本發(fā)明涉及隧道通信，特別涉及一種隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
1、在隧道通信系統(tǒng)中，漏纜作為重要的通信設(shè)備，其工作狀態(tài)直接影響著通信質(zhì)量。隨著隧道建設(shè)的不斷發(fā)展，隧道長(zhǎng)度和復(fù)雜度增加，漏纜的工作環(huán)境也變得更為惡劣，容易受到振動(dòng)、溫度變化、外力碰撞等因素的影響，導(dǎo)致出現(xiàn)偏轉(zhuǎn)、移動(dòng)等物理故障，同時(shí)也可能出現(xiàn)電氣性能方面的問(wèn)題。為了保障隧道通信的正常運(yùn)行，需要對(duì)隧道通信設(shè)備的故障進(jìn)行及時(shí)預(yù)警。而傳統(tǒng)的故障預(yù)警方法往往僅依靠單一的參數(shù)，且多依賴人工分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，存在著隧道通信設(shè)備故障預(yù)警的準(zhǔn)確性和可靠性不高的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中隧道通信設(shè)備故障預(yù)警的準(zhǔn)確性和可靠性不高的技術(shù)問(wèn)題，提供一種隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法及系統(tǒng)來(lái)解決。
2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：
3、第一方面，本發(fā)明提供了一種隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法，包括：測(cè)試獲取隧道內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的駐波比，并通過(guò)隧道內(nèi)的監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；根據(jù)所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行漏纜物理形態(tài)分析，獲得漏纜物理故障信息；根據(jù)所述駐波比進(jìn)行漏纜物理故障反推預(yù)測(cè)，獲得預(yù)測(cè)漏纜物理故障信息，結(jié)合所述漏纜物理故障信息，分析獲得物理故障置信度，其中，根據(jù)反推相似度和位置偏離度分析物理故障置信度；根據(jù)所述物理故障置信度配置權(quán)重，結(jié)合所述駐波比和漏纜物理故障信息，計(jì)算獲得通信設(shè)備故障參數(shù)，進(jìn)行故障預(yù)警判別。
4、可選的，測(cè)試獲取隧道內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的駐波比，并通過(guò)隧道內(nèi)的監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括：采用駐波比測(cè)試儀，測(cè)試獲取隧道內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的駐波比；通過(guò)隧道內(nèi)的監(jiān)測(cè)設(shè)備，監(jiān)測(cè)獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其中，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括監(jiān)測(cè)圖像。
5、可選的，根據(jù)所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行漏纜物理形態(tài)分析，獲得漏纜物理故障信息，包括：獲取漏纜物理故障識(shí)別器；將所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)輸入所述漏纜物理故障識(shí)別器，進(jìn)行漏纜物理形態(tài)分析，獲得漏纜物理故障信息，其中，漏纜物理故障信息包括漏纜偏轉(zhuǎn)、移動(dòng)的參數(shù)。
6、其中，獲取漏纜物理故障識(shí)別器，包括：基于漏纜設(shè)備的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，采集樣本監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集，并對(duì)每個(gè)樣本監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)內(nèi)漏纜偏轉(zhuǎn)、移動(dòng)的尺度參數(shù)進(jìn)行標(biāo)注，獲得樣本漏纜物理故障信息集；基于深度學(xué)習(xí)，構(gòu)建漏纜物理故障識(shí)別器；采用所述樣本監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集和樣本漏纜物理故障信息集，對(duì)所述漏纜物理故障識(shí)別器進(jìn)行監(jiān)督訓(xùn)練，直到測(cè)試收斂，得到漏纜物理故障識(shí)別器。
7、可選的，根據(jù)所述駐波比進(jìn)行漏纜物理故障反推預(yù)測(cè)，獲得預(yù)測(cè)漏纜物理故障信息，結(jié)合所述漏纜物理故障信息，分析獲得物理故障置信度，包括：根據(jù)歷史時(shí)間內(nèi)的隧道通信設(shè)備監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，獲取所述駐波比出現(xiàn)時(shí)的全部歷史漏纜物理故障信息，計(jì)算均值獲得預(yù)測(cè)漏纜物理故障信息；根據(jù)所述預(yù)測(cè)漏纜物理故障信息和漏纜物理故障信息，計(jì)算反推相似度和位置偏離度，分析獲得物理故障置信度。
8、其中，根據(jù)所述預(yù)測(cè)漏纜物理故障信息和漏纜物理故障信息，計(jì)算反推相似度和位置偏離度，分析獲得物理故障置信度，包括：計(jì)算所述預(yù)測(cè)漏纜物理故障信息和漏纜物理故障信息的相似度，獲得反推置信度；根據(jù)所述漏纜物理故障信息和漏纜安裝的標(biāo)準(zhǔn)位置，計(jì)算獲得實(shí)際漏纜位置；計(jì)算所述實(shí)際漏纜位置和監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)測(cè)中心位置的位置偏離度，并計(jì)算獲得監(jiān)測(cè)置信度；根據(jù)所述反推置信度和監(jiān)測(cè)置信度，計(jì)算獲得物理故障置信度。
9、可選的，根據(jù)所述物理故障置信度配置權(quán)重，結(jié)合所述駐波比和漏纜物理故障信息，計(jì)算獲得通信設(shè)備故障參數(shù)，進(jìn)行故障預(yù)警判別，包括：采用所述物理故障置信度，對(duì)預(yù)設(shè)物理故障權(quán)重優(yōu)化計(jì)算，獲得物理故障權(quán)重；根據(jù)物理故障權(quán)重，計(jì)算獲得駐波比權(quán)重；根據(jù)所述駐波比、漏纜物理故障信息、物理故障權(quán)重和駐波比權(quán)重，計(jì)算獲得通信設(shè)備故障參數(shù)，進(jìn)行故障預(yù)警判別。
