技术摘要:
本发明公开了一种基于多状态量融合的光电复合海底电缆状态评估方法及系统,包含以下步骤:对所需监测的海缆进行单项编号;并获取单条海缆运行的全景信息,并形成若干个状态指标;根据状态指标确定海缆各部件评估状态量,构建多状态量评估编码表;根据对应标准导则获取 全部
背景技术:
随着海洋资源的开发和利用,以及海上平台和海上风电场的发展,海底电缆这些 年得到了日益广泛的应用,其作为海上平台设备和水下生产系统之间电力和通讯的连接通 道。海底电缆的稳定运行不仅关系到海上平台的生产、同时关系到整个平台群电网的可靠 运行。 由于海底电缆的特殊运行环境,无法进行常规巡检,缺乏有效的安全管理措施,一 旦突发事故,损失巨大。随着光纤应用技术的发展,人们可以利用光纤对海缆的运行对海缆 的运行参数进行监测,全面掌握海底在水下的运行情况,对了解海缆的运行健康水平、合理 提高海缆的输送能力有着重要作用,基于多状态量融合的海底电缆状态评估方法,对保证 海上油气平台的正常运转及安全生产具有重要意义。 目前对于海底电缆状态评估的方法很少,且只是考虑了海底电缆的单一状态量, 对陆上电缆进行状态评估的方法较多,但没有考虑多状态量融合的状态评价体系,仅仅考 虑其中部分状态量对电缆进行状态评估,其评估结果存在分散性和误差较大的问题。 CN111060472A公开了一种表征分析交联聚乙烯海缆绝缘材料老化状态的方法,利用傅里叶 红外光谱测试仪对不同老化状态样品进行快速检测,通过红外光谱特征指纹吸收峰面积表 征交联聚乙烯海缆绝缘介质的老化状态,但只是对海缆老化状态进行分析,并没有对海缆 整体运行状态进行分析;CN106251040A公开了一种对电缆线路进行健康状态评估的方法, 通过获取各状态量指标的评分以及陆上电缆线路的模糊评价集,来得到陆上电缆线路的健 康状态的模糊评价集,实现对电缆线路的运行健康状态进行准确的评估,但在评估体系中 并没有考虑完电缆线路整体的状态量,缺乏在线监测信息以及只选取了部分状态量进行状 态评估。
技术实现要素:
针对现有技术存在的不足,本发明提出了一种基于多状态量融合的光电复合海底 电缆状态评估方法及系统,能够实现对多条海缆的运行状态进行准确的评估,让管理员能 够实时掌握海底电缆的整体健康状态,便于对其进行合理使用、检修、配电管理以及故障预 测等操作。 为实现上述目的,本发明所提出的一种基于多状态量融合的海底电缆状态评估方 法及系统,具体步骤如下: 步骤一:对多条海缆进行单项编号,每条海缆分别副信号线连接至总信号线上将 4 CN 111598490 A 说 明 书 2/7 页 信号传到主机; 步骤二:利用前端监测设备获取每条海缆的在线监测信息;利用海缆的原始资料、 运行资料、检修资料以及其他资料得到影响海底电缆运行状态的因素分类形成若干个状态 指标;以此得到每条海缆运行的全景信息; 步骤三:根据状态指标确定海缆各部件评估状态量,构建多状态量评估编码表; 步骤四:根据相关标准导则获取各评估状态量的权重值以及状态量的劣化程度, 得到单项状态量缺陷扣分值,获取清晰状态量评价标准,制定多状态量缺陷规则表; 步骤五:然后依据各状态量扣分情况,制定海缆评估规则表,对海缆部件和整体进 行二次状态评估,并划分不同的状态模糊评价集以及相应评估分值。 在步骤二中,所述状态指标包括在线监测、家族缺陷、运行巡检以及试验。 所述步骤二中,每条海底电缆运行的全景信息将传入主机进行储存和处理。 