CN118017697A - 一种基于光纤传感技术的输电线路的监测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电网监测技术领域，具体而言，涉及一种基于光纤传感技术的输电线路的监测方法及装置，本发明解决的问题：如何结合实际的维修情况，提升输电线路进行风险预测的准确率的问题，为解决上述问题，本发明提供一种监测方法，包括：获取输电线路当前的损耗情况，得到初始损耗值，获取第一目标时间内的环境信息，计算第一目标时间内的第一损耗变化值；预测第二目标时间内的环境信息，并对输电线路进行寿命预测，得到剩余寿命；根据工作信息确定输电线路的理论损耗阈值；根据位置信息计算维修输电线路所需要的维修等待时长，根据维修等待时长对理论损耗阈值进行修正，得到修正损耗阈值，根据修正损耗阈值判断输电线路是否存在风险。

Description

一种基于光纤传感技术的输电线路的监测方法及装置

技术领域

本发明涉及电网监测技术领域，具体而言，涉及一种基于光纤传感技术的输电线路的监测方法及装置。

背景技术

输电线路是电力***的重要组成部分，当输电线路内部的设备损坏时，会影响电力***的正常运行，因此，需要对输电线路设备进行监测，从而保证电力***正常提供电力服务。

目前，输电线路架设范围越来越广，输电线路周围的环境也越来越复杂，也更容易发生故障，对于偏远山区的输电线路，输电线路的维修工作难度较大，一旦发生故障就有可能造成长时间的断电，而发生意外后工作人员前往故障发生地时需要消耗大量的时间，因此，在对输电线路进行监测的过程中，不仅需要准确的对输电线路进行故障预测，在考虑输电线路自身使用寿命的同时，还要考虑到输电线路出现问题后，工作人员进行维修所需要的时间，以此来降低断电的时长。

发明内容

本发明解决的问题：如何结合实际的维修情况，提升输电线路进行风险预测的准确率的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种基于光纤传感技术的输电线路的监测方法，监测方法包括：建立数据管理库，将目标区域内的输电线路加入到数据管理库中，并记录输电线路的位置信息与工作信息；获取输电线路当前的损耗情况，得到初始损耗值，获取第一目标时间内的环境信息，得到第一环境结果，根据第一环境结果计算第一目标时间内的损耗情况，得到第一损耗变化值；根据第一损耗变化值与第一环境结果计算输电线路的损耗效率；预测第二目标时间内的环境信息，得到第二环境结果，根据损耗速率与第二环境结果对输电线路进行寿命预测，得到输电线路的剩余寿命；根据工作信息与剩余寿命判断输电线路是否处于管控状态；若是，则根据工作信息确定输电线路的理论损耗阈值；根据位置信息计算维修输电线路所需要的维修等待时长，根据维修等待时长对理论损耗阈值进行修正，得到修正损耗阈值，根据修正损耗阈值判断输电线路是否存在风险；当输电线路存在风险时，数据管理库针对输电线路发出维修提醒；当输电线路不存在风险时，保持对输电线路的管控，并缩短输电线路对应的第一目标时间的时间长度；若否，则从数据管理库中获取输电线路所有的第一损耗变化值，根据第一损耗变化值的波动情况调整第一目标时间的时间长度。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：数据管理库能够对目标区域内的输电线路进行统一的管控，通过位置信息能够更好的获取输电线路对应的环境信息，让第一环境结果更加准确，第一损耗变化值与初始损耗值的计算，能够周期性的了解到输电线路当前的损耗情况，通过预测第二目标时间的环境信息，准确的预测输电线路后续的损耗程度，根据第二目标时间内的损耗情况，对输电线路进行管控，在管控的过程中根据工作信息确定输电线路的理论损耗阈值，根据位置信息确定输电线路的维修等待时间，将理论损耗阈值与维修等待时间结合，让输电线路的风险判断更加准确，在发生风险后，确保工作人员能够在输电线路发生故障前到达现场进行维修，避免了输电线路故障后出现长时间停电的问题，第一目标时间的时间长度的调整，能够根据输电线路的损耗情况以及损耗趋势，及时的调整损耗检测的次数，在管控状态时增加检测的频率，确保输电线路的故障能够及时的发现，未进入管控状态时能够减少检测的频率，让输电线路的相关数据更加简洁。

在本发明的一个实施例中，获取输电线路当前的损耗情况，得到初始损耗值，获取第一目标时间内的环境信息，得到第一环境结果，根据第一环境结果计算第一目标时间内的损耗情况，得到第一损耗变化值，具体包括：将第一环境结果根据不同的天气信息进行划分，得到多个损耗时间段；获取每个损耗时间段的损耗时长和损耗时间段对应的基础损耗值；判断损耗时间段内是否存在极端天气；若是，则根据极端天气的发生次数对损耗时长进行修正，得到修正时长，根据修正时长与基础损耗值，计算损耗时间段内的子变化值；若否，则根据基础损耗值与损耗时长计算损耗时间段内的子变化值；将多个子变化值相加，得到第一目标时间内的第一损耗变化值。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：对第一环境结果按照天气信息进行划分，得到第一目标时间内不同天气的持续时长，并根据不同天气的基础损耗值来计算输电线路的损耗情况，通过对极端天气进行单独分析，在极端天气发生时，将与极端天气相关的损耗时长进行换算，让损耗时间段内的子变化值更加符合输电线路的实际工作环境，让输电线路的损耗情况更加准确。

