CN118150915A - 一种高压导线表面电场强度分析方法及*** - Google Patents
一种高压导线表面电场强度分析方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及测量磁变量技术领域,具体涉及一种高压导线表面电场强度分析方法及***,包括:获取若干次在所有检测节点处采集的电场强度数据以及若干种环境因素数据,并获取每次在所有检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值;根据同次在检测节点采集的不同种环境因素以及不同次在检测节点采集的同种环境因素,获取每种环境因素对采集电场强度的主导程度;根据每种环境因素对采集电场强度的主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度;选择采集电场强度数据的检测节点。本发明通过获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度选择检测节点,使采集电场强度更加准确,以此帮助对高压导线的电场强度进行分析。
Description
技术领域
本发明涉及测量磁变量技术领域,具体涉及一种高压导线表面电场强度分析方法及***。
背景技术
高压导线的电场可能对人员、动物和电子设备构成潜在的安全风险,为了避免高压导线的电场对附近的电子设备造成干扰,保护高压导线附近人员的生命安全,因此需要对高压导线表面的电场强度进行分析;但由于高压导线远离地面,且测量高压导线的电场强度对测量环境的要求很高,同时能够影响采集高压导线的电场强度的环境因素种类繁多,因此简单的采集高压导线的电场强度的准确度低。
发明内容
本发明提供一种高压导线表面电场强度分析方法及***,以解决现有的问题:简单的采集高压导线的电场强度的准确度低。
本发明的一种高压导线表面电场强度分析方法及***采用如下技术方案:
本发明一个实施例提供了一种高压导线表面电场强度分析方法,该方法包括以下步骤:
获取若干次在所有检测节点处采集的电场强度数据以及若干种环境因素数据;
根据每次在所有检测节点处采集的电场强度数据的变化特征,获取每次在所有检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值;
根据同次在检测节点采集的不同种环境因素以及不同次在检测节点采集的同种环境因素,获取每次在检测节点处采集的数据中每种环境因素对采集电场强度的第一主导程度;根据每次采集得到的所述第一主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的第二主导程度;
根据环境因素数据以及电场强度数据的特征值,结合每种环境因素对采集电场强度的第二主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度;根据每种环境因素对采集电场强度的影响程度,选择采集电场强度数据的检测节点。
优选的,所述根据每次在所有检测节点处采集的电场强度数据的变化特征,获取每次在所有检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值,包括的具体方法为:
对于第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种电场强度数据记为/>,将第个/>与第/>个/>在时间上的间隔,记为第/>个/>的出现间隔,得到所有/>的出现间隔组成的集合,记为/>的间隔集合,获取第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的所有种电场强度数据的间隔集合;
根据第次在第/>个检测节点采集的数据中的所有种电场强度数据的间隔集、第/>次采集的数据中所有种电场强度数据在第/>次采集的数据中出现的频率、第/>次采集的数据中所有电场强度数据的幅值,获取第/>次采集的数据中电场强度数据的特征值。
优选的,所述获取第次采集的数据中电场强度数据的特征值,包括的具体方法为:
式中,表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值,/>表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中所有电场强度数据的幅值均值;/>表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据的种类数量;/>表示/>的间隔集合内所有元素的均值;/>表示/>的间隔集合内所有元素的标准差;/>表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中第/>种电场强度数据,在第/>次在第/>个检测节点采集的数据中出现的频率;/>表示以自然常数为底数的对数函数。
优选的,所述根据同次在检测节点采集的不同种环境因素以及不同次在检测节点采集的同种环境因素,获取每次在检测节点处采集的数据中每种环境因素对采集电场强度的第一主导程度,包括的具体方法为:
对于第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素,获取第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素序列,记为/>;获取每次在第/>个检测节点采集的数据中的每种环境因素序列;根据每次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素序列与/>之间的差异,获取第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度。
优选的,所述获取第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度的具体计算公式为:
式中,表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度;/>表示除第/>次之外的历史参考数据数量;/>表示/>中所有元素的均值;/>表示/>中所有元素的均值;/>表示/>中所有元素的标准差;/>表示/>中所有元素的标准差;/>表示/>与/>之间的皮尔逊相关系数;/>表示环境因素的种类数量;/>表示绝对值运算。
优选的,所述根据每次采集得到的所述第一主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的第二主导程度,包括的具体方法为:
