蒙華偉 李國強 繆鐘靈

1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司機巡管理中心；2.廣東電網(wǎng)公司機巡管理中心

最近幾年，隨著我國智能化技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟，移動機場逐漸走進人們的視線，不僅給人們的生產(chǎn)和生活提供了極大的便利，同時也進一步完善了航天服務(wù)業(yè)的結(jié)構(gòu)。因此，對基于區(qū)域殘差的移動機場通信數(shù)據(jù)故障監(jiān)測方法進行分析。先確定故障敏感主元，獲取對應(yīng)的主元系數(shù)，在此基礎(chǔ)上，建立區(qū)域殘差的多核心故障監(jiān)測模型，并利用荷載響應(yīng)殘差技術(shù)實現(xiàn)故障監(jiān)測方法的設(shè)計。最終通過測試來驗證檢測結(jié)果，最終的結(jié)論表明:在相同的環(huán)境之下，最終所得出的移動機場通信數(shù)據(jù)故障誤差對比于傳統(tǒng)方法相對較低，表明其監(jiān)測結(jié)果具有一定精準(zhǔn)性，效果更佳，實際應(yīng)用價值較高。

0 引言

現(xiàn)如今，由于我國互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及相關(guān)的軟件、平臺不斷地創(chuàng)新與發(fā)展，使得社會中的各行業(yè)、各領(lǐng)域在受到強烈沖擊的同時，也得到了充分的發(fā)展。在這些行業(yè)之中，影響最大的要數(shù)航空航天領(lǐng)域[1]。一般情況下，航空的服務(wù)區(qū)域可以分為飛行區(qū)域和機場，前者的調(diào)整與更改需要專業(yè)人員進行設(shè)計方可實現(xiàn)，而后者卻與之不同。機場的服務(wù)設(shè)施與人員是相對較為完善的，同時具有一定的靈活性和創(chuàng)新型[2]。近幾年來，移動機場的產(chǎn)生和應(yīng)用受到了社會各界的廣泛關(guān)注，不僅僅是因為它與人們的生活息息相關(guān)，同時也是對智能技術(shù)的一種重視。不同于傳統(tǒng)機場的是，移動機場具有更強的應(yīng)變能力和完善的服務(wù)結(jié)構(gòu)，可以幫助客戶更好地解決出現(xiàn)的問題以及其他異常情況，一定程度上提升了機場運行和服務(wù)的效率以及質(zhì)量[3]。但是在這樣的高速的發(fā)展下，移動機場在實際應(yīng)用的過程中逐漸暴露出其缺陷與問題，最為嚴(yán)重的還要數(shù)通信數(shù)據(jù)的故障問題，當(dāng)通信數(shù)據(jù)產(chǎn)生異常的狀況時，對于機場的服務(wù)會產(chǎn)生直接的影響，留下安全隱患，嚴(yán)重的甚至?xí)斐奢^為嚴(yán)重的事故。所以，需要進行監(jiān)測，以確保其正常運行。區(qū)域殘差技術(shù)是目前應(yīng)用較為廣泛的一項監(jiān)控技術(shù)，對比于傳統(tǒng)的檢測方法，區(qū)域殘差技術(shù)輔助下的監(jiān)測方法相對較為多樣化，這主要是因為其多核心的監(jiān)測模式所導(dǎo)致的，在不同的區(qū)域環(huán)境下，可以很好地適應(yīng)周圍的環(huán)境，包括燈光、溫度、人流量等，另外，在區(qū)域殘差的應(yīng)用下，還大大縮短了監(jiān)測警示的時間，使操作人員可以更加快速地接收到信息，并對故障區(qū)域進行搶修，避免出現(xiàn)大規(guī)模的故障問題。因此，對基于區(qū)域殘差的移動機場通信數(shù)據(jù)故障監(jiān)測方法進行設(shè)計，以此來進一步提升我國移動機場的服務(wù)質(zhì)量以及監(jiān)測水平。

1 移動機場通信數(shù)據(jù)故障監(jiān)測方法設(shè)計

1.1 故障敏感主元的確定

在對移動機場的通信數(shù)據(jù)故障監(jiān)測方法進行設(shè)計之前，需要先確定相對應(yīng)的故障敏感主元。獲取基礎(chǔ)性的敏感系數(shù)，并利用其計算相對應(yīng)的方差貢獻率，如公式（1）所示:

公式（1）中:G表示方差貢獻率，α表示故障極限范圍比值，e表示控制程度，λ表示方差最小值。通過以上計算，最終可以得出實際的方差貢獻率。在此基礎(chǔ)上，設(shè)定敏感主元的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示:

表1 敏感主元執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)表Tab.1 Sensitive principal element executive standard table

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)信息，進行敏感主元實際標(biāo)準(zhǔn)的確定。結(jié)合最小方差值，對故障敏感情況作出判斷，如果方差值小于標(biāo)準(zhǔn)，表明敏感程度較低，符合實際要求，反之，如果大于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值，則表明敏感程度較高，并且可能存在故障測算數(shù)值上的誤差。至此，便完成了故障敏感主元的實際數(shù)值的確定。

1.2 建立區(qū)域殘差的多核心故障監(jiān)測模型

在完成故障敏感主元的確定之后，接下來，需要利用區(qū)域殘差技術(shù)來建立多核心的故障監(jiān)測模型。依據(jù)移動機場的實際運行情況，并結(jié)合區(qū)域殘差，設(shè)計相對應(yīng)的殘差矩陣，如公式（2）、（3）、（4）所示:

