【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及壓力變化監測，尤其涉及一種電纜通道壓力變化監測系統。
技術介紹
1、壓力變化監測
涉及開發和應用能夠實時監測和記錄系統、設備或環境中壓力變化的方法和裝置。這種技術廣泛應用于各種領域，包括工業制造、能源生產、環境監測等。通過使用壓力傳感器或其他傳感器技術，可以實時監測壓力變化的情況，并將數據傳輸到監控系統中進行分析和處理。壓力變化監測技術的主要目的是提供及時準確的壓力信息，以便及時發現異常情況、預測設備故障、優化系統運行，并確保生產過程的安全穩定運行。
2、其中，電纜通道壓力變化監測系統是一種應用于電纜通道或電纜管道的監測系統，旨在實時監測和記錄通道內部壓力變化情況。其主要用途是確保電纜通道內部壓力處于安全范圍內，及時發現壓力異常，預防因壓力變化引起的設備損壞或事故發生。這種系統通常采用壓力傳感器等技術，能夠連續監測壓力，并通過數據傳輸和處理系統提供實時的監測結果和報警信息，從而提高電纜通道的安全性和可靠性。
3、盡管現有壓力變化監測技術具備實時監測能力，但在處理多維度和非線性數據時，其能力受限，特別是在對復雜數據結構和動態變化的精準解析方面存在不足。這些技術往往無法有效處理和分析來自多源的數據，導致在預測和診斷精度方面的局限性。這種局限性在數據丟失或損壞時更為明顯，缺乏有效的數據恢復機制可能導致監控結果的不準確性，增加系統運行風險。如在環境監測或能源生產中，數據解析不足可能錯過關鍵的預警信息，影響整個系統的穩定運行和安全。
技術實現思路
2、為了實現上述目的，本專利技術采用了如下技術方案：一種電纜通道壓力變化監測系統包括：
3、電纜通道壓力傳感編碼模塊收集壓力蓋板與抗壓管件的壓力讀數、溫度數據，調用變分自編碼器的編碼器部分，將數據轉化為潛在空間的向量表示，得到標準化潛在向量，利用所述標準化潛在向量對密封件與支架的壓力狀態進行編碼，得到節點狀態編碼結果；
4、電纜通道空間特征分析模塊基于所述節點狀態編碼結果，構建圖結構，通過邊連接補償器間的壓力傳遞路徑，執行圖卷積網絡更新節點狀態，得到更新后的節點特征，分析壓力在固定件的空間分布，得到空間關聯分析結果；
5、電纜通道異常識別模塊基于所述空間關聯分析結果，計算電纜通道內每個支架節點的壓力讀數與預期模型的偏差，比較偏差與閾值，標識出偏差超閾的補償器節點，分析節點的空間擴散趨勢，得到異常檢測結果；
6、電纜通道數據完整性重構模塊基于所述異常檢測結果，確定抗壓管件的數據重構區域，使用變分自編碼器的解碼器部分，從潛在空間生成預估的壓力數據，填補密封件數據空白或修復錯誤，得到重構后的壓力數據。
7、作為本專利技術的進一步方案，所述標準化潛在向量的獲取步驟具體為：
8、收集壓力蓋板與抗壓管件的壓力讀數及溫度數據，采用公式：
9、；
10、；
11、分別對壓力和溫度進行范圍歸一化，得到壓力和溫度的標準化數據集；
12、其中，代表原始壓力讀數，代表原始溫度數據，、代表壓力和溫度的標準化數據；
13、將所述壓力和溫度的標準化數據集輸入到變分自編碼器的編碼器部分，采用公式：
14、；
15、生成潛在向量；
16、其中，代表和的集合，代表編碼器的權重矩陣，代表編碼器的偏置向量，代表生成的潛在向量；
17、利用所述潛在向量，采用公式：
18、；
19、進行歸一化，生成標準化潛在向量；
20、其中，代表潛在向量的模，代表生成的標準化潛在向量。
21、作為本專利技術的進一步方案，所述節點狀態編碼結果的獲取步驟具體為：
22、使用所述標準化潛在向量，對密封件與支架的壓力狀態進行編碼，采用公式：
23、；
24、使用根號下模長的方法提升數據穩定性，得到初步的狀態編碼；
25、其中，代表標準化潛在向量，代表編碼網絡的權重矩陣，代表編碼網絡的偏置向量，代表生成的初步狀態編碼；