将第次在所有检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度的均值,记为第/>次的采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的主导程度;将每次的采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的主导程度的均值,记为第/>种环境因素对采集电场强度的第二主导程度。
优选的,所述根据环境因素数据以及电场强度数据的特征值,结合每种环境因素对采集电场强度的第二主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度,包括的具体方法为:
将第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素均值与标准差的积,记为第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素的特征值;获取每次在所有检测节点采集的数据中的所有种环境因素的特征值;
对于第个检测节点与第/>种环境因素,以电场强度数据的特征值为纵坐标,以环境因素的特征值为横坐标,构建一个特征值直角坐标系,将每次在第/>个检测节点电场强度数据的特征值与第/>种环境因素的特征值,作为特征值直角坐标系中的每个数据点,得到第个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图;
获取第个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图中的主成分轴记为/>,以及第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值一维序列记为/>;以水平向右方向为0°方向竖直向上方向为90°方向,获取/>的角度记为/>;根据第/>种环境因素对采集电场强度的主导程度修正/>,获取第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴的角度记为/>;
获取的中心,过/>的中心做一条角度为/>的直线,作为第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴记为/>,并将第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图中所有数据点,投影到/>中得到修正后的/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值一维序列记为/>;获取/>中的所有元素方差记为/>;
将修正后的每个检测节点电场强度-第种环境特征值一维序列中所有元素方差的均值记为/>,所述/>为第/>种环境因素对采集电场强度的影响程度。
优选的,所述获取第个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴的角度,包括的具体方法为:
将第种环境因素对采集电场强度的主导程度的反比例归一化结果与/>的积,作为第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴的角度。
优选的,所述根据每种环境因素对采集电场强度的影响程度,选择采集电场强度数据的检测节点,包括的具体方法为:
获取基于第种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度,其具体的计算公式为:
式中,表示第/>种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度参数;/>表示第/>种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度;/>表示第/>种环境因素对采集电场强度的影响程度;/>表示采集高压导线的电场强度时第/>种环境因素的最大值;表示采集高压导线的电场强度时第/>种环境因素的最小值;/>表示当前时刻下第/>种环境因素数据;/>表示线性归一化函数;
获取每种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度;预设一个不适程度阈值;当在检测节点处采集的任意一种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度大于/>时,立即更换检测节点采集高压导线的电场强度。
本发明另一个实施例提供了一种高压导线表面电场强度分析***,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项一种高压导线表面电场强度分析方法的步骤。
本发明的技术方案的有益效果是:本发明通过获取每次在所有检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值;根据同次在检测节点采集的不同种环境因素以及不同次在检测节点采集的同种环境因素,获取每种环境因素对采集电场强度的主导程度,通过同次在检测节点采集的不同种环境因素之间的差异,以及不同次在检测节点采集的同种环境因素之间的相关关系,获取每种环境因素对采集电场强度的主导程度,为后续获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度做数据准备;根据每种环境因素对采集电场强度的主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度,选择采集电场强度数据的检测节点,通过对采集电场强度的影响程度对采集电场强度数据的检测节点进行更准确的评估,以此采集电场强度数据,使采集到的高压导线的电场强度数据更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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为本发明的一种高压导线表面电场强度分析方法的步骤流程图。
图2为选择采集电场强度数据的检测节点的流程图。
具体实施方式
为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种高压导线表面电场强度分析方法及***,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种高压导线表面电场强度分析方法及***的具体方案。