在本发明的一个实施例中，若是，则根据极端天气的发生次数对损耗时长进行修正，得到修正时长，根据修正时长与基础损耗值，计算损耗时间段内的子变化值，具体包括：获取极端天气的类型以及各种类型的极端天气的发生次数；判断极端天气是否处于预设范围内；若是，则获取极端天气的预设次数，根据发生次数和预设次数对损耗时长进行修正；若否，则根据发生次数对损耗时长进行修正。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：根据输电线路的位置信息，在设定基础损耗值时对输电线路可能遇到的极端天气进行综合考虑，让设定的基础损耗值更加准确，也让损耗时长的计算更加便捷。

在本发明的一个实施例中，预测第二目标时间内的环境信息，得到第二环境结果，根据损耗速率与第二环境结果对输电线路进行寿命预测，得到输电线路的剩余寿命，具体包括：根据初始损耗值计算输电线路的剩余损耗值；根据第二环境结果与损耗速率计算输电线路在第二目标时间内对应的第二损耗变化值；计算剩余损耗值与第二损耗变化值的差值，得到损耗余量；根据第二环境结果与损耗余量计算输电线路的最短运行时间，得到剩余寿命。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过第二损耗变化值得到第二目标时间内输电线路的损耗情况，并结合剩余损耗值得到输电线路的剩余寿命，损耗速率的获取让第二损耗变化值更加准确，也更符合第二目标时间内的工作环境，进一步的提升预测的剩余寿命的准确性。

在本发明的一个实施例中，根据第二环境结果与损耗余量计算输电线路的最短运行时间，得到剩余寿命，具体包括：将第二目标时间划分为多个速率时间段，每个速率时间段的时间长度相同，均为目标时长；计算每个速率时间段内的损耗情况，得到多个第三损耗变化值，对第三损耗变化值进行筛选，得到最大损耗值；根据最大损耗值与目标时长计算输电线路的最大损耗率，根据最大损耗率与损耗余量计算输电线路的剩余寿命。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过多个速率时间段的划分，对第二目标时间内的损耗情况进行划分，相同目标时长的设置，能够得到单位时间内的损耗效率，通过将单位时间内的损耗效率进行筛选，准确的得到第二目标时间内的最大损耗值，通过最大损耗值对剩余寿命进行计算，降低了未来因为天气波动对剩余寿命造成的影响，进一步的确保在剩余寿命的时间内，输电线路不会发生故障。

在本发明的一个实施例中，若是，则根据工作信息确定输电线路的理论损耗阈值，具体包括：获取输电线路的工作负荷量，得到目标负荷结果，根据目标负荷结果确定输电线路的工作等级；将与输电线路相关联的线路记为输电线路的关联线路，获取所有关联线路的工作负荷量，得到关联负荷结果，根据关联负荷结果确定输电线路的关联等级；获取关联线路在目标区域内的覆盖面积，得到输电线路的覆盖等级；根据工作等级、关联等级与覆盖等级计算理论损耗阈值。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过确定工作等级和关联等级，在得到输电线路的理论损耗阈值时，充分的考虑了输电线路的工作环境，从电量角度分析了输电线路发生故障时造成的影响，根据造成的影响的大小，设置合理的维修提前量，覆盖等级的设置，从影响区域的角度对输电线路的重要程度进行分析，将工作环境与影响区域进行结果，充分的考虑了输电线路发生故障后产生的实际后果，并以此确定输电线路的理论损耗阈值。

在本发明的一个实施例中，根据位置信息计算维修输电线路所需要的维修等待时长，根据维修等待时长对理论损耗阈值进行修正，得到修正损耗阈值，根据修正损耗阈值判断输电线路是否存在风险，具体包括：根据维修等待时长与最大损耗率计算输电线路的等待损耗值；根据维修等待时长确定等待损耗值的等待系数，根据等待系数对等待损耗值进行换算，得到换算损耗值；根据换算损耗值对理论损耗阈值进行修正，得到修正损耗阈值。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：通过对不同的维修等待时长设置不同的等待系数来获取输电线路对应的修正损耗阈值，进一步的确保在维修等待时长内，输电线路不会达到理论损耗阈值，能够应对在维修等待时长内出现的突发情况。

在本发明的一个实施例中，若否，则从数据管理库中获取输电线路所有的第一损耗变化值，根据第一损耗变化值的波动情况调整第一目标时间的时间长度，具体包括：获取输电线路对应的第一损耗变化值的波动范围；当第一损耗变化值的数量大于目标数量时，判断第一损耗变化值是否都位于波动范围内；若是，则延长第一目标时间的时间长度；若否，则保持第一目标时间的时间长度；当第一损耗变化值的数量小于等于目标数量时，保持第一目标时间的时间长度。

与现有技术相比，采用该技术方案所达到的技术效果：第一损耗变化值的波动范围可以得出输电线路工作环境的变化情况，对于工作环境较为稳定的输电线路，减少输电线路的损耗值的统计次数，对于工作环境不稳定的输电线路，保持原先的监测强度，及时的发现输电线路可能存在的问题。

