[发明专利]一种电缆低成本修复决策方法

权利要求书

1.一种电缆低成本修复决策方法，其特征在于，包括步骤：

通过扩频时域反射法对电缆的绝缘状态进行在线监测，记录电缆的寿命终止时间，采集多根不同电缆的寿命终止时间；

根据多根不同电缆的寿命终止时间的威布尔分布规律建立电缆可靠度模型；

通过电缆可靠度模型分别计算电缆的预防性修复概率和故障概率，根据预防性修复概率、故障概率、预防性修复费用和故障性修复费用建立平均费用率模型；

将混沌因子引入黑猩猩优化算法的数学模型中，得到混沌黑猩猩优化算法；

以平均费用率最低为平均费用率模型的目标函数，根据预防性修复费用和故障性修复费用通过混沌黑猩猩优化算法对目标函数进行优化求解得到最小平均费用率，输出电缆最佳检修周期和修复阈值。

2.根据权利要求1所述的一种电缆低成本修复决策方法，其特征在于，所述通过扩频时域反射法对电缆的绝缘状态进行在线监测，记录电缆的寿命终止时间，采集多根电缆的寿命终止时间，包括：

利用m序列和正弦波1:1调制生成扩频时域反射法的入射信号，利用信号发生器向电缆试样中注入入射信号，通过示波器采集反射信号；

根据计算公式(1)对入射信号和反射信号进行相关运算，得到相关运算幅值；

其中，R_sx(τ)为相关运算幅值，τ为入射信号移位值，τ_i为反射信号相对于入射信号的延时时间，t为信号时间，s()_SSTDR为入射信号，a_k为反射信号变化系数，n为噪声信号；

当相关运算幅值达到预定值时认为电缆的寿命终止，记录电缆的寿命终止时间。

3.根据权利要求1所述的一种电缆低成本修复决策方法，其特征在于，所述根据多根电缆的寿命终止时间的威布尔分布规律建立电缆可靠度模型，包括：

根据多根不同电缆的寿命终止时间绘制不同电缆的寿命终止时间的的威布尔概率图，利用两参数威布尔分布的线性表达式对电缆寿命终止时间进行拟合；

基于最小二乘法辨识电缆可靠度模型的形状参数和和比例参数，将形状参数和和比例参数带入电缆可靠度模型得到参数确定的电缆可靠度模型。

4.根据权利要求3所述的一种电缆低成本修复决策方法，其特征在于，所述电缆可靠度模型电缆可靠度模型通可以表示为：

其中，R(t)为电缆可靠度，t为寿命终止时间，η为比例参数，β为形状参数。

5.根据权利要求4所述的一种电缆低成本修复决策方法，其特征在于，所述预防性修复概率通过以下公式计算得到：

式中，P_pk为预防性修复概率，τ为检修周期，k为周期数，u₀预防性修复阈值；

故障概率由通过以下公式计算得到：

式中，P_fk为故障概率，τ为检修周期，k为周期数。

6.根据权利要求5所述的一种电缆低成本修复决策方法，其特征在于，所述平均费用率模型表示为：

式中，A_cr为平均费用率，A_c为平均费用，A_T为平均寿命周期，N为总周期数，P_pk为预防性修复概率，P_fk为故障概率，τ为检修周期，k为周期数，u₀预防性修复阈值。

7.根据权利要求1所述的一种电缆低成本修复决策方法，其特征在于，所述混沌因子表示为：

m(i+1)＝m(i)·μ·[1-m(i)]；

其中，μ的取值范围0～4，m(i+1)为第i+1迭代次数下的混沌因子，i为当前迭代次数；

混沌黑猩猩优化算法的数学模型表示为：

D(i)＝|C·X_p(i)-m·X_C(i)|；

X_C(i+1)＝X_p(i)-A·D；

其中，μ的取值范围0～4，m为混沌因子，i为当前迭代次数，A为距离系数，D为距离，C为控制系数，X_p(i)为第i迭代次数下目标位置，X_C(i)为第i迭代次数下黑猩猩位置，D(i)为第i迭代次数下的黑猩猩与猎物的距离、X_C(i+1)为第i+1迭代次数下黑猩猩位置。