26、對所述初步狀態編碼進行優化處理，采用公式：
27、；
28、調整編碼向量的規模和穩定性，得到優化后的狀態編碼；
29、其中，代表狀態編碼的模長，、是用于調節編碼規模和穩定性的參數，代表優化后的狀態編碼；
30、應用非線性激活函數對所述優化后的狀態編碼進行處理，采用公式：
31、；
32、得到節點狀態編碼結果；
33、其中，代表激活函數，是非線性調節系數，代表節點狀態編碼結果。
34、作為本專利技術的進一步方案，所述空間關聯分析結果的獲取步驟具體為：
35、從所述節點狀態編碼結果出發，構建圖結構，通過連接補償器間的壓力傳遞路徑，采用公式：
36、；
37、生成壓力傳遞路徑圖模型；
38、其中，表示節點和之間的壓力傳遞效率，、調節壓力傳遞的衰減速率和距離敏感性，表示節點間的物理距離，、表示節點的狀態編碼；
39、利用圖卷積網絡在所述壓力傳遞圖模型上更新節點狀態，采用公式：
40、；
41、得到更新后的節點特征；
42、其中，表示更新后的節點特征，表示第k個鄰居的原始節點特征，、是圖卷積網絡參數，為激活函數；
43、基于所述更新后的節點特征，分析固定件上的壓力空間分布，采用公式：
44、；
45、計算整個圖結構中節點特征的加權和，得到空間關聯分析結果；
46、其中，為位置的權重，表示空間關聯分析結果。
47、作為本專利技術的進一步方案，所述異常檢測結果的獲取步驟具體為：
48、從所述空間關聯分析結果出發，計算電纜通道內每個支架節點的壓力讀數與預期模型的偏差，采用公式：
49、；
50、得到每個節點的壓力偏差；
51、其中，表示節點i的壓力偏差，為實際壓力讀數，為預期模型的壓力值，為規避除零的小正數；
52、比較所述每個節點的壓力偏差與閾值，采用公式：
53、；
54、得到偏差超閾的節點標識；
55、其中，為偏差閾值，表示偏差敏感度，表示節點i是否異常的概率；
56、分析偏差超閾的節點標識中的空間擴散趨勢，采用公式：
57、；
58、生成異常檢測結果；
59、其中，代表節點的權重，表示節點位置，是平滑參數，表示異常擴散的趨勢結果。
60、作為本專利技術的進一步方案，所述重構后的壓力數據的獲取步驟具體為：
61、基于所述異常檢測結果，確定抗壓管件的數據重構區域，采用公式：
62、；
63、生成數據重構區本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種電纜通道壓力變化監測系統，其特征在于，所述系統包括：
2.根據權利要求1所述的電纜通道壓力變化監測系統，其特征在于，所述標準化潛在向量的獲取步驟具體為：
3.根據權利要求2所述的電纜通道壓力變化監測系統，其特征在于，所述節點狀態編碼結果的獲取步驟具體為：
4.根據權利要求3所述的電纜通道壓力變化監測系統，其特征在于，所述空間關聯分析結果的獲取步驟具體為：
5.根據權利要求4所述的電纜通道壓力變化監測系統，其特征在于，所述異常檢測結果的獲取步驟具體為：
6.根據權利要求5所述的電纜通道壓力變化監測系統，其特征在于，所述重構后的壓力數據的獲取步驟具體為：
【技術特征摘要】
1.一種電纜通道壓力變化監測系統，其特征在于，所述系統包括：
2.根據權利要求1所述的電纜通道壓力變化監測系統，其特征在于，所述標準化潛在向量的獲取步驟具體為：
3.根據權利要求2所述的電纜通道壓力變化監測系統，其特征在于，所述節點狀態編碼結果的獲取步驟具體為：
4.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：牛淑锏，張彬彬，鮑志偉，秦鑫，張俊兵，王剛，王歡，申家銘，趙一潼，喬左江，柳杰，梁健，左瑜，任甜，
申請(專利權)人：國網山西省電力公司太原供電公司，
類型：發明
國別省市：
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