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瀏覽:- 發(fā)布日期:2025-06-06 14:20:56【

鋼芯鋁絞線(xiàn)(ACSR)是輸電系統(tǒng)中最常用的輸電線(xiàn),其安全可靠運(yùn)行對(duì)保障電力安全輸送至關(guān)重要[1]。然而,受大氣中水分、化學(xué)氣體和鹽類(lèi)介質(zhì)等因素侵蝕的影響,ACSR在使用過(guò)程中容易發(fā)生腐蝕。腐蝕會(huì)導(dǎo)致鋼芯強(qiáng)度降低,造成斷股或斷線(xiàn)等嚴(yán)重的安全隱患[2-6]。在近海地區(qū),ACSR的腐蝕情況更為嚴(yán)重[7]。目前,對(duì)于ACSR腐蝕等級(jí)的判定,尚缺乏成熟的經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)[8],主要通過(guò)人為觀察在役輸ACSR外觀或圖片識(shí)別。然而,這些傳統(tǒng)方法無(wú)法準(zhǔn)確區(qū)分介于未腐蝕與嚴(yán)重腐蝕之間的鋼芯腐蝕情況。因此,對(duì)ACSR腐蝕的原位檢測(cè)具有重要的實(shí)際意義。夏開(kāi)全等[9-12]分析了在役ACSR的腐蝕情況及原因;張建堃等[13-14]通過(guò)人工鹽霧試驗(yàn)提出了ACSR的初步腐蝕機(jī)理;安寧[15]研究了兩種人工模擬工況下ACSR的腐蝕因素。上述研究都對(duì)ACSR腐蝕原因進(jìn)行了分析,但由于檢測(cè)設(shè)備體積龐大,不適合現(xiàn)場(chǎng)操作,因此未對(duì)在役導(dǎo)線(xiàn)進(jìn)行原位檢測(cè),也未對(duì)輸電線(xiàn)鋼芯腐蝕問(wèn)題做出探究。MURRAY等[16]先通過(guò)ACSR表面檢測(cè)判別氧化鐵沉積物,根據(jù)特定波長(zhǎng)的反射光強(qiáng)度比率判斷輸電線(xiàn)鋼芯的腐蝕狀態(tài),然后基于鐵銹(鋼芯腐蝕產(chǎn)物)的反射特性,進(jìn)行室外試驗(yàn)驗(yàn)證,但該研究?jī)H以簡(jiǎn)單的反射特性作為判別依據(jù)。FUSE等[17]使用X射線(xiàn)衍射和傅里葉變換紅外光譜確定鋼腐蝕產(chǎn)物的主要穩(wěn)定成分為纖鐵礦(γ-FeOOH),當(dāng)腐蝕產(chǎn)物累積到一定程度時(shí),部分γ-FeOOH會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄬?duì)穩(wěn)定的α-FeOOH和Fe3O4[18]。X射線(xiàn)衍射、能譜儀等設(shè)備因體積龐大且試驗(yàn)條件苛刻不適合原位檢測(cè),拉曼光譜技術(shù)因檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)以及微波和毫米波成像技術(shù)感應(yīng)距離短,也不適合原位檢測(cè)。 

相對(duì)上述技術(shù),近紅外光譜技術(shù)具有檢測(cè)速度快、無(wú)需樣本預(yù)處理、檢測(cè)精度高、非接觸檢測(cè)和設(shè)備體積小等優(yōu)點(diǎn),可以適用于現(xiàn)場(chǎng)原位檢測(cè)[19],在化工領(lǐng)域的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛[20]。因此,作者基于近紅外光譜技術(shù),提出了ACSR鋼芯腐蝕的原位檢測(cè)方法。首先,對(duì)原始光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理提高數(shù)據(jù)質(zhì)量,并通過(guò)潛在投影圖(LPG)選擇最佳分析波長(zhǎng);然后,通過(guò)腐蝕狀態(tài)與波長(zhǎng)的主成分分析(PCA)進(jìn)行數(shù)據(jù)降維;最后,將PCA降維得分?jǐn)?shù)據(jù)作為輸入端,輸入經(jīng)鵜鶘優(yōu)化算法(POA)優(yōu)化參數(shù)后建立的支持向量機(jī)回歸(SVR)分類(lèi)模型中,從而得到了一種ACSR鋼芯腐蝕的原位檢測(cè)方法。該研究也為ACSR原位腐蝕檢測(cè)提供了新思路。 