请参阅图1,其示出了本发明一个实施例提供的一种高压导线表面电场强度分析方法的步骤流程图,该方法包括以下步骤:
步骤S001:获取若干次在所有检测节点处采集的电场强度数据以及若干种环境因素数据。
需要说明的是,高压导线的电场可能对人员、动物和设备构成潜在的安全风险,为了避免高压导线的电场对附近的电子设备造成干扰,保护高压导线附近人员的生命安全,因此需要对高压导线表面的电场强度进行分析,为了分析高压导线的电场对附近电子设备以及人员的影响,需要在高压导线正下方地面附近采集高压导线的电场强度,但由于高压导线远离地面,且电场强度极易受到外界环境的干扰,因此需要选择合适的位置采集高压导线的电场强度,使采集的高压导线的电场强度更加准确,以此帮助对高压导线的电场强度进行分析。为此需要采集不同的环境因素下高压导线的电场强度,获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度。
具体的,从高压导线中随机选取个检测节点,在每个检测节点的正下方安装电场传感器以及环境监测传感器,所述环境监测传感器包括但不限于温度传感器、湿度传感器、风速传感器;连续采集每个检测节点/>秒内每个时刻下的电场强度数据以及环境因素数据,得到每个节点的采集数据,所述环境因素数据为环境监测传感器所采集到的数据,所述为预设的检测节点数量、/>为预设的采集时间段,/>与/>的具体取值可结合实际情况自行设置,本实施例不做硬性要求,在本实施例中以/>、/>进行叙述;将距离当前时刻最近的/>次所有节点的采集数据,作为历史参考数据,/>为预设的历史参考数据数量,/>的具体取值可结合实际情况自行设置,本实施例不做硬性要求,在本实施例中以/>进行叙述。
至此,得到历史参考数据。
步骤S002:根据每次在所有检测节点处采集的电场强度数据的变化特征,获取每次在所有检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值。
需要说明的是,由于测量高压导线的电场强度对测量环境的要求很高,且能够影响采集高压导线的电场强度的环境因素种类繁多,而每种环境因素会共同对高压导线的电场强度的采集产生影响的程度不同,若随意选取检测节点则会导致采集的高压导线的电场强度的准确性低,因此本实施例作为一种高压导线表面电场强度分析方法,具体是通过计算每种环境因素对采集高压导线的电场强度的影响程度,选择合适的位置采集高压导线的电场强度,提高采集的高压导线的电场强度的准确性,以此帮助对高压导线的电场强度进行分析。
具体的,对于第次在第/>个检测节点采集的数据,将第/>次在第/>个检测节点采集的数据中相同的电场强度数据记为同一种电场强度数据,得到若干种电场强度数据;
对于第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种电场强度数据记为/>,将第个/>与第/>个/>在时间上的间隔,记为第/>个/>的出现间隔,得到所有/>的出现间隔组成的集合,记为/>的间隔集合,获取第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的所有种电场强度数据的间隔集合;
根据第次在第/>个检测节点采集的数据中的所有种电场强度数据的间隔集、第/>次采集的数据中所有种电场强度数据在第/>次采集的数据中出现的频率、第/>次采集的数据中所有电场强度数据的幅值,获取第/>次采集的数据中电场强度数据的特征值,其具体的计算公式为:
式中,表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值,/>表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中所有电场强度数据的幅值均值;/>表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据的种类数量;/>表示/>的间隔集合内所有元素的均值;/>表示/>的间隔集合内所有元素的标准差;/>表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中第/>种电场强度数据,在第/>次在第/>个检测节点采集的数据中出现的频率;/>表示以自然常数为底数的对数函数。
需要说明的是,表示的是第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据的信息熵;而/>的值越小则说明,第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据在不同种类上越混乱,而/>与/>分别表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据在相同种类上的混乱程度,因此表示的是第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据整体的混乱程度;而/>表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中所有电场强度数据的幅值均值,通过乘以第/>次采集的数据中电场强度数据整体的混乱程度,得到第次采集的数据中电场强度数据的特征值,而第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值,则能够表征第/>次在第/>个检测节点采集的数据中整体的电场强度数据。在得到第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值后,通过每次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值。
至此,得到每次在所有检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值。
步骤S003:根据同次在检测节点采集的不同种环境因素以及不同次在检测节点采集的同种环境因素,获取每次在检测节点处采集的数据中每种环境因素对采集电场强度的第一主导程度;根据每次采集得到的所述第一主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的第二主导程度。
需要说明的是,本实施例是通过计算每种环境因素对采集高压导线的电场强度的影响程度,选择合适的位置采集高压导线的电场强度,提高采集的高压导线的电场强度的准确性,以此帮助对高压导线的电场强度进行分析,为此需要分析每种环境因素对采集高压导线的电场强度的影响程度,而为获取每种环境因素对采集高压导线的电场强度的影响程度,则首先需要获取每种环境因素对采集高压导线的电场强度的主导程度。