在本发明的一个实施例中，还提供一种基于光纤传感技术的输电线路的监测装置，监测装置包括：存储模块，数据管理库设于存储模块中；获取模块，获取模块用于获取第一环境结果；预测模块，预测模块用于预测第二环境结果；计算模块，计算模块用于计算损耗效率，上述所记载的监测方法应用于所述监测装置，该监测装置具有上述监测方法全部技术特征，此处不再一一赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中待要使用的附图作简单介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明输电线路的监测方法的流程图之一；

图2为本发明输电线路的监测方法的流程图之二；

图3为本发明输电线路的监测方法的流程图之三；

图4为本发明输电线路的监测方法的流程图之四；

图5为本发明输电线路的监测方法的流程图之五；

图6为本发明输电线路的监测装置***图。

附图标记说明：

100-监测装置；110-存储模块；120-获取模块；130-预测模块；140-计算模块。

具体实施方式

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。

【第一实施例】

参见图1和图2，在一个具体的实施例中，本发明提供一种基于光纤传感技术的输电线路的监测方法，监测方法包括：

S100、建立数据管理库，将目标区域内的输电线路加入到数据管理库中，并记录输电线路的位置信息与工作信息；

S200、获取输电线路当前的损耗情况，得到初始损耗值，获取第一目标时间内的环境信息，得到第一环境结果，根据第一环境结果计算第一目标时间内的损耗情况，得到第一损耗变化值；

S300、根据第一损耗变化值与第一环境结果计算输电线路的损耗速率；

S400、预测第二目标时间内的环境信息，得到第二环境结果，根据损耗速率与第二环境结果对输电线路进行寿命预测，得到输电线路的剩余寿命；

S500、根据工作信息与剩余寿命判断输电线路是否处于管控状态；

S600、若是，则根据工作信息确定输电线路的理论损耗阈值；

S610、根据位置信息计算维修输电线路所需要的维修等待时长，根据维修等待时长对理论损耗阈值进行修正，得到修正损耗阈值，根据修正损耗阈值判断输电线路是否存在风险；

S611、当输电线路存在风险时，数据管理库针对输电线路发出维修提醒；

S612、当输电线路不存在风险时，保持对输电线路的管控，并缩短输电线路对应的第一目标时间的时间长度；

S620、若否，则从数据管理库中获取输电线路所有的第一损耗变化值，根据第一损耗变化值的波动情况调整第一目标时间的时间长度。

在步骤S100中，输电线路通常是基于光纤传感技术进行输电的，目标区域的大小可以根据输电线路的密集度进行划分，通常情况下，目标区域为一个行政规划区，对于输电线路密集度较低的偏远山区，可以将多个村或镇划分为一个目标区域，输电线路的位置信息是输电线路所处的地理位置，工作信息包括但不限于输电线路的工作年限和工作时的负荷量。

在步骤S200中，输电线路的初始损耗值通过损坏程度检测仪器进行检测，在数据管理库建立之前就在运行的输电线路，每一条输电线路在加入数据管理库时都需要进行初始损耗值的检测，对于后续加入的新的输电线路，初始损耗值默认为0。

第一目标时间的时长通常为一个月，并从后往前开始计算，举例来说，当前日期为9月20日，第一目标时间的时长为一个月，则第一环境结果对应的是8月20日至9月19日之间的环境信息，通过第一环境结果能够得到第一目标时间内的损耗情况，也就是第一损耗变化值。

需要说明的是，每一个阶段的损耗变化值计算完毕后，都会及时的对初始损耗值进行更新，以上述数据为例，在计算8月20日至9月19日之间的第一损耗变化值时，输电线路对应的初始损耗值为8月19日记录在数据管理库中的数值。

在步骤S400中，第二目标时间所对应的具体时间在未来，第二环境结果通过天气预报等形式进行预测，第二目标时间的时长可以根据具体情况进行调整，可以是一周、两周、一个月甚至一个季度，得到损耗速率后，根据损耗速率对第二目标时间内的损耗值进行计算，并得到输电线路的剩余寿命。

在步骤S500中，在判断管控状态时，首先要考虑输电线路在工作中的重要程度，对于负荷量较大的输电线路，或是该输电线路具有多条与其连接的输电线路，则该输电线路的管控条件较为严格，对于负荷量较小的，该输电线路只需进行一般的管控。

举例来说，对于需要严格管控的输电线路，当剩余寿命低于其理论寿命的50%时，就要开始进行管控，对于一般管控的输电线路，当剩余寿命低于其理论寿命的30%时才开始进行管控。

在步骤S600中，当输电线路进行管控时，不同的输电线路根据工作信息的不同，需要计算其对应的理论损耗阈值，输电线路的损耗程度达到理论损耗阈值时，输电线路依然能够正常的工作，但是出现故障的概率大大增加，需要及时的进行维修或更换。

在步骤S610中，对于部分输电线路，安装位置较为偏远，工作人员到达现场所需要的时间过长，因此，对于这部分电缆，需要将维修等待的时长进行考虑，将维修等待时长与理论损耗阈值结合，得到修正损耗阈值。

需要说明的是，维修等待时长不仅仅是在电缆发生故障后，工作人员到达现场所需的时间，还要考虑到预防维修的计划，对于短时间能够到达的场地，所消耗的时间较少，与原先日常的工作计划可以兼容，但是对于长时间才能到达的位置，容易打乱原先的工作计划，因此，在输电线路还没有发生故障时，提前一定的时间发出维修的提示，让工作人员能够在一段时间内对工作计划进行合理的调整。

