[发明专利]一种海底电缆故障诊断方法、装置及设备

权利要求书

1.一种海底电缆故障诊断方法，其特征在于，包括：

获取目标海底电缆的部署数据和感测数据；

将所述部署数据和所述感测数据输入经过训练的故障诊断模型，得到所述目标海底电缆的诊断结果，其中，所述故障诊断模型为概率神经网络模型，所述诊断结果包括故障类型。

2.根据权利要求1所述的海底电缆故障诊断方法，其特征在于，在将所述部署数据和所述感测数据输入经过训练的故障诊断模型之前还包括：

建立初始的故障诊断模型；

基于差分进化算法和训练样本对所述初始的故障诊断模型进行训练，以得到经过训练的故障诊断模型。

3.根据权利要求2所述的海底电缆故障诊断方法，其特征在于，所述基于差分进化算法和训练样本对所述初始的故障诊断模型进行训练，以得到经过训练的故障诊断模型包括：

通过差分进化算法对所述初始的故障诊断模型中的平滑参数进行优化，以得到目标平滑参数，其中，所述差分进化算法的待优化项为平滑参数，目标函数为故障诊断模型对训练样本进行故障诊断得到的故障类型与所述训练样本的真实故障类型的均方差，所述差分进化算法的最优解使所述目标函数最小；

基于所述训练样本对采用所述目标平滑参数的故障诊断模型进行训练，以得到进过训练的故障诊断模型。

4.根据权利要求3所述的海底电缆故障诊断方法，其特征在于，所述通过差分进化算法对所述初始的故障诊断模型中的平滑参数进行优化，以得到目标平滑参数包括：

在预设维度的空间生成预设数量且符合预设的约束条件的个体，得到初始种群，其中，每个个体分别为一个候选平滑参数；

将所述初始种群作为父代种群，在所述父代种群中随机选择指定个数的个体作为变异对象，基于所述变异对象和所述目标函数对所述父代种群进行进化操作，以得到子代种群；

若进化操作的总次数不小于预设值，则将所述子代种群中的最优个体确定为所述目标平滑参数；否则，将所述子代种群作为新的父代种群，并跳转至“在所述父代种群中随机选择指定个数的个体作为变异对象，基于所述变异对象和所述目标函数对所述父代种群进行进化操作”的步骤。

5.根据权利要求2所述的海底电缆故障诊断方法，其特征在于，在所述基于差分进化算法和训练样本对所述初始的故障诊断模型进行训练，以得到经过训练的故障诊断模型之前，还包括：

从孪生数据库中获取所述训练样本，其中，所述孪生数据库中包括历史发生故障的海底电缆的部署数据、感测数据和故障类型，所述训练样本基于所述历史发生故障的海底电缆的部署数据、感测数据和故障类型生成。

6.根据权利要求5所述的海底电缆故障诊断方法，其特征在于，所述方法还包括：

从工程数据库获取指定海底电缆的部署数据，从感测设备获取指定海底电缆的感测数据；

基于所述指定海底电缆的部署数据和感测数据，建立所述指定海底电缆的数字孪生体，其中，所述数字孪生体包括孪生数据库；

基于感测设备实时采集的感测数据，对所述数字孪生体进行更新。

7.根据权利要求1至6任一项所述的海底电缆故障诊断方法，其特征在于，所述获取目标海底电缆的部署数据和感测数据包括：

从孪生数据库获取所述目标海底电缆的部署数据和感测数据；

或，从工程数据库获取所述目标海底电缆的部署数据，从感测设备获取所述目标海底电缆的感测数据；

其中，感测设备包括下述至少一项：船舶监测设备、光纤扰动监测设备、温度检测设备和应变监测设备；

所述部署数据包括所述目标海底电缆的环境信息和/或电缆走向信息，所述感测数据包括下述至少一项：

所述目标海底电缆所在区域的船舶信息、扰动信息、温度信息和应变信息；

在将所述部署数据和所述感测数据输入经过训练的故障诊断模型，得到所述目标海底电缆的诊断结果之后，所述方法还包括：

将所述诊断结果存储至所述孪生数据库；

和/或，在所述目标海底电缆的诊断结果为发生故障时，向目标终端设备发生告警消息，以使所述目标终端设备显示所述告警消息，其中，所述告警消息包括下述至少一项：目标海底电缆的标识、故障类型和位置消息。