10、其中，根據(jù)所述駐波比、漏纜物理故障信息、物理故障權(quán)重和駐波比權(quán)重，計(jì)算獲得通信設(shè)備故障參數(shù)，進(jìn)行故障預(yù)警判別，包括：計(jì)算所述駐波比與標(biāo)準(zhǔn)駐波比的偏離幅度，計(jì)算獲得駐波比故障系數(shù)；計(jì)算所述漏纜物理故障信息與最大漏纜物理故障信息的比值，計(jì)算獲得物理故障參數(shù)；采用所述物理故障權(quán)重和駐波比權(quán)重對(duì)所述物理故障參數(shù)和駐波比故障系數(shù)加權(quán)計(jì)算，獲得通信設(shè)備故障參數(shù)，判斷是否大于等于故障參數(shù)閾值，進(jìn)行故障預(yù)警。
11、第二方面，本發(fā)明提供了一種隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警系統(tǒng)，包括：
12、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取模塊，用于測(cè)試獲取隧道內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的駐波比，并通過(guò)隧道內(nèi)的監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；
13、物理故障獲取模塊，用于根據(jù)所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行漏纜物理形態(tài)分析，獲得漏纜物理故障信息；
14、物理故障反推模塊，用于根據(jù)所述駐波比進(jìn)行漏纜物理故障反推預(yù)測(cè)，獲得預(yù)測(cè)漏纜物理故障信息，結(jié)合所述漏纜物理故障信息，分析獲得物理故障置信度，其中，根據(jù)反推相似度和位置偏離度分析物理故障置信度；
15、故障預(yù)警判別模塊，用于根據(jù)所述物理故障置信度配置權(quán)重，結(jié)合所述駐波比和漏纜物理故障信息，計(jì)算獲得通信設(shè)備故障參數(shù)，進(jìn)行故障預(yù)警判別。
16、有益效果：
17、1.通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)測(cè)試獲取隧道內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的駐波比，并通過(guò)隧道內(nèi)的監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可直觀呈現(xiàn)漏纜的物理狀態(tài)，為后續(xù)分析漏纜物理故障提供了原始依據(jù)，為后續(xù)的故障分析提供了多維度的數(shù)據(jù)支撐；
18、2.通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行漏纜物理形態(tài)分析，獲得漏纜物理故障信息，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別出漏纜的物理形態(tài)變化，將抽象的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具體的漏纜物理故障參數(shù)，便于后續(xù)對(duì)漏纜物理故障進(jìn)行量化分析和評(píng)估；
19、3.通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)所述駐波比進(jìn)行漏纜物理故障反推預(yù)測(cè)，獲得預(yù)測(cè)漏纜物理故障信息，結(jié)合所述漏纜物理故障信息，分析獲得物理故障置信度，其中，根據(jù)反推相似度和位置偏離度分析物理故障置信度；其中反推預(yù)測(cè)利用了歷史數(shù)據(jù)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際監(jiān)測(cè)到的故障信息，能夠綜合評(píng)估故障的可信度，而反推相似度反映了預(yù)測(cè)與實(shí)際故障的吻合程度，位置偏離度則考慮了監(jiān)測(cè)位置的準(zhǔn)確性，通過(guò)二者得到的物理故障置信度，提高了對(duì)故障判斷的可靠性；
20、4.通過(guò)實(shí)施本發(fā)明，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)所述物理故障置信度配置權(quán)重，結(jié)合所述駐波比和漏纜物理故障信息，計(jì)算獲得通信設(shè)備故障參數(shù)，進(jìn)行故障預(yù)警判別，通過(guò)物理故障置信度配置權(quán)重，使得駐波比和漏纜物理故障信息在故障參數(shù)計(jì)算中占據(jù)合理的比重，提高了故障參數(shù)的準(zhǔn)確性，而基于通信設(shè)備故障參數(shù)進(jìn)行預(yù)警判別，能夠更精準(zhǔn)地判斷通信設(shè)備是否存在故障，及時(shí)發(fā)出預(yù)警，便于工作人員采取相應(yīng)的維護(hù)措施，提高了隧道通信設(shè)備故障預(yù)警的準(zhǔn)確性和可靠性的技術(shù)效果。
1.一種隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法，其特征在于，測(cè)試獲取隧道內(nèi)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的駐波比，并通過(guò)隧道內(nèi)的監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)獲取目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法，其特征在于，根據(jù)所述監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行漏纜物理形態(tài)分析，獲得漏纜物理故障信息，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法，其特征在于，獲取漏纜物理故障識(shí)別器，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法，其特征在于，根據(jù)所述駐波比進(jìn)行漏纜物理故障反推預(yù)測(cè)，獲得預(yù)測(cè)漏纜物理故障信息，結(jié)合所述漏纜物理故障信息，分析獲得物理故障置信度，包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法，其特征在于，根據(jù)所述預(yù)測(cè)漏纜物理故障信息和漏纜物理故障信息，計(jì)算反推相似度和位置偏離度，分析獲得物理故障置信度，包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法，其特征在于，根據(jù)所述物理故障置信度配置權(quán)重，結(jié)合所述駐波比和漏纜物理故障信息，計(jì)算獲得通信設(shè)備故障參數(shù)，進(jìn)行故障預(yù)警判別，包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警方法，其特征在于，根據(jù)所述駐波比、漏纜物理故障信息、物理故障權(quán)重和駐波比權(quán)重，計(jì)算獲得通信設(shè)備故障參數(shù)，進(jìn)行故障預(yù)警判別，包括：
9.一種隧道通信設(shè)備的故障預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：