在步骤S611至步骤S612中，当输电线路进入管控状态后，第一目标时间的时长随着时间的推移逐渐缩短，处于管控状态的输电线路，当出现长时间的恶劣天气时，容易直接达到理论损耗阈值，而且随着输电线路使用时间过长，自身存在故障的可能性也会随之提高，此时，将第一目标时间的时长缩短，加大对输电线路的监测力度，及时的发现输电线路可能存在的故障。

在步骤S620中，当输电线路不需要进行管控时，对输电线路的损耗情况进行统计，如果输电线路的损耗情况较为稳定，则在没有进入管控状态前，可以逐渐的提升第一目标时间的时长，如果输电线路的损耗情况波动较大，则维持原先的第一目标时间的时长。

数据管理库能够对目标区域内的输电线路进行统一的管控，通过位置信息能够更好的获取输电线路对应的环境信息，让第一环境结果更加准确，第一损耗变化值与初始损耗值的计算，能够周期性的了解到输电线路当前的损耗情况，通过预测第二目标时间的环境信息，准确的预测输电线路后续的损耗程度，根据第二目标时间内的损耗情况，对输电线路进行管控，在管控的过程中根据工作信息确定输电线路的理论损耗阈值，根据位置信息确定输电线路的维修等待时间，将理论损耗阈值与维修等待时间结合，让输电线路的风险判断更加准确，在发生风险后，确保工作人员能够在输电线路发生故障前到达现场进行维修，避免了输电线路故障后出现长时间停电的问题，第一目标时间的时间长度的调整，能够根据输电线路的损耗情况以及损耗趋势，及时的调整损耗检测的次数，在管控状态时增加检测的频率，确保输电线路的故障能够及时的发现，未进入管控状态时能够减少检测的频率，让输电线路的相关数据更加简洁。

【第二实施例】

参见图3，在一个具体的实施例中，获取输电线路当前的损耗情况，得到初始损耗值，获取第一目标时间内的环境信息，得到第一环境结果，根据第一环境结果计算第一目标时间内的损耗情况，得到第一损耗变化值，具体包括：

S210、将第一环境结果根据不同的天气信息进行划分，得到多个损耗时间段，获取每个损耗时间段的损耗时长和损耗时间段对应的基础损耗值；

S220、判断损耗时间段内是否存在极端天气；

S221、若是，则根据极端天气的发生次数对损耗时长进行修正，得到修正时长，根据修正时长与基础损耗值，计算损耗时间段内的子变化值；若否，则根据基础损耗值与损耗时长计算损耗时间段内的子变化值；

S230、将多个子变化值相加，得到第一目标时间内的第一损耗变化值。

在步骤S210中，将第一环境结果根据天气类型进行划分，得到第一目标时间内各种天气存在的时间，每种天气存在的时间均记为一个损耗时间段，举例来说，第一目标时间为30天，在这30天内，共有晴天、雨天、风天、阴天和雪天五种天气，此时，第一目标时间内具有五个损耗时间段，若晴天的时长为5天，则晴天这个损耗时间段对应的损耗时长为5天，基础损耗值直接存储在数据管理库中，基础损耗值是根据输电线路的材质，输电线路的安装位置，以及输电线路的工作强度综合得到的，基础损耗值通过以下计算方式得到。

以晴天为例，若输电线路在晴天状态下能够工作2000天，则输电线路在晴天的基础损耗值为0.05%。

在步骤S220和步骤S221中，在计算基础损耗值的过程中，极端天气需要单独进行计算，极端天气包括但不限于台风、暴雨和暴雪。

当第一目标时间内出现极端天气时，需要对极端天气对应的损耗时间段的损耗时长进行修正，极端天气下对输电线路的损耗有所提升，通常情况下，极端天气的持续时长在换算成损耗时长时，需要将损耗时长乘以损耗系数。

举例来说，在第一目标时间内雨天的持续时间为7天，其中存在2天的暴雨天气，输电线路在雨天的基础损耗值为0.06%，若不进行修正，则在雨天这个损耗时间段内的子变化值为0.42%，但是暴雨天气的时长需要结合损耗系数一起计算，损耗系数通常为2，经过换算后，第一目标时间内雨天的损耗时长变为9天，因此，这个损耗时间段内的子变化值为0.54%。

需要说明的是，对台风天气而言，经常会出现大风和暴雨同时出现的情况，此时需要将风天的基础损耗值和雨天的基础损耗值单独计算，若损耗系数为2，雨天的基础损耗值为0.06%，风天的基础损耗值为0.07%，此时每天的子变化值为0.06%×2+0.07%×2=0.26%。

在步骤S230中，当全部损耗时间段的子变化值计算完毕后，将所有的子变化值相加，得到第一目标时间内的第一损耗变化值。

对第一环境结果按照天气信息进行划分，得到第一目标时间内不同天气的持续时长，并根据不同天气的基础损耗值来计算输电线路的损耗情况，通过对极端天气进行单独分析，在极端天气发生时，将与极端天气相关的损耗时长进行换算，让损耗时间段内的子变化值更加符合输电线路的实际工作环境，让输电线路的损耗情况更加准确。

