一种基于大数据的输变配工程设备物料选型校验系统

摘要

本发明公开了通过选型单元根据实际需求数据对电缆进行匹配，获取实际电缆需要铺设的距离和电缆实际需要的传输量，通过距离系数XL实和传输量系数YC实对电缆需求等级进行划分，获取待选型电缆的电缆参数数据：通过公式获取电缆性能系数Pi，并通过电缆性能系数Pi与电缆性能系数阈值的比较对电缆的性能等级进行划分，随后将电缆需求等级与电缆的性能等级一一对应进行匹配，匹配结束后，通过校验模块接收选型成功信号并对选型电缆的电气数据和机械数据进行校验；通过实际的需求来确定电缆的规格，大大节省了工程的成本，节省了资源，提高了工程的工作效率，减少了工程的工期，同时严格的电缆质量把控，减少了工程事故的发生。

说明书

技术领域

本发明涉及输变配工程设备物料的选型校验技术领域，具体为一种基于大数据的输变配工程设备物料选型校验系统。

背景技术

随着输、变、配电设备增多，设备连接部位结构接线日益复杂多样，因运行环境、负荷变化、施工工艺等因素影响，电力设备连接部位极易形成局部发热高温安全隐患，而电力设备数量众多、线路长度较长，连接部位发热高温不用专业设备不易发现，同时会浪费较大的人力和物力，同时，设备的物料选择也至关重要，选择好的物料往往会给工程带来便利，在工程开展的过程中，工人操作更加安全，电缆作为输变配工程中必不可少的一部分，起到了承上启下的作用，因此，电缆的选择也愈发重要。

但在现有技术，输变配工程设备中的电缆规格在选择中往往不能够进行合理的筛选，不合格的电缆容易引发工程事故，同时，也会严重影响工程进展。

发明内容

本发明的目的就在于提出一种基于大数据的输变配工程设备物料选型校验系统，通过身份验证单元对选型人员的身份进行验证，通过登录口令和手势进行身份确认，身份验证通过后，在登录时通过验证成功的选型人员的手机终端回答验证问题，回答正确后即登录成功，提高了系统的安全性，对选型人员的身份进行严格把控，防止因选型不当，给输变配工作的设备和工作人员带来伤害，延长工程的工期。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于大数据的输变配工程设备物料选型校验系统，包括注册登陆模块、身份验证单元、数据库、操作云模块、校验模块、维修分配模块以及选型单元；

选型人员登录成功后选定电缆，并将电缆数据标记为待选型电缆信息，同时将待选型电缆信息通过手机终端发送至操作云模块，操作云模块接收到待选型电缆信息后生成选型信号，并将选型信号发送至选型单元；

所述选型单元用于根据实际需求数据对电缆进行匹配，需求数据包括电缆实际需要铺设的长度和实际需要的传输量，并将具体匹配步骤如下：

步骤一、获取实际电缆需要铺设的距离，并将实际电缆需要铺设的距离标记为L

步骤二、获取电缆实际需要的传输量，并将电缆实际需要的传输量标记为C

步骤三、通过距离系数XL

步骤四、获取待选型电缆的电缆参数数据，并根据电缆参数数据对待选型电缆进行性能等级划分，待选型电缆标记为i，具体划分步骤如下：

S1：获取电缆的电阻率，并将电缆的电阻率标记为Zi，i＝1，...，n；

S2：获取短路时电缆能承受的最大温度值，并将短路时电缆能承受的最大温度值标记为Ti，i＝1，...，n；

S3：获取额定负荷时电缆能承受的最大温度值，并将额定负荷时电缆能承受的最大温度值标记为Oi，i＝1，...，n；

S4：通过公式

S5：将电缆性能系数Pi与电缆性能系数阈值进行比较，若电缆性能系数Pi大于电缆性能系数阈值时，则电缆的性能等级为第一性能等级，若电缆性能系数Pi等于电缆性能系数阈值时，则电缆的性能等级为第二性能等级，若电缆性能系数Pi小于电缆性能系数阈值时，则电缆的性能等级为第三性能等级；

步骤五、将电缆需求等级与电缆的性能等级一一对应进行匹配，生成选型成功信号并标记为选型电缆，将选型成功信号和选型电缆一同发送至校验模块。

进一步地，所述校验模块用于接收选型成功信号并对选型电缆的电气数据和机械数据进行校验，电气数据包括选型电缆的直流电阻的阻值、最大承受电压以及绝缘电阻的阻值，机械数据包括选型电缆断裂前的扭转次数、围绕规定直径的试棒卷绕规定的圈数以及折断前的弯曲次数，选型电缆标记为v，具体校验步骤如下：