具体的,对于第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素,获取第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素序列,记为/>;获取每次在第/>个检测节点采集的数据中的每种环境因素序列;根据每次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素序列与/>之间的差异,获取第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度,其具体的计算公式为:
式中,表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度;/>表示除第/>次之外的历史参考数据数量;/>表示/>中所有元素的均值;/>表示/>中所有元素的均值;/>表示/>中所有元素的标准差;/>表示/>中所有元素的标准差;/>表示/>与/>之间的皮尔逊相关系数;/>表示环境因素的种类数量;/>表示绝对值运算。
进一步的,将第次在所有检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度的均值,记为第/>次的采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的主导程度;将每次的采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的主导程度的均值,记为第/>种环境因素对采集电场强度的第二主导程度。
需要说明的是,表示的是/>与/>之间的相关系数,的值越小则说明/>与/>之间的相关性就越弱,而/>与/>之间的相关性越弱,就说明越是由第/>种环境因素主导对采集电场强度造成影响;/>表示与/>在整体上的差异,/>表示/>与/>在离散程度上的差异,表示/>与/>之间的差异,而/>与/>之间的差异越大,则说明越是由第/>种环境因素主导对采集电场强度造成影响。
至此,得到每种环境因素对采集电场强度的主导程度。
步骤S004:根据环境因素数据以及电场强度数据的特征值,结合每种环境因素对采集电场强度的第二主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度;根据每种环境因素对采集电场强度的影响程度,选择采集电场强度数据的检测节点。
需要说明的是,由于能够影响采集高压导线的电场强度的环境因素种类繁多,而利用PCA算法的思想分析环境因素与电场强度的关系时,会造成一定程度的特征损失,而不同维度信息在当前检测时对电场强度的数据影响不同,使得最终将一些非重要条件因素误判,降低了电场强度检测的准确性;在通过步骤S003得到每种环境因素对采集电场强度的主导程度后,即可根据每种环境因素对采集电场强度,尽可能的保留对采集电场强度的主导程度大的环境因素的特征,以此获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度。
具体的,将第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素均值与标准差的积,记为第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素的特征值;获取每次在所有检测节点采集的数据中的所有种环境因素的特征值;
对于第个检测节点与第/>种环境因素,以电场强度数据的特征值为纵坐标,以环境因素的特征值为横坐标,构建一个特征值直角坐标系,将每次在第/>个检测节点电场强度数据的特征值与第/>种环境因素的特征值,作为特征值直角坐标系中的每个数据点,得到第个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图;
利用PCA算法对第个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图进行降维,得到第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图中的主成分轴记为/>,以及第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值一维序列记为/>,由于PCA算法作为一种公知的现有技术,故在本实施例不再进行赘述,以水平向右方向为0°方向竖直向上方向为90°方向,获取/>的角度记为/>;根据第/>种环境因素对采集电场强度的主导程度修正/>,获取第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴的角度,其具体的计算公式为:
式中,表示第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴的角度;/>表示第/>种环境因素对采集电场强度的主导程度;/>表示/>的角度;表示以自然常数为底数的指数函数,本实施例采用/>模型来呈现反比例及归一化关系,/>为模型的输入,实施者可根据实际情况设置反比例及归一化函数。
需要说明的是,当第种环境因素对采集电场强度的主导程度越大,则说明在采集电场强度第/>种环境因素越重要,越需要保留第/>种环境因素的特征,即越应当使主成分轴靠近环境因素的特征值构成的坐标轴,在得到第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴的角度,后即可得到第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图中修正后的主成分轴。
具体的,获取的中心,过/>的中心做一条角度为/>的直线,作为第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴记为/>,并将第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图中所有数据点,投影到/>中得到修正后的/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值一维序列记为/>。
进一步的,利用PCA算法,获取中的所有元素方差记为/>;