【第三实施例】

在一个具体的实施例中，若是，则根据极端天气的发生次数对损耗时长进行修正，得到修正时长，根据修正时长与基础损耗值，计算损耗时间段内的子变化值，具体包括：

S221a、获取极端天气的类型以及各种类型的极端天气的发生次数；

S221b、判断极端天气是否处于预设范围内；

S221c、若是，则获取极端天气的预设次数，根据发生次数和预设次数对损耗时长进行修正；若否，则根据发生次数对损耗时长进行修正。

在步骤S221a至步骤S221c中，对于部分地区，产生特定的极端天气是可以预见的，因此在设置基础损耗值时，已经将这部分极端天气进行了计算，举例来说，对于沿海地区，每年都会受到台风的影响，因此对于该地区的输电线路，在设置风天的基础损耗值时，已经将台风的影响进行了综合考虑，同时也设定了台风天气发生的预设次数，在预设次数内，台风天气的发生无需进行损耗时长修正。

需要说明的是，发生次数是持续累计的，当极端天气的次数超出了预设次数后，依然需要进行损耗时长的修正，举例来说，输电线路对于台风这种极端天气设置了20次的预设次数，此时第一目标时间内出现了台风天气，若发生次数小于等于20次，则本次台风天气的损耗时长无需换算，若发生次数大于20次，本次台风天气的损耗时长依然需要进行换算。

对于没有设定预设次数的极端天气，只要极端天气发生了，就要按照损耗系数对损耗时长进行修正。

根据输电线路的位置信息，在设定基础损耗值时对输电线路可能遇到的极端天气进行综合考虑，让设定的基础损耗值更加准确，也让损耗时长的计算更加便捷。

【第四实施例】

参见图4，在一个具体的实施例中，预测第二目标时间内的环境信息，得到第二环境结果，根据损耗速率与第二环境结果对输电线路进行寿命预测，得到输电线路的剩余寿命，具体包括：

S410、根据初始损耗值计算输电线路的剩余损耗值；

S420、根据第二环境结果与损耗速率计算输电线路在第二目标时间内对应的第二损耗变化值；

S430、计算剩余损耗值与第二损耗变化值的差值，得到损耗余量；

S440、根据第二环境结果与损耗余量计算输电线路的最短运行时间，得到剩余寿命。

在步骤S410中，以百分比形式表示损坏程度，每个输电线路能够损耗的数值为100%，举例来说，当输电线路的初始损耗值为20%时，该输电线路对应的剩余损耗值为80%。

在步骤S420中，考虑到极端天气的发生难以预测，所以将第一损耗变化值对应的损耗速率作为参考，当第一目标时间内没有极端天气发生时，第二环境结果对应的损耗速率与基础损耗值相同，当第一目标时间内发生极端天气时，极端天气对应的子变化值会上升，在计算损耗速率时，无需通过换算后的损耗时长进行计算。

以步骤S220至步骤S222中的数据为例，经过暴雨天气后，雨天这个损耗损耗时间段内的子变化值为0.54%，但是在计算损耗速率时，在雨天情况下，每天的损耗速率为0.54%÷7=0.0771%。相较于基础损耗值0.06%，此时的损耗速率有所提升。

通过第一目标时间内的损耗速率来预测第二目标时间内的第二损耗变化值，举例来说，第二目标时间的时长为20天，通过第二环境结果得到，雨天的持续时间为7天，晴天的持续时间为5天，阴天的持续时间为8天，雨天的损耗速率为0.0771%，风天和阴天的损耗速率都为0.06%，记第二损耗变化值为△S，△S=0.0771%×7+0.06%×5+0.06%×8=1.3197%。

在步骤S430中，若剩余损耗值为40%，△S=1.32%，记损耗余量为S₁，S₁=40%－1.32%=38.68%。

需要说明的是，在预测第二环境结果时，不对极端天气进行预测，只统计常规的天气类型，并对损耗速率进行修改。

通过第二损耗变化值得到第二目标时间内输电线路的损耗情况，并结合剩余损耗值得到输电线路的剩余寿命，损耗速率的获取让第二损耗变化值更加准确，也更符合第二目标时间内的工作环境，进一步的提升预测的剩余寿命的准确性。

【第五实施例】

在一个具体的实施例中，根据第二环境结果与损耗余量计算输电线路的最短运行时间，得到剩余寿命，具体包括：

S441、将第二目标时间划分为多个速率时间段，每个速率时间段的时间长度相同，均为目标时长；

S442、计算每个速率时间段内的损耗情况，得到多个第三损耗变化值，对第三损耗变化值进行筛选，得到最大损耗值；

S443、根据最大损耗值与目标时长计算输电线路的最大损耗率，根据最大损耗率与损耗余量计算输电线路的剩余寿命。

在步骤S441中，在划分速率时间段时，以天为单位按照顺序进行划分，在保证每个速率时间段的时间长度相同的情况下，从第二目标时间的第一天依次划分至最后一天。

举例来说，第二目标时间为30天，目标时长为7天，那么在划分速率时间段时，将第一天至第七天作为第一个速率时间段，随后将第二天至第八天作为第二个速率时间段，以此类推，直到第二十三天至第三十天的最后一个速率时间段。

在步骤S442中，获取每个速率时间段内的天气情况，根据损耗速率计算得到每个速率时间段的第三损耗变化值，每个速率时间段都具有一个第三损耗变化值，将这些第三损耗变化值进行筛选，得到最大损耗值。