SS1：获取选型电缆直流电阻的阻值，并将选型电缆直流电阻的阻值标记为Rv，v＝1，...，n；

SS2：获取选型电缆的最大承受电压，并将选型电缆的最大承受电压标记为Vv，v＝1，...，n；

SS3：获取选型电缆绝缘电阻的阻值，并将选型电缆绝缘电阻的阻值Tv，v＝1，...，n；

SS4：通过公式

SS5：获取选型电缆断裂前的扭转次数，并将选型电缆断裂前的扭转次数标记为Cv，v＝1，...，n；

SS6：获取选型电缆围绕规定直径的试棒卷绕规定的圈数，并将选型电缆围绕规定直径的试棒卷绕规定的圈数标记为Sv，v＝1，...，n；

SS7：获取选型电缆折断前的弯曲次数，并将选型电缆折断前的弯曲次数标记为Wv，v＝1，...，n；

SS8：通过公式

SS9：若电缆电气性能系数Qv≥电气性能系数阈值，电缆机械性能系数Jv≥机械性能系数阈值，则电缆的电气和机械性能均合格；若电缆电气性能系数Qv＜电气性能系数阈值，电缆机械性能系数Jv≥机械性能系数阈值，则电缆的电气性能不合格，标记为电气性能不合格电缆并设置标号1，若电缆电气性能系数Qv≥电气性能系数阈值，电缆机械性能系数Jv＜机械性能系数阈值，则电缆的机械性能不合格，标记为机械性能不合格电缆并设置标号2，若电缆电气性能系数Qv＜电气性能系数阈值，电缆机械性能系数Jv＜机械性能系数阈值，则电缆的电气和机械性能均不合格，标记为电气和机械性能均不合格电缆并设置标号3；

SS10：将电气性能不合格电缆、机械性能不合格电缆以及电气和机械性能均不合格电缆和标号一同发送至维修分配模块。

进一步地，所述注册登陆模块用于选型人员和校验人员通过手机终端提交选型人员信息和校验人员信息并将注册成功的选型人员信息和校验人员信息发送至数据库进行储存，选型人员信息包括选型人员的个人数据和安全数据，个人数据表示为选型人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码，安全数据表示为选型人员设置的登录口令和登录手势，校验人员信息包括校验人员的个人数据和校验类型数据，校验人员的个人数据表示为校验人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码，校验类型数据表示为电气校验类型和机械校验类型。

进一步地，所述身份验证单元用于对选型人员的身份进行验证，具体验证步骤如下：

P1：获取到对应外界的实时登录口令，进行VAD信号处理，将处理过的口令音频通过移动窗函数进行分帧，并标记为帧数据；

P2：根据人耳的生理特性，将帧数据进行声学特征提取，声学特征提取过后，音频形成了观察序列，观察序列为一个12行、N列的矩阵，声学特征为12维，N为总帧数；

P3：汉语通过全部声母和韵母作为因素集，通过因素集的划分将观察序列三个为一组形成一个因素，将因素并串连成句形成汉语文字；

P4：将汉语文字与对应数据库内存储的登录口令进行比较，将该汉语文字标记为待验证词语；将待验证词语与数据库内验证口令的关键字进行相似度匹配，若相似度匹配不一致时则产生验证失败信号，若相似度匹配一致时则进行下一步验证；

P5：获取到外界的实时手势，并将实时手势与数据库内验证手势进行比较，若实时手势与对应的验证手势一致，则身份验证通过，生成登录验证申请信号，并将登录验证申请信号发送至操作云模块；

P6：操作云模块接收到登录验证申请信号后生成字符验证问题，并将字符验证问题发送至实时登录的选型人员的手机终端，选型人员通过手机终端将字符验证问题的字符答案发送至数据分析平台，数据分析平台接收到字符答案并对字符答案进行审核，若字符答案正确则登录成功，生成登录成功信号并将登录成功信号发送至选型人员的手机终端。

进一步地，电缆参数数据包括电缆的电阻率、短路时电缆能承受的最大温度值以及额定负荷时电缆能承受的最大温度值。

进一步地，所述维修分配模块用于将不合格的电缆分配校验人员，将标号为1的电气性能不合格电缆通过手机终端发送至电气校验人员，并在该电气校验人员的任务量加一，校验结束后将电缆标记为合格电缆，并发送至操作云模块，将标号为2的机械性能不合格电缆，通过手机终端发送至机械校验人员，并在该机械校验人员的任务量加一，校验结束后将电缆标记为合格电缆，并发送至操作云模块，将标号为3的电气和机械性能均不合格电缆通过手机终端发送至电气校验人员，并在该电气校验人员的任务量加一，校验结束后将电缆标记为校验中电缆，并将校验中电缆发送至机械校验人员，机械校验人员接收到校验中电缆后任务量加一，校验结束后将电缆标记为合格电缆，并发送至操作云模块，操作云模块接收到合格电缆后生成校验完成信号，并将校验完成信号发送至选型人员的手机终端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过身份验证单元对选型人员的身份进行验证，通过登录口令和手势进行身份确认，身份验证通过后，在登录时通过验证成功的选型人员的手机终端回答验证问题，回答正确后即登录成功，提高了系统的安全性，对选型人员的身份进行严格把控，防止因选型不当，给输变配工作的设备和工作人员带来伤害，延长工程的工期；