获取修正后的每个检测节点电场强度-第种环境特征值一维序列中所有元素方差的均值记为/>,所述/>为第/>种环境因素对采集电场强度的影响程度。
需要说明的是,的值大,则随着第/>种环境因素的变化,采集的电场强度也会随之变化,即第/>种环境因素对采集电场强度的影响程度就大,故可通过在采集高压导线的电场强度时,分析检测节点处的每种环境因素以及每种环境因素的对采集电场强度的影响程度,判断是否在该检测节点采集高压导线的电场强度。
具体的,对于第种环境因素,利用环境监测传感器,采集当前时刻下的第/>种环境因素数据记为/>,基于《高压交流架空送电线路、变电站工频电场和磁场测量方法》获取采集高压导线的电场强度时第/>种环境因素的最大值与最小值,分别记为/>与/>,根据/>、/>、/>与/>,获取基于第/>种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度,其具体的计算公式为:
式中,表示第/>种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度参数;/>表示第/>种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度;/>表示第/>种环境因素对采集电场强度的影响程度;/>表示采集高压导线的电场强度时第/>种环境因素的最大值;表示采集高压导线的电场强度时第/>种环境因素的最小值;/>表示当前时刻下第/>种环境因素数据;/>表示线性归一化函数,归一化对象为所有种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度参数。
获取每种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度;预设一个不适程度阈值;/>的具体取值可结合实际情况自行设置,本实施例不做硬性要求,在本实施例中以进行叙述;当在检测节点处采集的任意一种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度大于/>时,立即更换检测节点采集高压导线的电场强度;当在检测节点处采集的任意一种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度小于或等于/>时,将此时采集的高压导线的电场强度准确程度高。
需要说明的是,当小于0时,说明第/>种环境因素不满足采集高压导线的电场强度所需的标准,即将采集高压导线的电场强度的不适程度置为1,应当立即更换检测节点;当/>大于或等于0时,说明第/>种环境因素不满足采集高压导线的电场强度所需的标准,但由于对采集高压导线的电场强度产生影响的环境因素繁多,即需要结合其他所有环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度参数,以更准确的衡量环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度。
图2为本实施选择采集电场强度数据的检测节点的流程图。
本发明另一个实施例提供了一种高压导线表面电场强度分析***,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现步骤S001至步骤S004中的一种高压导线表面电场强度分析方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.种高压导线表面电场强度分析方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
获取若干次在所有检测节点处采集的电场强度数据以及若干种环境因素数据;
根据每次在所有检测节点处采集的电场强度数据的变化特征,获取每次在所有检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值;
根据同次在检测节点采集的不同种环境因素以及不同次在检测节点采集的同种环境因素,获取每次在检测节点处采集的数据中每种环境因素对采集电场强度的第一主导程度;根据每次采集得到的所述第一主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的第二主导程度;
根据环境因素数据以及电场强度数据的特征值,结合每种环境因素对采集电场强度的第二主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度;根据每种环境因素对采集电场强度的影响程度,选择采集电场强度数据的检测节点。
2.根据权利要求1所述一种高压导线表面电场强度分析方法,其特征在于,所述根据每次在所有检测节点处采集的电场强度数据的变化特征,获取每次在所有检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值,包括的具体方法为:
对于第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种电场强度数据记为/>,将第/>个与第/>个/>在时间上的间隔,记为第/>个/>的出现间隔,得到所有/>的出现间隔组成的集合,记为/>的间隔集合,获取第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的所有种电场强度数据的间隔集合;
根据第次在第/>个检测节点采集的数据中的所有种电场强度数据的间隔集、第/>次采集的数据中所有种电场强度数据在第/>次采集的数据中出现的频率、第/>次采集的数据中所有电场强度数据的幅值,获取第/>次采集的数据中电场强度数据的特征值。
3.根据权利要求2所述一种高压导线表面电场强度分析方法,其特征在于,所述获取第次采集的数据中电场强度数据的特征值,包括的具体方法为:
式中,表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据的特征值,/>表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中所有电场强度数据的幅值均值;/>表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中电场强度数据的种类数量;/>表示/>的间隔集合内所有元素的均值;/>表示/>的间隔集合内所有元素的标准差;/>表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中第/>种电场强度数据,在第/>次在第/>个检测节点采集的数据中出现的频率;表示以自然常数为底数的对数函数。