举例来说，第二目标时间内存在雨天晴天和阴天三种天气类型，雨天的损耗速率为0.06%，晴天的损耗速率为0.05%，阴天的损耗速率为0.055%，第一天至第七天内有三天阴天和四天雨天，则这个速率时间段对应的第三损耗变化值为0.405%，第二天至第八天内有两天阴天和四天雨天和一天晴天，则对应的第三损耗变化值为0.4%，按照上述计算方式，得到全部的第三损耗变化值，并筛选出其中最大值。

在步骤S443中，目标时长为7天，最大损耗值为0.42%，则对应的最大损耗率为0.06%，若输电线路的损耗余量为30%，记剩余寿命为T，则输电线路在经过第二目标时间后，T=30%÷0.06%=500天。

通过多个速率时间段的划分，对第二目标时间内的损耗情况进行划分，相同目标时长的设置，能够得到单位时间内的损耗效率，通过将单位时间内的损耗效率进行筛选，准确的得到第二目标时间内的最大损耗值，通过最大损耗值对剩余寿命进行计算，降低了未来因为天气波动对剩余寿命造成的影响，进一步的确保在剩余寿命的时间内，输电线路不会发生故障。

【第六实施例】

参见图5，在一个具体的实施例中，若是，则根据工作信息确定输电线路的理论损耗阈值，具体包括：

S601、获取输电线路的工作负荷量，得到目标负荷结果，根据目标负荷结果确定输电线路的工作等级；

S602、将与输电线路相关联的线路记为输电线路的关联线路，获取所有关联线路的工作负荷量，得到关联负荷结果，根据关联负荷结果确定输电线路的关联等级；

S603、获取关联线路在目标区域内的覆盖面积，得到输电线路的覆盖等级；

S604、根据工作等级、关联等级与覆盖等级计算理论损耗阈值。

在步骤S601中，工作负荷量为该输电线路在工作时所通过的电荷量，以居民区为例，对于主线上的输电线路，往往供应着上千户家庭的用电，一旦主线发生故障，则会有上千户家庭陷入停电的困境，因此，在确定输电线路的理论损耗阈值时，需要先确定输电线路的工作等级，可以理解的，输电线路的目标负荷结果越高，输电线路的工作等级越高。

在步骤S602中，关联线路是指与输电线路相互连接的线路，以及在输电线路故障后也无法继续输电的线路，所有关联线路的工作负荷量总和就是关联负荷结果，关联负荷结果越高，输电线路所对应的关联等级也就越高。

在步骤S603中，覆盖面积是指输电线路的全部关联线路所覆盖的面积，举例来说，某个小区内全部用户的用电都通过一条输电线路提供，且该输电线路也只为该小区进行供电，则该输电线路的覆盖面积就是整个小区的占地面积。

在步骤S604中，根据输电线路的位置信息，对工作等级进行划分，对于不同地区的输电线路，划分工作等级的目标负荷结果也不相同，同样的输电线路的关联等级和覆盖等级都分别与输电线路的位置信息有关，可以理解的，输电线路的覆盖面积越大，输电线路的重要程度就越高，理论损耗阈值也就越低，同理，输电线路的目标负荷结果和关联负荷结果越大，理论损耗阈值也需要根据位置信息相应的降低。

举例来说，某条输电线路的理论损耗阈值为95%，有一条与其位置信息相近的输电线路，工作等级与覆盖等级均相同，但是关联等级较高，根据位置信息进行换算后，这条输电线路的理论损耗阈值为93%。

通过确定工作等级和关联等级，在得到输电线路的理论损耗阈值时，充分的考虑了输电线路的工作环境，从电量角度分析了输电线路发生故障时造成的影响，根据造成的影响的大小，设置合理的维修提前量，覆盖等级的设置，从影响区域的角度对输电线路的重要程度进行分析，将工作环境与影响区域进行结果，充分的考虑了输电线路发生故障后产生的实际后果，并以此确定输电线路的理论损耗阈值。

【第七实施例】

在一个具体的实施例中，根据位置信息计算维修输电线路所需要的维修等待时长，根据维修等待时长对理论损耗阈值进行修正，得到修正损耗阈值，根据修正损耗阈值判断输电线路是否存在风险，具体包括：

S610a、根据维修等待时长与最大损耗率计算输电线路的等待损耗值；

S610b、根据维修等待时长确定等待损耗值的等待系数，根据等待系数对等待损耗值进行换算，得到换算损耗值；

S610c、根据换算损耗值对理论损耗阈值进行修正，得到修正损耗阈值。

在步骤S610a至步骤S610c中，维修等待时长是根据输电线路的位置信息进行设置的，对于市区中心位置，输电线路的维修较为迅速，此时可以不对维修等待时长进行考虑，当输电线路到达理论损耗阈值时再发出维修提醒，在输电线路的发生损坏之前，工作人员肯定能够对该输电线路进行维修，对于需要调整工作计划才能够到达现场进行维修的输电线路，需要提前发出维修提醒，让工作人员能够有更多的时间进行工作分配，将这段时间定义为维修等待时长，输电线路的维修并非需要等维修等待时长结束后才开始，只是在维修等待时长内，工作人员一定能够到达现场进行维修，这样既保证了其他输电线路的维护正常运行，也能够保证偏远地区的输电线路能够及时维修。