圖1搭建近紅外光譜檢測(cè)試驗(yàn)裝置,其主要設(shè)備及功能如表1所示。 

圖  1  近紅外檢測(cè)裝置示意圖
Figure  1.  Schematic diagram of near-infrared detection device
表  1  試驗(yàn)設(shè)備
Table  1.  Experimental equipment
試驗(yàn)設(shè)備 功能 備注
DH-2000光源裝置 發(fā)射近紅外光 鎢鹵素?zé)簦瑯?biāo)稱(chēng)燈泡功率20 W
NIR-QUERT512近紅外光譜儀 接收近紅外光 接收1 000~1 800 nm光源
近紅外傳輸光纖 傳輸載體 -
反射白板 采集參考光譜 -
支架 固定探頭 -
含Oceanview軟件的電腦 獲取近紅外反射率光譜數(shù)據(jù) -

試驗(yàn)選取云南地區(qū)服役不同時(shí)間后4類(lèi)(a、b、c、d)腐蝕狀態(tài)的ACSR作為試樣,如圖2所示。其中,a類(lèi)為未腐蝕試樣,外表光亮,無(wú)任何腐蝕產(chǎn)物和點(diǎn)蝕坑洞;b類(lèi)和c類(lèi)分別為服役18 a和29 a后試樣,表面呈現(xiàn)暗銀色,其截面已經(jīng)完全失去金屬光澤,還出現(xiàn)了腐蝕“麻點(diǎn)”及腐蝕坑,無(wú)明顯的黃色銹蝕斑點(diǎn),但縫隙有極少量的黃色銹蝕;d類(lèi)為服役37 a后試樣,表面基本被黃色的銹蝕覆蓋,內(nèi)部鋼芯基體也遭受到嚴(yán)重的腐蝕,內(nèi)層鋼芯腐蝕產(chǎn)物FeOOH通過(guò)絞線(xiàn)縫隙和點(diǎn)蝕孔洞逐漸滲透至外層鋁線(xiàn)表面,進(jìn)而出現(xiàn)大量黃色的銹蝕斑點(diǎn)。 

圖  2  服役不同時(shí)間后4類(lèi)腐蝕狀態(tài)的ACSR試樣
Figure  2.  ACSR samples in four types of corrosion states after service for different periods of time: (a) uncorroded ACSR; (b,c,d) ACSRs in service for 18 a, 29 a, 37 a

在鋼芯腐蝕產(chǎn)物剛好溢出至表面這一時(shí)段,人眼或視覺(jué)識(shí)別無(wú)法分辨ACSR表面是否有鋼芯腐蝕產(chǎn)物,因此需要通過(guò)近紅外檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)該問(wèn)題,同時(shí)也提出了一種通過(guò)非主觀經(jīng)驗(yàn)判斷ACSR腐蝕狀態(tài)的檢測(cè)方法。 

ACSR腐蝕產(chǎn)物屬于附著型固體,大部分近紅外光都會(huì)被吸收或者漫反射。因此,作者通過(guò)對(duì)ACSR進(jìn)行腐蝕檢測(cè)獲得近紅外反射光譜數(shù)據(jù),其反射率(R)為 

(1)

式中:I為實(shí)時(shí)光譜強(qiáng)度;I0為采集的參考光譜強(qiáng)度;Idark為采集的暗光譜強(qiáng)度。暗光譜是無(wú)光源情況下由電路、儀器等引起的信號(hào)。式(1)中已消除環(huán)境光造成的影響。 