4.根据权利要求1所述一种高压导线表面电场强度分析方法,其特征在于,所述根据同次在检测节点采集的不同种环境因素以及不同次在检测节点采集的同种环境因素,获取每次在检测节点处采集的数据中每种环境因素对采集电场强度的第一主导程度,包括的具体方法为:
对于第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素,获取第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素序列,记为/>;获取每次在第/>个检测节点采集的数据中的每种环境因素序列;根据每次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素序列与/>之间的差异,获取第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度。
5.根据权利要求4所述一种高压导线表面电场强度分析方法,其特征在于,所述获取第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度的具体计算公式为:
式中,表示第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度;/>表示除第/>次之外的历史参考数据数量;/>表示/>中所有元素的均值;/>表示/>中所有元素的均值;/>表示/>中所有元素的标准差;/>表示中所有元素的标准差;/>表示/>与/>之间的皮尔逊相关系数;/>表示环境因素的种类数量;/>表示绝对值运算。
6.根据权利要求1所述一种高压导线表面电场强度分析方法,其特征在于,所述根据每次采集得到的所述第一主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的第二主导程度,包括的具体方法为:
将第次在所有检测节点采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的第一主导程度的均值,记为第/>次的采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的主导程度;将每次的采集的数据中的第/>种环境因素对采集电场强度的主导程度的均值,记为第/>种环境因素对采集电场强度的第二主导程度。
7.根据权利要求1所述一种高压导线表面电场强度分析方法,其特征在于,所述根据环境因素数据以及电场强度数据的特征值,结合每种环境因素对采集电场强度的第二主导程度,获取每种环境因素对采集电场强度的影响程度,包括的具体方法为:
将第次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素均值与标准差的积,记为第/>次在第/>个检测节点采集的数据中的第/>种环境因素的特征值;获取每次在所有检测节点采集的数据中的所有种环境因素的特征值;
对于第个检测节点与第/>种环境因素,以电场强度数据的特征值为纵坐标,以环境因素的特征值为横坐标,构建一个特征值直角坐标系,将每次在第/>个检测节点电场强度数据的特征值与第/>种环境因素的特征值,作为特征值直角坐标系中的每个数据点,得到第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图;
获取第个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图中的主成分轴记为/>,以及第个检测节点电场强度-第/>种环境特征值一维序列记为/>;以水平向右方向为0°方向竖直向上方向为90°方向,获取/>的角度记为/>;根据第/>种环境因素对采集电场强度的主导程度修正/>,获取第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴的角度记为/>;
获取的中心,过/>的中心做一条角度为/>的直线,作为第/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴记为/>,并将第/>个检测节点电场强度-第种环境特征值散点图中所有数据点,投影到/>中得到修正后的/>个检测节点电场强度-第/>种环境特征值一维序列记为/>;获取/>中的所有元素方差记为/>;
将修正后的每个检测节点电场强度-第种环境特征值一维序列中所有元素方差的均值记为/>,所述/>为第/>种环境因素对采集电场强度的影响程度。
8.根据权利要求7所述一种高压导线表面电场强度分析方法,其特征在于,所述获取第个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴的角度,包括的具体方法为:
将第种环境因素对采集电场强度的主导程度的反比例归一化结果与/>的积,作为第个检测节点电场强度-第/>种环境特征值散点图修正后的主成分轴的角度。
9.根据权利要求1所述一种高压导线表面电场强度分析方法,其特征在于,所述根据每种环境因素对采集电场强度的影响程度,选择采集电场强度数据的检测节点,包括的具体方法为:
获取基于第种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度,其具体的计算公式为:
式中,表示第/>种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度参数;/>表示第/>种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度;/>表示第/>种环境因素对采集电场强度的影响程度;/>表示采集高压导线的电场强度时第/>种环境因素的最大值;/>表示采集高压导线的电场强度时第/>种环境因素的最小值;/>表示当前时刻下第/>种环境因素数据;/>表示线性归一化函数;
获取每种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度;预设一个不适程度阈值;当在检测节点处采集的任意一种环境因素对采集高压导线的电场强度的不适程度大于/>时,立即更换检测节点采集高压导线的电场强度。
10.一种高压导线表面电场强度分析***,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-9任一项所述的一种高压导线表面电场强度分析方法的步骤。
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