公式（2）、（3）、（4）中:M、N、H表示殘差矩陣的特征值，θ表示應(yīng)變函數(shù)，F(xiàn)表示通信范圍。通過以上矩陣計算，最終可以得出實際的殘差矩陣特征值，結(jié)合敏感主元的執(zhí)行情況，創(chuàng)建基礎(chǔ)監(jiān)測模型。模型在建立時，需要設(shè)計多核心的點位故障監(jiān)測結(jié)構(gòu)，同時在每一個監(jiān)測點的附近安裝對應(yīng)的數(shù)據(jù)通信反饋裝置，可以將異常狀況以及問題信號及時傳輸至移動機場的控制平臺之中，便于處理維修[4]。將這一程序結(jié)構(gòu)添加在故障監(jiān)測模型之中，完成模型的創(chuàng)建。

1.3 荷載響應(yīng)殘差技術(shù)實現(xiàn)故障監(jiān)測方法的設(shè)計

在完成區(qū)域殘差的多核心故障監(jiān)測模型建立之后，接下來，利用荷載響應(yīng)殘差技術(shù)實現(xiàn)故障監(jiān)測方法的設(shè)計[5]。相對荷載響應(yīng)殘差比例進行設(shè)計，如表2所示:

表2 荷載響應(yīng)殘差比例設(shè)計Tab.2 Load response residual ratio design

根據(jù)表2中的數(shù)據(jù)信息，進行荷載響應(yīng)殘差比例的設(shè)計，完成之后，在此基礎(chǔ)上，計算相對應(yīng)的響應(yīng)時間，如公式（5）所示:

公式（5）中:T表示響應(yīng)時間，h表示殘差最遠距離，ω表示極化比值。利用所得出的實際響應(yīng)時間，計算相關(guān)的荷載敏感系數(shù)，如公式（6）所示:

公式（6）中:V表示荷載敏感系數(shù)，C表示定義百分比，δ表示允許出現(xiàn)的最大誤差值。通過以上計算，最終可以得出實際的荷載敏感系數(shù)，將其作為數(shù)據(jù)故障監(jiān)測的頂層標(biāo)準(zhǔn)，最終完成監(jiān)測方法的設(shè)計[6]。

2 方法測試

2.1 測試準(zhǔn)備

本次主要對基于區(qū)域殘差的移動機場通信數(shù)據(jù)故障監(jiān)測方法進行測試。設(shè)置故障監(jiān)測的正態(tài)環(huán)境，將智能動態(tài)數(shù)值調(diào)整為均衡狀態(tài)，大致為0.0018左右即可，階躍故障比值為1∶13，斜坡故障比值為1∶9，將故障控制極限值控制在1.5以下，調(diào)整移動機場運行控制系統(tǒng)的屬性，并更改核心模式為多點位執(zhí)行模式。利用PCA方法設(shè)置對所出現(xiàn)的異?；蛘吖收线M行統(tǒng)計。在此基礎(chǔ)上，計算相對應(yīng)的正態(tài)控制數(shù)值，如公式（7）所示:

公式（7）所示:H表示正態(tài)控制數(shù)值，r表示控制變量，d表示階躍系數(shù)，β表示允許出現(xiàn)的極限誤差。通過以上計算，最終可以得出實際的正態(tài)控制數(shù)值，將其作為故障檢測的核定標(biāo)準(zhǔn)，并利用其創(chuàng)建對應(yīng)的正態(tài)監(jiān)測環(huán)境。選取一處移動機場作為本次測試的對象，測試會以對比的形式進行，共兩種方法，一種為傳統(tǒng)的測算監(jiān)測法，將其設(shè)置為傳統(tǒng)測算測試組；另一組為本文所設(shè)計的方法，將其設(shè)定為敏感故障監(jiān)測測試組。檢查機場以及其他設(shè)備是否處于穩(wěn)定運行的狀態(tài)，并確保無外部因素影響最終的測試結(jié)果，完成之后，開始測試。

2.2 測試過程及結(jié)果

在以上創(chuàng)建的正態(tài)測試環(huán)境下，進行故障監(jiān)測方法的測試，具體的測試流程如圖1所示:

圖1 故障監(jiān)測測試結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Structure diagram of fault monitoring test

根據(jù)圖1中的測試結(jié)構(gòu)，完成對移動機場通信數(shù)據(jù)故障監(jiān)測的方法測試?？梢缘贸鰞山M最終的測試結(jié)果，對其進行對比分析，如表3所示:

表3 故障監(jiān)測測試結(jié)果對比分析表Tab.3 Comparison and analysis table of fault monitoring test results

根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)信息，可以得出最終的結(jié)論:在相同的測試環(huán)境之下，對比于傳統(tǒng)的測算測試組，敏感故障監(jiān)測測試組所得出的誤差率相對較小，表明其具有更強的精準(zhǔn)性，對比于通信數(shù)據(jù)的監(jiān)測效果更佳，具有一定的實際應(yīng)用價值。

3 結(jié)語

綜上所述，便是對基于區(qū)域殘差的移動機場通信數(shù)據(jù)故障監(jiān)測方法的設(shè)計分析。此種檢測方法的應(yīng)用，進一步增強了我國移動機場的運行服務(wù)質(zhì)量，同時在實際應(yīng)用的過程中，添加了更多的功能，使整個移動機場結(jié)構(gòu)更加完善。另外，通信數(shù)據(jù)的精細化監(jiān)測也可以最大程度地降低機場運行的誤差率，從而增強故障監(jiān)測的整體水平。