[发明专利]输电线杆故障监测专家系统

摘要

本发明涉及线杆监测系统，具体为输电线杆故障监测专家系统，解决现有监测系统不能进行故障原因判断并给出改善措施与维修方案的问题，技术方案为包括无线传感器模块，无线网络汇聚节点、监控中心数据采集模块和工控机；所述无线传感器模块包括传感器、无线通信电路和电源；所述工控机包括数据库模块和显示模块；所述监控中心数据采集模块通过PCI接口与工控机中的数据库模块连接，数据库模块与显示模块连接。具有以下优点1）、可进行故障原因判断，并给出改善措施和维修方案；2）、降低了决策树的复杂程度，分组效率更快，提高了效率与准确率；3）提高了大规模数据处理能力和可扩展性。

主权项

一种输电线杆故障监测专家系统，其特征为：包括无线传感器模块（1），无线网络汇聚节点（2）、监控中心数据采集模块（3）和工控机（4）；所述无线传感器模块（1）包括传感器（11）、无线通信电路（12）和电源（13）；所述工控机（4）包括数据库模块（41）和显示模块（42）；所述监控中心数据采集模块（3）通过PCI接口与工控机（4）中的数据库模块（41）连接，数据库模块（41）与显示模块（42）连接；故障判断方法包括以下步骤：1）、设计训练实例集S；数据库模块（41）根据传感器（11）的监测数据类型设计数据库表，然后选择监测到的故障信息的有效字段来建立训练实例集S；2）、构建多个决策树M；数据库模块（41）计算实例集S中每个属性的信息增益和信息增益率，选取信息增益率最大的属性，它的每个可能取值对应的子集为S1、S2……Sn；3）、数据库模块（41）计算S1中的每个属性的信息增益和信息增益率，选取信息增益率最大的属性作为根结点属性N；4）、根结点属性N每个可能取值都对应着一个子集，对该子集反复执行步骤3），直到观测数据在分类属性上取值相同时，生成决策树M1；5）、同理生成决策树M2、M3……Mn；6）、判断决策树是否过多导致内存不足或计算效率变慢，如果是，则将部分决策树存入硬盘，然后进行下一步骤；如果否，则直接进行下一步骤；7）、将每个决策树分别转换成相应的规则集，去掉影响估算精度的规则，然后对规则排序，由此判断新的实例的故障现象；8）、如果步骤7）中的规则集为空，即内存中的决策树无法判断出故障原因，调用硬盘中存储的决策树，并返回7）步骤，否则，直接跳至下一步骤；9）、将出现的故障现象与数据库模块（41）中存储的输电线杆出现过的各种故障及解决措施相匹配，根据出现概率由大到小排序后给出故障原因判断及解决措施列表；10）、将列表数据传输给显示模块（42）并显示出来。