ε2、ε3分别为设定的管廊厚度、破损区域数量、破损区域面积对应的权重因子，i表示管廊各监测点对应的编号，j表示管廊各破损区域对应的编号。3.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法，其特征在于，所述根据土壤环境信息对目标主干光缆对应的土壤环境安全系数进行分析具体是：根据下式计算目标主干光缆对应的土壤环境安全系数α：式中，W
b
、pH
b
、R
b
分别表示目标主干光缆管廊第b个监测点对应的土壤含水量、土壤酸碱度、土壤电阻率，W
′
、pH
′
、R
′
分别为设定的参考土壤含水量、参考土壤酸碱度、参考土壤电阻率，γ1、γ2、γ3分别为设定的土壤含水量、土壤酸碱度、土壤电阻率对应的权重因子，η为设定的土壤环境安全系数对应的修正因子，b表示各检测点对应的编号。4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法，其特征在于，所述根据目标主杆光缆的信号强度和各配线光缆的信号强度和传输速度对各配线光缆对应的信号衰减系数进行分析具体是：将各配线光缆对应的传输速度与存储的各传输速度对应的标准信号强度衰减值进行
对比，得到各配线光缆对应的标准信号强度衰减值ΔQ
g
，g表示各配线光缆对应的编号，根据下式计算得到第g个配线光缆的信号衰减符合系数β
g
：式中，Q
i
表示目标主干光缆对应的信号强度，r
g
为数据库中存储的第g个配线光缆对应的分纤数，Q
′
g
表示为第g个配线光缆对应的信号强度，λ为设定的信号衰减符合系数对应的修正因子。5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法，其特征在于，所述根据各配线光缆的表面状态图像对各配线光缆对应的表面状态安全系数进行分析具体是，根据下式计算第g个配线光缆的表面状态安全系数根据下式计算第g个配线光缆的表面状态安全系数式中，d
g
表示第g个配线光缆对应的裂纹数量，S
gh
表示第g个配线光缆中第h个裂纹对应的面积，d
′
为设定的参考裂纹数量，S
″
为设定的参考裂纹面积，σ1、σ2、σ3分别为设定的配线光缆裂纹数量、裂纹面积、第一表面状态符合系数对应的权重因子，h表示各裂纹对应的编号，φ
gu
为第g个配线光缆的第u个子配线光缆区域对应的第一表面状态符合系数。6.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生的配电通信网线路状态监测方法，其特征在于，所述第g个配线光缆的第u个...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐元春，张章煌，郑洁云，陈卓琳，吴飞，张林垚，何德明，施莹，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：