架空输电线路压接区域故障识别方法及装置

本技术涉及神经网络，尤其涉及一种架空输电线路压接区域故障识别方法及装置。

背景技术：

1、输电线路是电力传输的主要通道，也是输电系统的重要组成部分部分，其自身的完整性与可靠性对于输电系统的安全稳定运行至关重要。目前长距离电力输送主要依靠钢芯铝绞线，而各段输电线之间需要使用压接金具连接在一起。在压接区域，受到导线自身负荷、自然界风吹、冷热交替、雷击雨淋等因素的影响，其表面和内部往往会发生裂纹和腐蚀等损伤，由此可能噪声压接区松动甚至断裂的事故，对输电系统安全运行产生负面影响。因此，对于压接区域的故障检测就变得尤为重要。目前常见的压接区域检测方式包括漏磁检测、涡流检测、红外检测、超声检测等。这些检测技术各有特点，同时进行多种检测往往可以综合得到更多的信息，取得更准确的检测结果。然而，采用多种检测数据进行综合分析的方法数据处理量大、处理效率低，且需要更高的检测成本，此外大多数的检测数据往往无法被有效利用，造成冗余和浪费。

2、在目前的相关技术中，例如人工识别检测数据特征的方法，虽然可以通过理论分析，仿真和实验给出故障状态下检测数据的特征，但是这些方法自动化程度不高，需要人工判断；例如简单地计算峰值，变化率等特征量，之后基于阈值进行判断的方法仍然依赖于人工进行数据处理与分析，效率和准确率比较低；例如基于神经网络的故障预测方法，虽然可以通过有标签数据训练出效果较好的模型，直接输入检测数据就可以获得结果，但是此类神经网络只对一种检测数据有效，泛化性较差，训练成本较大；例如基于聚类的无损检测结果分析方法，虽然这种方法可以不依赖于有标注数据，可以在无监督情况下进行训练，但容易受到非相关因素的影响，检测效果较差，也只能处理单一种类检测数据。

技术实现思路

1、本技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本技术的第一个目的在于提出一种架空输电线路压接区域故障识别方法。

3、本技术的第二个目的在于提出一种装置。

4、本技术的第三个目的在于提出一种电子设备。

5、本技术的第四个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

6、本技术的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

7、为达上述目的，本技术第一方面实施例提出了一种架空输电线路压接区域故障识别方法，包括：

8、对架空输电线路压接区域进行无损检测以获取训练检测数据，对所述训练检测数据添加标注数据以获取标注数据集；

9、根据不同检测类型的训练检测数据的信号特征生成对应的编码器和解码器；

10、使用基于特征对齐的自回归方式联合训练所述编码器与所述解码器；

11、对所述标注数据集中的所述训练检测数据进行预处理并输入所述编码器，以转换为隐含层特征向量；

12、根据所述隐含层特征向量和对应的标注数据训练故障识别模型；

13、采集架空输电线路压接区中无损检测的实际检测数据，将所述实际检测数据输入训练好的编码器和训练好的故障识别模型中以获取故障信息。

14、可选的，所述训练检测数据的获取步骤包括以下至少一项：

15、通过实际开展不同类型的架空输电线路压接区域无损检测获取所述训练检测数据；

16、通过收集历史的架空输电线路压接区域无损检测数据获取所述训练检测数据；

17、通过构建架空输电线路压接区域无损检测仿真模型求解获取所述训练检测数据。

18、可选的，所述对所述标注数据集中的所述训练检测数据进行预处理，包括：

19、确定所述训练检测数据的检测类型确定对应的预处理方式；

20、并根据确定的预处理方式对所述训练检测数据进行预处理。

21、可选的，所述编码器的输入为特定检测类型的训练检测数据，输出为长度固定的隐含层特征向量，所述编码器的结构为基于卷积或全连接的下采样结构；

22、所述解码器的输入为所述隐含层特征向量，输出为重构的检测数据，所述解码器的结构为基于卷积结构或自注意力结构的上采样结构。

23、可选的，所述使用基于特征对齐的自回归方式联合训练所述编码器与所述解码器，包括：

24、根据所述编码器输入的训练检测数据、所述解码器对应输出的重构的检测数据、所述编码器输出的所述隐含层特征向量确定损失函数，以降低所述损失函数为目标调整所述编码器与所述解码器中的参数。

25、可选的，所述将所述实际检测数据输入训练好的编码器和训练好的故障识别模型中以获取故障信息，包括：

26、根据所述实际检测数据的检测类型确定目标编码器；

27、将所述实际检测数据输入所述目标编码器中以获取隐含层特征向量；

28、将所述隐含层特征向量输入所述故障识别模型中以获取所述故障信息。

29、可选的，所述故障识别模型结构的主体部分为自注意力结构或者全连接结构，所述将所述隐含层特征向量输入所述故障识别模型中以获取所述故障信息，包括：

30、如果所述故障识别模型结构的主体部分为自注意力结构，则输出的所述故障信息为离散型数据；

31、如果所述故障识别模型结构的主体部分为全连接结构，则输出的所述故障信息为连续型数据。

32、可选的，所述故障信息包括以下至少一项：故障类型、故障严重程度、故障缺陷尺寸、故障特征参数。

33、为达上述目的，本技术第二方面实施例提出了一种架空输电线路压接区域故障识别装置，包括：

34、编码器训练模块，用于对架空输电线路压接区域进行无损检测以获取训练检测数据，对所述训练检测数据添加标注数据以获取标注数据集；根据不同检测类型的训练检测数据的信号特征生成对应的编码器和解码器；使用基于特征对齐的自回归方式联合训练所述编码器与所述解码器；

35、识别模型训练模块，用于对所述标注数据集中的所述训练检测数据进行预处理并输入所述编码器，以转换为隐含层特征向量；根据所述隐含层特征向量和对应的标注数据训练故障识别模型；

36、故障识别模块，用于采集架空输电线路压接区中无损检测的实际检测数据，将所述实际检测数据输入训练好的编码器和训练好的故障识别模型中以获取故障信息。

37、为达上述目的，本技术第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

38、所述存储器存储计算机执行指令；

39、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如第一方面中任一项所述的方法。

40、为达上述目的，本技术第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面中任一项所述的方法。

41、为达上述目的，本技术第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述的方法。

42、本技术提供的架空输电线路压接区域故障识别方法、装置、电子设备及存储介质，通过针对不同的检测类型训练不同的编码器，实现了对架空输电线路压接区域的故障识别，避免人工分析效率较低的缺点，提高了架空输电线路中压接区域故障识别的准确度。

43、使用多种检测数据构造编码器解码器，实现隐含层特征向量的对齐；在此基础上使用隐含层空间向量训练有监督模型，降低了模型对检测手段的依赖性，提高了模型泛化能力，降低了训练需求。模型具有融合多种检测数据的能力与数据重构能力，应用范围广泛。

44、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。