2、通过选型单元根据实际需求数据对电缆进行匹配，获取实际电缆需要铺设的距离和电缆实际需要的传输量，通过距离系数XL

3、通过校验模块接收选型成功信号并对选型电缆的电气数据和机械数据进行校验，通过公式获取电缆电气性能系数Qv和电缆机械性能系数Jv，并对电缆的性能进行判断，同时将不合格的电缆进行合理分配，大大提高了工程的工作效率，减少了工程的工期，同时严格的电缆质量把控，减少了工程事故的发生。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，一种基于大数据的输变配工程设备物料选型校验系统，包括注册登陆模块、身份验证单元、数据库、操作云模块、校验模块、维修分配模块以及选型单元；

注册登陆模块用于选型人员和校验人员通过手机终端提交选型人员信息和校验人员信息并将注册成功的选型人员信息和校验人员信息发送至数据库进行储存，选型人员信息包括选型人员的个人数据和安全数据，个人数据表示为选型人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码，安全数据表示为选型人员设置的登录口令和登录手势，校验人员信息包括校验人员的个人数据和校验类型数据，校验人员的个人数据表示为校验人员的姓名、年龄、入职时间以及本人实名认证的手机号码，校验类型数据表示为电气校验类型和机械校验类型；

身份验证单元用于对选型人员的身份进行验证，具体验证步骤如下：

P1：获取到对应外界的实时登录口令，进行VAD信号处理，将处理过的口令音频通过移动窗函数进行分帧，并标记为帧数据；

P2：根据人耳的生理特性，将帧数据进行声学特征提取，声学特征提取过后，音频形成了观察序列，观察序列为一个12行、N列的矩阵，声学特征为12维，N为总帧数，声学特征提取属于现有技术，在u013010473的博客论坛中公开了；

P3：汉语通过全部声母和韵母作为因素集，通过因素集的划分将观察序列三个为一组形成一个因素，将因素并串连成句形成汉语文字；

P4：将汉语文字与对应数据库内存储的登录口令进行比较，将该汉语文字标记为待验证词语；将待验证词语与数据库内验证口令的关键字进行相似度匹配，若相似度匹配不一致时则产生验证失败信号，若相似度匹配一致时则进行下一步验证；

P5：获取到外界的实时手势，并将实时手势与数据库内验证手势进行比较，若实时手势与对应的验证手势一致，则身份验证通过，生成登录验证申请信号，并将登录验证申请信号发送至操作云模块；

P6：操作云模块接收到登录验证申请信号后生成字符验证问题，并将字符验证问题发送至实时登录的选型人员的手机终端，选型人员通过手机终端将字符验证问题的字符答案发送至数据分析平台，数据分析平台接收到字符答案并对字符答案进行审核，若字符答案正确则登录成功，生成登录成功信号并将登录成功信号发送至选型人员的手机终端；

选型人员登录成功后选定电缆，并将电缆数据标记为待选型电缆信息，同时将待选型电缆信息通过手机终端发送至操作云模块，操作云模块接收到待选型电缆信息后生成选型信号，并将选型信号发送至选型单元；

选型单元用于根据实际需求数据对电缆进行匹配，需求数据包括电缆实际需要铺设的长度和实际需要的传输量，并将具体匹配步骤如下：

步骤一、获取实际电缆需要铺设的距离，并将实际电缆需要铺设的距离标记为L

步骤二、获取电缆实际需要的传输量，并将电缆实际需要的传输量标记为C

步骤三、通过距离系数XL

步骤四、获取待选型电缆的电缆参数数据，并根据电缆参数数据对待选型电缆进行性能等级划分，电缆参数数据包括电缆的电阻率、短路时电缆能承受的最大温度值以及额定负荷时电缆能承受的最大温度值，待选型电缆标记为i，具体划分步骤如下：

S1：获取电缆的电阻率，并将电缆的电阻率标记为Zi，i＝1，...，n；

S2：获取短路时电缆能承受的最大温度值，并将短路时电缆能承受的最大温度值标记为Ti，i＝1，...，n；

S3：获取额定负荷时电缆能承受的最大温度值，并将额定负荷时电缆能承受的最大温度值标记为Oi，i＝1，...，n；

S4：通过公式

S5：将电缆性能系数Pi与电缆性能系数阈值进行比较，若电缆性能系数Pi大于电缆性能系数阈值时，则电缆的性能等级为第一性能等级，若电缆性能系数Pi等于电缆性能系数阈值时，则电缆的性能等级为第二性能等级，若电缆性能系数Pi小于电缆性能系数阈值时，则电缆的性能等级为第三性能等级；