举例来说，偏远地区的输电线路发出维修提醒后，维修人员在五天内会前往该地区进行维修，需要注意的是，发出维修提醒并不代表输电线路已经发生故障，只是通过预测得到的剩余寿命不足，但并不影响当下的使用，此时，维修等待时长为5天，若输电线路对应的理论损耗阈值为96%，最大损耗率为0.06%，在维修等待时长内，输电线路最多还会损耗0.3%，即等待损耗值为0.3%，等待系数根据维修等待时长的长度进行确定，记维修等待时长为H，换算系数为K，换算系数与维修等待时长满足以下关系：

当H≤3时，K=1；

当3＜H≤4时，K=1.1；

当H＞4时，K=1.2。

以上述数据为例，维修等待时长为5天，对应的换算系数K为1.2，记换算损耗值为L，L=1.2×0.3%=0.36%，此时输电线路对应的修正损耗阈值为95.64%。

通过对不同的维修等待时长设置不同的等待系数来获取输电线路对应的修正损耗阈值，进一步的确保在维修等待时长内，输电线路不会达到理论损耗阈值，能够应对在维修等待时长内出现的突发情况。

【第八实施例】

在一个具体的实施例中，若否，则从数据管理库中获取输电线路所有的第一损耗变化值，根据第一损耗变化值的波动情况调整第一目标时间的时间长度，具体包括：

S621、获取输电线路对应的第一损耗变化值的波动范围；

S622、当第一损耗变化值的数量大于目标数量时，判断第一损耗变化值是否都位于波动范围内；

S623、若是，则延长第一目标时间的时间长度；若否，则保持第一目标时间的时间长度；

S624、当第一损耗变化值的数量小于等于目标数量时，保持第一目标时间的时间长度。

在步骤S621中，第一损耗变化值的波动范围与输电线路的位置信息有关，但每条输电线路对应的波动范围都存储于数据管理库中。

在步骤S622至步骤S624中，输电线路的每个第一损耗变化值都会存储在数据管理库中，当第一损耗变化值的数量达到目标数量时，在根据第一损耗变化值的波动情况对第一目标时间进行修改。

举例来说，第一目标时间的时长为一个月，输电线路为今年5月份新安装的，则在五月份时，输电线路的初始损耗值为0，到6月份时得到了输电线路五月份的第一损耗变化值，到7月份时得到了6月份的第一损耗变化值，以此类推。

目标数量与第一目标时间的时间长度有关，通常在6个月时间内，每个第一损耗变化值均位于波动范围内时，可以对第一目标时间的时间长度进行延长。

举例来说，第一目标时间的时长为一个月，则需要6个对应的第一损耗变化值均位波动范围内时，才进行时间长度的修改判断，假设输电线路的波动范围为（0.24%，0.27%），最近6个第一损耗变化值分别为0.245%、0.245%、0.255%、0.265%、0.26%和0.25%，此时输电线路满足修改条件，第一目标时间的时长可以延长，通常的延长时间为1个月。

第一损耗变化值的波动范围可以得出输电线路工作环境的变化情况，对于工作环境较为稳定的输电线路，减少输电线路的损耗值的统计次数，对于工作环境不稳定的输电线路，保持原先的监测强度，及时的发现输电线路可能存在的问题。

【第九实施例】

参见图6，在一个具体的实施例中，本发明还提供一种基于光纤传感技术的输电线路的监测装置100，监测装置100包括：存储模块110，数据管理库设于存储模块110中；获取模块120，获取模块120用于获取第一环境结果；预测模块130，预测模块130用于预测第二环境结果；计算模块140，计算模块140用于计算损耗效率，上述所记载的监测方法应用于所述监测装置100，该监测装置100具有上述监测方法全部技术特征，此处不再一一赘述。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种基于光纤传感技术的输电线路的监测方法，其特征在于，所述监测方法包括：

建立数据管理库，将目标区域内的输电线路加入到所述数据管理库中，并记录所述输电线路的位置信息与工作信息；

获取所述输电线路当前的损耗情况，得到初始损耗值，获取第一目标时间内的环境信息，得到第一环境结果，根据所述第一环境结果计算所述第一目标时间内的损耗情况，得到第一损耗变化值；

根据所述第一损耗变化值与所述第一环境结果计算所述输电线路的损耗速率；

预测第二目标时间内的环境信息，得到第二环境结果，根据所述损耗速率与所述第二环境结果对所述输电线路进行寿命预测，得到所述输电线路的剩余寿命；

根据所述工作信息与所述剩余寿命判断所述输电线路是否处于管控状态；

若是，则根据所述工作信息确定所述输电线路的理论损耗阈值；

根据所述位置信息计算维修所述输电线路所需要的维修等待时长，根据所述维修等待时长对所述理论损耗阈值进行修正，得到修正损耗阈值，根据所述修正损耗阈值判断所述输电线路是否存在风险；

当所述输电线路存在风险时，数据管理库针对所述输电线路发出维修提醒；

当所述输电线路不存在风险时，保持对所述输电线路的管控，并缩短所述输电线路对应的所述第一目标时间的时间长度；

若否，则从所述数据管理库中获取所述输电线路所有的所述第一损耗变化值，根据所述第一损耗变化值的波动情况调整所述第一目标时间的所述时间长度。

2.根据权利要求1所述的基于光纤传感技术的输电线路的监测方法，其特征在于，所述获取所述输电线路当前的损耗情况，得到初始损耗值，获取第一目标时间内的环境信息，得到第一环境结果，根据所述第一环境结果计算所述第一目标时间内的损耗情况，得到第一损耗变化值，具体包括：

