基于物聯網與大數據技術的電纜識別技術研究

趙苗 靳康怡

摘要：隨著中國城市的飛速發展，架空輸電線路占用城市空間，影響城市美觀。電力電纜進行城市電能的輸送相比于利用架空線路進行城市電能輸送，具有眾多優勢，使其在城市供電系統中得到越來越廣泛的應用。但高壓電纜因為電纜鋪設環境極其復雜，視野有限，可控范圍比較小，存在敷設和設計等問題，而且在后期維護和監測也更加地困難。傳統電纜識別方法都是在電纜表面做個標注，然后根據對應標注進行識別和判斷，但是這種方法在前期能夠識別清楚，經過時間的影響，這些標注就會漸漸變得不夠清晰，容易導致識別錯誤從而造成損失和大面積停電的現象。

關鍵詞：物聯網;大數據技術;電纜

1 電纜三維標注

所謂三維標注就是建立一個三維數字化模型，通過所需標注電纜的規格、模型和所承受電壓，了解要建立三維模型的相關屬性信息，經過相關軟件建立大致框架，然后根據所要求的字體、字號、方向和大小對標注字體修改和印刷，具有相同規格的電纜可以集合一并標注，對于有特殊要求的可以自定義編輯。

三維標注電纜的整個過程中，首先需要通過大數據進行電纜規格的選用，建立各種所需零部件的三維模型，從而保證電纜的匹配和準確，然后使用CAD畫出零部件和電纜電路的可視化工程圖;根據工程圖用CAD的功能選取適合的布線，經過對比分析選用最為合理的布線和所需要的電纜數量，在適當的位置處進行節點標注、管道標注、絕緣位置標注、導體材料標注和規格標注的工作;標注之后研究是否需要特殊標注，如果需要的話再根據要求調整電纜的三維模型，調整三維模型的電纜屬性，然后經過CAD進行二次回調，把電纜標注調整到符合要求為止;整個過程完成之后就可以把文件保存打印出來，最后實踐所做的標注。

2 物聯網與大數據技術應用

為了保證電纜標注的快速和準確性，運用物聯網技術對電纜的識別將會是重大的改革。如今大數據也與物聯網有緊密聯系，如果把大數據和物聯網技術應用于電纜識別，電纜鋪設將會更加的方便快捷，能夠符合人們日益增長的需求，也能夠完成全國電纜網絡的完善成型。

目前物聯網大數據時代已經開始滲透到生活的方方面面，人們不再滿足于當下，開始向著更加方便和高效率生活前進。大數據技術有著諸多符合人們要求的特點，運行速度快、數據龐大、定位能力強等特點受到人們的廣泛推捧。為計算方便，本研究將物聯網技術滲透到大數據算法中，具有一定的意義。

大數據顧名思義有著大量的資料和信息，它是通過各個渠道，不同方式進行收集的一個龐大的數據庫，有著時效性的特點，它能夠對這些龐大的信息進行整理、歸類，分析出其中有價值的信息，所以大部分企業都會從其中找到相應的數據進行參考。

在本研究設計中，應用程序上基于大數據算法的物聯網架構包括信息處理層、數據存儲層、數據分析層、轉換通道和數據收集層。其中信息處理層主要負責無用信息的排除和有價值信息的挑選，這些已挑選有價值的信息導入到存儲層，以實現數據處理的后續應用，其中存儲層包括片內、片外、輔助和文件存儲等。其中片內存儲器是計算機內的主要器件，能夠實現各種程序的儲存。片外存儲器是除了計算機本身所帶的儲存器，包括硬盤、光盤、U盤等，片外存儲器能夠保證機器斷電數據不會丟失，而且價格低，容量大，是大數據存儲的主要存儲設備。

文件存儲器主要進行文件類的存儲，大部分都是科學論斷，能夠把這些文件打包壓縮，然后分類存儲。數據分析層主要進行讀取數據和歸納數據，通過統計存儲器上的數據，歸納分類把數據放到各個數據庫中。

信息轉換通道用于實現外部各種設備信息的交互，通過該通道，能夠實現接收到信息的數據處理，以便使計算機能夠存儲外界信息。數據收集層主要負責數據的采集和統一收錄，需要較大的存儲空間。

3 數據采集和電纜識別方法

3.1 數據采集方法

經過數據采集完成數據的收集，經過增量迭代計算得出數據變量的函數關系式，從而完成電力電纜的信號識別。數據采集系統包括軟件部分和硬件部分，硬件需要連接線路，軟件需要信號輸出，需要計算機功能才能滿足要求。本研究設計所用到的軟件都是采用TI公司的集成開發軟件，它是一種專用于接口設計的代碼編程軟件，可以用C語言或者C++進行編寫源代碼，不過編寫程序之后需要安裝硬件進行仿真，系統軟件才可以進行相關信息采集。

采集數據首先需要連接各種硬件和安裝必要的軟件。數據采集開始，系統開始從電纜初始數據開始采集，當數據采集到一定程度系統就會自動中斷，然后自動復位使數據初始化，為下次數據采集做準備;已采集到的數據經過中斷程序入口進入下步程序處理;經過系統的數據恢復功能使得中斷的程序重新運行，其中會有定時器的定時啟動功能可以在系統發生故障時自動調整復位。

3.2 電纜識別方法

電力電纜識別的程序主要是利用MATLAB7.0進行仿真，利用新增量迭代算法求得的函數創建小波神經網絡，通過時間上的信號對電纜尺度進行分析，能夠進行多次分辨分析結果的正確性，能夠從功率和時間進行局部表征數據，是一種標準結果不變，局部可以調整的分析方法。即在電纜標準數據不變的情況下對經過的時間進行調整，使數據在時間上能夠準確表達，既能分步計算也能整體分析，并且都可以保證結果符合標準。

4結束語

本研究將物聯網技術和大數據技術結合起來，實現電纜不同數據信息的精確識別，本研究首先利用三維標注技術實現電纜信息的標注，為電纜規格和后續查找提供了方便，然后通過大數據和物聯網結合的方法對電纜數據進行快速采集，提高了電纜數據的識別率。

由于目前資源有限，對于大數據信息掌握不足，所以不能深入進行電纜識別所具有的風險評估。在電纜識別中不能完全依靠系統進行維護，還需要專業人員進行實地考察。希望能夠設計一套完備的系統，集識別、安裝、監測、維護于一體的自動化設備，這也是以后電纜設計研究的方向。

參考文獻

[1] 姜迪清，張麗娜.基于云計算和物聯網的網絡大數據技術研究[J].計算機測量與控制，2017，25（11）：183-185，189.