由于不同物質(zhì)對(duì)紅外光的吸收波段不同,所以在利用近紅外光譜技術(shù)對(duì)不同腐蝕狀態(tài)下ACSR表面附著腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行定性分析時(shí),需要先通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量處理將數(shù)據(jù)歸一化至相同的尺度,避免因測(cè)量數(shù)值大小不同對(duì)后續(xù)分析產(chǎn)生影響。 

圖3為近紅外光譜數(shù)據(jù)處理流程圖。首先,通過(guò)近紅外光譜儀測(cè)量,得到試樣的原始光譜,再通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量處理將光譜數(shù)據(jù)歸一到相同尺度上;然后,對(duì)比分析獲得最佳光譜數(shù)據(jù)預(yù)處理方法,并通過(guò)LPG選擇最佳建模波長(zhǎng);最后,利用PCA降維的得分?jǐn)?shù)據(jù)作為輸入端輸入SVR模型,經(jīng)POA優(yōu)化后建立POA-SVR模型,達(dá)到分類(lèi)識(shí)別的目的。 

圖  3  近紅外光譜數(shù)據(jù)處理流程圖
Figure  3.  Flowchart of data processing of near-infrared spectroscopy

PCA是一種常用的多元統(tǒng)計(jì)分析和降維技術(shù),用于探索數(shù)據(jù)中的模式和結(jié)構(gòu),可從光譜數(shù)據(jù)中提取重要信息[21]。PCA通過(guò)因子分析即對(duì)數(shù)據(jù)矩陣進(jìn)行特征分析、旋轉(zhuǎn)變換等操作,獲得相關(guān)信息。本研究基于奇異值(SVD)分解協(xié)方差矩陣實(shí)現(xiàn)PCA算法。對(duì)一個(gè)給定的mn列的數(shù)據(jù)集D進(jìn)行SVD分解,如式(2)所示。 

(2)

式中:U、SV為SVD分解出的三個(gè)向量。其中,U為左奇異向量矩陣,表示數(shù)據(jù)在原始空間的投影,代表原始數(shù)據(jù)在奇異值分解中的旋轉(zhuǎn)部分;S為奇異值矩陣,包含矩陣的奇異值(矩陣特征值的平方根),反映了矩陣中的數(shù)據(jù)方差,奇異值從大到小排列,較大的奇異值對(duì)應(yīng)主成分中貢獻(xiàn)較大的方向;V為右奇異向量矩陣,包含輸入數(shù)據(jù)的特征向量(載荷),載荷是近紅外光譜各波段反射值在主成分中的權(quán)重系數(shù),反映了每個(gè)變量對(duì)主成分變化的貢獻(xiàn)程度,確定哪些波段對(duì)數(shù)據(jù)變異具有重要影響;R為投影向量(得分),表示每個(gè)樣本在主成分上的投影值,反映了原始數(shù)據(jù)點(diǎn)在由主成分組成的低維空間中的位置,并識(shí)別出樣本之間的差異或分組情況。 

R既可以用作降維數(shù)據(jù)集,也可用于聚類(lèi)分析。載荷數(shù)據(jù)可以反映各變量之間的關(guān)系。當(dāng)載荷數(shù)據(jù)點(diǎn)與原點(diǎn)連線(xiàn)時(shí),若兩變量連線(xiàn)夾角較小,則兩變量相關(guān)性(正相關(guān))較強(qiáng),當(dāng)夾角接近180°時(shí),兩變量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。在PCA過(guò)程中,通過(guò)繪制主成分圖,評(píng)估不同組試樣之間的聚類(lèi)情況。得分圖反映了樣本之間的關(guān)系,載荷圖反映了變量之間的關(guān)系。結(jié)合得分圖和載荷圖,能夠探索樣本與變量之間的相關(guān)性,兩者結(jié)果越接近,則相關(guān)性越強(qiáng)。 

