基于物联网与大数据技术的电缆识别技术研究

赵苗 靳康怡

摘要：随着中国城市的飞速发展，架空输电线路占用城市空间，影响城市美观。电力电缆进行城市电能的输送相比于利用架空线路进行城市电能输送，具有众多优势，使其在城市供电系统中得到越來越广泛的应用。但高压电缆因为电缆铺设环境极其复杂，视野有限，可控范围比较小，存在敷设和设计等问题，而且在后期维护和监测也更加地困难。传统电缆识别方法都是在电缆表面做个标注，然后根据对应标注进行识别和判断，但是这种方法在前期能够识别清楚，经过时间的影响，这些标注就会渐渐变得不够清晰，容易导致识别错误从而造成损失和大面积停电的现象。

关键词：物联网;大数据技术;电缆

1 电缆三维标注

所谓三维标注就是建立一个三维数字化模型，通过所需标注电缆的规格、模型和所承受电压，了解要建立三维模型的相关属性信息，经过相关软件建立大致框架，然后根据所要求的字体、字号、方向和大小对标注字体修改和印刷，具有相同规格的电缆可以集合一并标注，对于有特殊要求的可以自定义编辑。

三维标注电缆的整个过程中，首先需要通过大数据进行电缆规格的选用，建立各种所需零部件的三维模型，从而保证电缆的匹配和准确，然后使用CAD画出零部件和电缆电路的可视化工程图;根据工程图用CAD的功能选取适合的布线，经过对比分析选用最为合理的布线和所需要的电缆数量，在适当的位置处进行节点标注、管道标注、绝缘位置标注、导体材料标注和规格标注的工作;标注之后研究是否需要特殊标注，如果需要的话再根据要求调整电缆的三维模型，调整三维模型的电缆属性，然后经过CAD进行二次回调，把电缆标注调整到符合要求为止;整个过程完成之后就可以把文件保存打印出来，最后实践所做的标注。

2 物联网与大数据技术应用

为了保证电缆标注的快速和准确性，运用物联网技术对电缆的识别将会是重大的改革。如今大数据也与物联网有紧密联系，如果把大数据和物联网技术应用于电缆识别，电缆铺设将会更加的方便快捷，能够符合人们日益增长的需求，也能够完成全国电缆网络的完善成型。

目前物联网大数据时代已经开始渗透到生活的方方面面，人们不再满足于当下，开始向着更加方便和高效率生活前进。大数据技术有着诸多符合人们要求的特点，运行速度快、数据庞大、定位能力强等特点受到人们的广泛推捧。为计算方便，本研究将物联网技术渗透到大数据算法中，具有一定的意义。

大数据顾名思义有着大量的资料和信息，它是通过各个渠道，不同方式进行收集的一个庞大的数据库，有着时效性的特点，它能够对这些庞大的信息进行整理、归类，分析出其中有价值的信息，所以大部分企业都会从其中找到相应的数据进行参考。

在本研究设计中，应用程序上基于大数据算法的物联网架构包括信息处理层、数据存储层、数据分析层、转换通道和数据收集层。其中信息处理层主要负责无用信息的排除和有价值信息的挑选，这些已挑选有价值的信息导入到存储层，以实现数据处理的后续应用，其中存储层包括片内、片外、辅助和文件存储等。其中片内存储器是计算机内的主要器件，能够实现各种程序的储存。片外存储器是除了计算机本身所带的储存器，包括硬盘、光盘、U盘等，片外存储器能够保证机器断电数据不会丢失，而且价格低，容量大，是大数据存储的主要存储设备。

文件存储器主要进行文件类的存储，大部分都是科学论断，能够把这些文件打包压缩，然后分类存储。数据分析层主要进行读取数据和归纳数据，通过统计存储器上的数据，归纳分类把数据放到各个数据库中。

信息转换通道用于实现外部各种设备信息的交互，通过该通道，能够实现接收到信息的数据处理，以便使计算机能够存储外界信息。数据收集层主要负责数据的采集和统一收录，需要较大的存储空间。

3 数据采集和电缆识别方法

3.1 数据采集方法

经过数据采集完成数据的收集，经过增量迭代计算得出数据变量的函数关系式，从而完成电力电缆的信号识别。数据采集系统包括软件部分和硬件部分，硬件需要连接线路，软件需要信号输出，需要计算机功能才能满足要求。本研究设计所用到的软件都是采用TI公司的集成开发软件，它是一种专用于接口设计的代码编程软件，可以用C语言或者C++进行编写源代码，不过编写程序之后需要安装硬件进行仿真，系统软件才可以进行相关信息采集。

采集数据首先需要连接各种硬件和安装必要的软件。数据采集开始，系统开始从电缆初始数据开始采集，当数据采集到一定程度系统就会自动中断，然后自动复位使数据初始化，为下次数据采集做准备;已采集到的数据经过中断程序入口进入下步程序处理;经过系统的数据恢复功能使得中断的程序重新运行，其中会有定时器的定时启动功能可以在系统发生故障时自动调整复位。

3.2 电缆识别方法

电力电缆识别的程序主要是利用MATLAB7.0进行仿真，利用新增量迭代算法求得的函数创建小波神经网络，通过时间上的信号对电缆尺度进行分析，能够进行多次分辨分析结果的正确性，能够从功率和时间进行局部表征数据，是一种标准结果不变，局部可以调整的分析方法。即在电缆标准数据不变的情况下对经过的时间进行调整，使数据在时间上能够准确表达，既能分步计算也能整体分析，并且都可以保证结果符合标准。

4结束语

本研究将物联网技术和大数据技术结合起来，实现电缆不同数据信息的精确识别，本研究首先利用三维标注技术实现电缆信息的标注，为电缆规格和后续查找提供了方便，然后通过大数据和物联网结合的方法对电缆数据进行快速采集，提高了电缆数据的识别率。

由于目前资源有限，对于大数据信息掌握不足，所以不能深入进行电缆识别所具有的风险评估。在电缆识别中不能完全依靠系统进行维护，还需要专业人员进行实地考察。希望能够设计一套完备的系统，集识别、安装、监测、维护于一体的自动化设备，这也是以后电缆设计研究的方向。

参考文献

[1] 姜迪清，张丽娜.基于云计算和物联网的网络大数据技术研究[J].计算机测量与控制，2017，25（11）：183-185，189.

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