在步骤三中,各部件评估状态量包括属于海缆本体部件的温度、扰动、应力、AIS船 舶识别、投运时间、过载运行、本体变形、登陆段海缆、绝缘电阻、绝缘耐压试验、护套耐受能 力、外护层接地电流、负荷过载,属于海缆终端部件的终端标识外观、终端房、终端避雷器、 泄露电流表外观、接地系统、终端固定部件外观、防雨罩外观、外绝缘、套管外绝缘、套管密 封、瓷质终端瓷套或支撑绝缘子损伤、瓷套赃污、终端外观、终端与金属部件连接部位红外 测温、套管本体红外测温,属于海缆附属设施部件的支架外观、支架接地性能、抱箍外观、接 地箱外观、交叉互联保护器外观、交叉互联换位情况、交叉互联箱母排对地绝缘、主接线引 线接地状态、主接地引线破损、接地箱连通性、回流线连通性、回流线破损、防火措施、标识 牌、在线监测设备、附属设备遗失、接地类设备遗失、设备线夹和连接导线红外测温、交叉互 联系统直流耐压试验、交叉互联系统过电压保护器及其引线对地绝缘、交叉互联系统闸刀 接触电阻测试,属于过电压保护器部件的外观、动作指示器、均压坏、电气性能,属于海缆通 道部件的海缆排管包方变形、敷设海缆与其他管线距离、海缆线路保护区活动、海缆线路保 护区、各线路通道接地电阻。 所述步骤三中,多状态量评估编码表包含海底电缆部件分类、状态量名称以及判 断依据。 在步骤四中,计算单项状态量缺陷扣分值,即 定义单项状态量缺陷扣分值为Si, Si=Xi*Wi,i=1,2,3… 式中,Xi代表单项状态量劣化程度的基本扣分值,Wi代表单项状态量的权重系数。 所述步骤四中,多状态量缺陷规则表包括缺陷部位、缺陷部位ID、缺陷内容、缺陷 内容ID。 所述步骤五中,海底电缆评估规则表包含各部件评价规则表和整体评价规则表, 结合导则内容基于各部件状态量扣分情况来划分评估分值权重,制定海缆评估规则表。 在步骤五中,所述部件模糊评价集以及相应评估分值:正常、注意、异常、严重,其 中严重:0~50;异常:50~70;注意:70~90;正常:90~100;整体模糊评价集以及相应评估 分值:正常、注意、异常、严重,其中严重:0~50;异常:50~70;注意:70~90;正常:90~100。 所述步骤五中,计算海底电缆不同部件和整体评估分值,即 定义各部件评估分值为Pij, 5 CN 111598490 A 说 明 书 3/7 页 式中,Wij代表不同状态下部件评估分值权重系数,S代表该部件各个状态量总扣分 值,Smax代表该部件所有状态量总扣分值,Mj代表模糊评价集对应评估分值; 定义各部件评估分值为Es, 式中,Ws代表不同状态下海缆整体分值权重系数,Y代表整条海底电缆各个状态量 总扣分值,Ymax代表整条海底电缆所有状态量总扣分值,Nj代表模糊评价集对应评估分值。 与现有技术相比,本发明的有益效果 本发明能够有效监测海底脐带缆整体的温度状况;并在传统的状态指标如:家族 缺陷、运行巡检以及试验之上加入了在线监测状态指标;基于多状态量融合对海底电缆各 部件和整体进行状态评估,在输入缺陷准确的情况下,计算得到海底电缆状态等级和评估 分值的准确度极高,可有效避免现有技术中因选用评估状态量单一导致的测量指标存在分 散性、评估误差较大的问题;通过建立多状态量缺陷规则表,操作人员只需简单选择规则表 内容,即可输入缺陷到评估系统之中,不需要繁杂的手动输入到系统之中;并在标准导则的 基础之上,通过不同部件和状态等级制定了海缆评估规则表;本发明能够实现对海缆的健 康状态进行准确的评估,便于对其进行合理使用以及检修等操作有效避免了海底电缆在复 杂海洋环境中无法准确把握运行状态的缺点。 附图说明 图1为本发明流程图; 图2为海底电缆状态评估方案图;