在實(shí)際近紅外光譜檢測(cè)過(guò)程中,不可能保證測(cè)試條件完全一致,光漫反射會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生一定影響,同時(shí)樣品成分含量以及噪聲等因素也會(huì)影響光譜,使光譜之間的強(qiáng)度變化較明顯,光譜信息重疊情況嚴(yán)重,很難直觀鑒別各樣品的峰位、峰強(qiáng)等特征信息。因此,還需對(duì)近紅外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理以改善數(shù)據(jù)的質(zhì)量、可解釋性和可用性,從而提高數(shù)據(jù)分析和建模的效率及精度[22]。采用Savitzky-Golay平滑處理可降低光譜的隨機(jī)噪聲和提高光譜信噪比;采用Savitzky-Golay一階導(dǎo)數(shù)可扣除光譜中的背景;采用趨勢(shì)校正(DT)可去除光譜中一些非譜學(xué)性的變化。利用主成分分析中主成分方差解釋率的最大值選擇最佳預(yù)處理方法[23]。 

每次近紅外檢測(cè)都會(huì)得到449組數(shù)據(jù)(不同波長(zhǎng)及其對(duì)應(yīng)的反射率),其中有些波長(zhǎng)可能與測(cè)試物質(zhì)的性質(zhì)密切相關(guān),但有些波長(zhǎng)可能是無(wú)信息的。某些波長(zhǎng)特征或信息可以通過(guò)其他特征或信息線(xiàn)性組合來(lái)表示。因此有必要從449組數(shù)據(jù)中提取最佳波長(zhǎng)建立模型。LPG是化學(xué)因子分析中一種用于分析連接性數(shù)據(jù)的技術(shù)[24]。首先通過(guò)PCA獲得數(shù)據(jù)矩陣的潛變量(載荷)和對(duì)象在潛變量上的投影(得分),然后通過(guò)載荷圖分析數(shù)據(jù)矩陣的性質(zhì),潛變量是測(cè)量變量的線(xiàn)性組合,并且投影定義了由潛變量構(gòu)成的簡(jiǎn)化變量空間中的樣本關(guān)系。與其他變量選擇算法相比,LPG是一種簡(jiǎn)單且高效的變量選擇方法[24]。該方法通過(guò)對(duì)近紅外光譜數(shù)據(jù)矩陣執(zhí)行主成分計(jì)算LPG(載荷圖),然后從LPG中檢測(cè)非共線(xiàn)變量,以LPG拐點(diǎn)處的變量建立模型。 

SVR是一種基于支持向量機(jī)的監(jiān)督學(xué)習(xí)方法,在解決小樣本和非線(xiàn)性的回歸建模問(wèn)題時(shí)具有很大的優(yōu)勢(shì)[25]。首先,利用PCA降維的數(shù)據(jù)作為輸入端,對(duì)不同腐蝕狀態(tài)進(jìn)行數(shù)值編號(hào)并將其作為目標(biāo)值,然后建立導(dǎo)線(xiàn)腐蝕狀態(tài)判別的SVR分類(lèi)模型。為了提高SVR分類(lèi)模型的精度,引入POA,該算法是根據(jù)鵜鶘在捕獵時(shí)的行為和策略提出的一種智能優(yōu)化算法[26]。通過(guò)POA優(yōu)化SVR的懲罰參數(shù)C與核參數(shù)g,進(jìn)一步提升分類(lèi)模型的性能,其方法流程如圖4所示。 

圖  4  POA尋優(yōu)SVR參數(shù)流程圖
Figure  4.  Flowchart of POA optimizing SVR parameters

在1 000~1 800 nm光譜波長(zhǎng)范圍內(nèi),對(duì)140根導(dǎo)線(xiàn)試樣(a、b、c、d類(lèi)腐蝕狀態(tài)試樣的數(shù)量分別為20、50、50、20根)進(jìn)行近紅外光譜測(cè)試,從距探頭約1 cm處垂直掃描最外層鋁線(xiàn)中心,光斑直徑約為1.5 mm,得到近紅外原始光譜數(shù)據(jù)。每根試樣同一處掃描5次,以去除異常光譜數(shù)據(jù)后的平均值作為該樣品的近紅外反射光譜數(shù)據(jù),并對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量(SNV)處理,其結(jié)果如圖5所示。 