步骤五、将电缆需求等级与电缆的性能等级一一对应进行匹配，生成选型成功信号并标记为选型电缆，将选型成功信号和选型电缆一同发送至校验模块；

校验模块用于接收选型成功信号并对选型电缆的电气数据和机械数据进行校验，电气数据包括选型电缆的直流电阻的阻值、最大承受电压以及绝缘电阻的阻值，机械数据包括选型电缆断裂前的扭转次数、围绕规定直径的试棒卷绕规定的圈数以及折断前的弯曲次数，选型电缆标记为v，具体校验步骤如下：

SS1：获取选型电缆直流电阻的阻值，并将选型电缆直流电阻的阻值标记为Rv，v＝1，...，n；

SS2：获取选型电缆的最大承受电压，并将选型电缆的最大承受电压标记为Vv，v＝1，...，n；

SS3：获取选型电缆绝缘电阻的阻值，并将选型电缆绝缘电阻的阻值Tv，v＝1，...，n；

SS4：通过公式

SS5：获取选型电缆断裂前的扭转次数，并将选型电缆断裂前的扭转次数标记为Cv，v＝1，...，n；

SS6：获取选型电缆围绕规定直径的试棒卷绕规定的圈数，并将选型电缆围绕规定直径的试棒卷绕规定的圈数标记为Sv，v＝1，...，n；

SS7：获取选型电缆折断前的弯曲次数，并将选型电缆折断前的弯曲次数标记为Wv，v＝1，...，n；

SS8：通过公式

SS9：若电缆电气性能系数Qv≥电气性能系数阈值，电缆机械性能系数Jv≥机械性能系数阈值，则电缆的电气和机械性能均合格；若电缆电气性能系数Qv＜电气性能系数阈值，电缆机械性能系数Jv≥机械性能系数阈值，则电缆的电气性能不合格，标记为电气性能不合格电缆并设置标号1，若电缆电气性能系数Qv≥电气性能系数阈值，电缆机械性能系数Jv＜机械性能系数阈值，则电缆的机械性能不合格，标记为机械性能不合格电缆并设置标号2，若电缆电气性能系数Qv＜电气性能系数阈值，电缆机械性能系数Jv＜机械性能系数阈值，则电缆的电气和机械性能均不合格，标记为电气和机械性能均不合格电缆并设置标号3；

SS10：将电气性能不合格电缆、机械性能不合格电缆以及电气和机械性能均不合格电缆和标号一同发送至维修分配模块；

维修分配模块用于将不合格的电缆分配校验人员，将标号为1的电气性能不合格电缆通过手机终端发送至电气校验人员，并在该电气校验人员的任务量加一，校验结束后将电缆标记为合格电缆，并发送至操作云模块，将标号为2的机械性能不合格电缆，通过手机终端发送至机械校验人员，并在该机械校验人员的任务量加一，校验结束后将电缆标记为合格电缆，并发送至操作云模块，将标号为3的电气和机械性能均不合格电缆通过手机终端发送至电气校验人员，并在该电气校验人员的任务量加一，校验结束后将电缆标记为校验中电缆，并将校验中电缆发送至机械校验人员，机械校验人员接收到校验中电缆后任务量加一，校验结束后将电缆标记为合格电缆，并发送至操作云模块，操作云模块接收到合格电缆后生成校验完成信号，并将校验完成信号发送至选型人员的手机终端；

预测模块用于通过电缆的使用数据，对合格电缆的使用寿命长短进行预测，使用数据包括电缆铺设的环境温度和铺设时电缆并列的根数,铺设电缆标记为b，具体预测过程如下：

L1：获取电缆铺设的环境温度，并将电缆铺设的环境温度标记为Kb,b＝1，...，n；

L2：获取铺设时电缆并列的根数，并将铺设时电缆并列的根数的标记为Gb，b＝1，...，n；

L3：通过公式

L4：将电缆的使用寿命系数Sb与寿命系数阈值进行比较，若使用寿命系数Sb≥寿命系数阈值，则电缆使用寿命长，若使用寿命系数Sb＜寿命系数阈值，则电缆使用寿命短。

一种基于大数据的输变配工程设备物料选型校验系统，在工作时，通过选型单元根据实际需求数据对电缆进行匹配，获取实际电缆需要铺设的距离和电缆实际需要的传输量，通过距离系数XL

上述公式均是去量化取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。