将所述第一环境结果根据不同的天气信息进行划分，得到多个损耗时间段；

获取每个所述损耗时间段的损耗时长和所述损耗时间段对应的基础损耗值；

判断所述损耗时间段内是否存在极端天气；

若是，则根据所述极端天气的发生次数对所述损耗时长进行修正，得到修正时长，根据所述修正时长与所述基础损耗值计算所述损耗时间段内的子变化值；

若否，则根据所述基础损耗值与所述损耗时长计算所述损耗时间段内的子变化值；

将多个所述子变化值相加，得到所述第一目标时间内的所述第一损耗变化值。

3.根据权利要求2所述的基于光纤传感技术的输电线路的监测方法，其特征在于，所述若是，则根据所述极端天气的发生次数对所述损耗时长进行修正，得到修正时长，根据所述修正时长与所述基础损耗值计算所述损耗时间段内的子变化值，具体包括：

获取所述极端天气的类型以及各种类型的所述极端天气的发生次数；

判断所述极端天气是否处于预设范围内；

若是，则获取所述极端天气的预设次数，根据所述发生次数和所述预设次数对所述损耗时长进行修正；

若否，则根据所述发生次数对所述损耗时长进行修正。

4.根据权利要求2所述的基于光纤传感技术的输电线路的监测方法，其特征在于，所述预测第二目标时间内的环境信息，得到第二环境结果，根据所述损耗速率与所述第二环境结果对所述输电线路进行寿命预测，得到所述输电线路的剩余寿命，具体包括：

根据所述初始损耗值计算所述输电线路的剩余损耗值；

根据所述第二环境结果与所述损耗速率计算所述输电线路在所述第二目标时间内对应的第二损耗变化值；

计算所述剩余损耗值与所述第二损耗变化值的差值，得到损耗余量；

根据第二环境结果与所述损耗余量计算所述输电线路的最短运行时间，得到所述剩余寿命。

5.根据权利要求4所述的基于光纤传感技术的输电线路的监测方法，其特征在于，所述根据第二环境结果与所述损耗余量计算所述输电线路的最短运行时间，得到所述剩余寿命，具体包括：

将所述第二目标时间划分为多个速率时间段，每个所述速率时间段的时间长度相同，均为目标时长；

计算每个所述速率时间段内的损耗情况，得到多个第三损耗变化值，对所述第三损耗变化值进行筛选，得到最大损耗值；

根据所述最大损耗值与所述目标时长计算所述输电线路的最大损耗率，根据所述最大损耗率与所述损耗余量计算所述输电线路的所述剩余寿命。

6.根据权利要求5所述的基于光纤传感技术的输电线路的监测方法，其特征在于，所述若是，则根据所述工作信息确定所述输电线路的理论损耗阈值，具体包括：

获取所述输电线路的工作负荷量，得到目标负荷结果，根据所述目标负荷结果确定所述输电线路的工作等级；

将与所述输电线路相关联的线路记为所述输电线路的关联线路，获取所有所述关联线路的所述工作负荷量，得到关联负荷结果，根据所述关联负荷结果确定所述输电线路的关联等级；

获取所述关联线路在所述目标区域内的覆盖面积，得到所述输电线路的覆盖等级；

根据所述工作等级、所述关联等级与所述覆盖等级计算所述理论损耗阈值。

7.根据权利要求6所述的基于光纤传感技术的输电线路的监测方法，其特征在于，所述根据所述位置信息计算维修所述输电线路所需要的维修等待时长，根据所述维修等待时长对所述理论损耗阈值进行修正，得到修正损耗阈值，根据所述修正损耗阈值判断所述输电线路是否存在风险，具体包括：

根据所述维修等待时长与所述最大损耗率计算所述输电线路的等待损耗值；

根据所述维修等待时长确定等待损耗值的等待系数，根据所述等待系数对所述等待损耗值进行换算，得到换算损耗值；

根据所述换算损耗值对所述理论损耗阈值进行修正，得到所述修正损耗阈值。

8.根据权利要求6所述的基于光纤传感技术的输电线路的监测方法，其特征在于，所述若否，则从所述数据管理库中获取所述输电线路所有的所述第一损耗变化值，根据所述第一损耗变化值的波动情况调整所述第一目标时间的所述时间长度，具体包括：

获取所述输电线路对应的所述第一损耗变化值的波动范围；

当所述第一损耗变化值的数量大于目标数量时，判断所述第一损耗变化值是否都位于所述波动范围内；

若是，则延长所述第一目标时间的所述时间长度；

若否，则保持所述第一目标时间的所述时间长度；

当所述第一损耗变化值的数量小于等于所述目标数量时，保持所述第一目标时间的所述时间长度。

9.一种基于光纤传感技术的输电线路的监测装置，其特征在于，如权利要求1至8中任意一项所述的监测方法应用于所述监测装置中，所述监测装置包括：

存储模块，所述数据管理库设于所述存储模块中；

获取模块，所述获取模块用于获取所述第一环境结果；

预测模块，所述预测模块用于预测所述第二环境结果；

计算模块，所述计算模块用于计算所述损耗速率。