圖  5  經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量處理后的4類(lèi)試樣光譜圖
Figure  5.  Spectrograms of four types of samples after treatment with standard normal variables

圖5可見(jiàn),雖然這些導(dǎo)線(xiàn)在不同腐蝕狀態(tài)下的腐蝕產(chǎn)物存在差異,但由于它們的主要元素仍是鋁,因此,其光譜的波峰、波谷處重合度極高,難以通過(guò)該光譜直接區(qū)分。為了解決這一問(wèn)題,需要采用合適的光譜預(yù)處理方法,從光譜中提取有效特征信息即篩選出有代表性的波長(zhǎng)。結(jié)合不同預(yù)處理方法,再通過(guò)前兩主成分(第一主成分PC1和第二主成分PC2)分析得到方差解釋率(對(duì)總方差的貢獻(xiàn)比例),結(jié)果如表2所示。 

表  2  光譜數(shù)據(jù)經(jīng)不同方法預(yù)處理后主成分的方差解釋率
Table  2.  Variance explanation rates of PCs after preprocessing spectral data by different methods
編號(hào) 預(yù)處理方法 方差解釋率/%
PC1 PC2 PC1+PC2
DT 76.48 22.37 98.95
SG-1D 88.68 7.26 96.30
SGS 71.00 28.16 99.16
DT+SG-1D 77.04 9.65 86.69
DT+SGS 76.49 22.40 98.89
SG-1D+SGS 89.68 7.30 96.98
DT+SG-1D+SGS 84.70 10.08 94.78
注:DT為趨勢(shì)校正;SG-1D為Savitzky-Golay一階導(dǎo)數(shù);SGS為Savitzky-Golay平滑處理。

表2中前兩主成分PC1+PC2方差解釋率超過(guò)98%(可以解釋原光譜98%以上信息)的有①、③、⑤共3種預(yù)處理方法,這表明不同腐蝕狀態(tài)試樣的化學(xué)性質(zhì)因其腐蝕產(chǎn)物成分不同而不同。其中,預(yù)處理③的方差解釋率最高,達(dá)到了99.16%,即采用該預(yù)處理方法時(shí)前兩個(gè)主成分可以代替原光譜數(shù)據(jù)中最多99.16%的信息。 

近紅外光譜數(shù)據(jù)存在著冗余性,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行SNV處理和Savitzky-Golay平滑預(yù)處理即預(yù)處理③后,通過(guò)LPG對(duì)近紅外波長(zhǎng)進(jìn)行篩選。主成分的載荷圖如圖6所示。 

圖  6  經(jīng)SNV處理和Savitzky-Golay平滑預(yù)處理后主成分載荷圖
Figure  6.  Diagram of principal component loading plot after SNV processing and Savitzky-Golay smooth preprocessing

由前文分析可知,經(jīng)SNV處理和Savitzky-Golay平滑預(yù)處理后,PC1和PC2的方差解釋率分別為71.00%和28.16%,累計(jì)方差解釋率達(dá)到99.16%。這表明這兩個(gè)主成分能夠表達(dá)99.16%的原始近紅外光譜信息。在載荷圖中,各載荷點(diǎn)反映了對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)對(duì)主成分變化的貢獻(xiàn)大小。通過(guò)分析,可以識(shí)別具有顯著影響的關(guān)鍵波長(zhǎng)。在圖6中,選擇的波長(zhǎng)均位于載荷圖的拐點(diǎn),分別為1 052.904、1 121.885、1 179.405、1 233.530、1 300.114、1 393.117、1 429.198、1 490.149、1 566.309、1 635.826 nm。這些拐點(diǎn)清晰地展示了各峰間相對(duì)強(qiáng)度的逐漸變化,以及左右直線(xiàn)變量的非共線(xiàn)性。這10個(gè)近紅外波長(zhǎng)將作為最佳波長(zhǎng)用來(lái)構(gòu)建模型。 

將SNV處理和Savitzky-Golay平滑預(yù)處理后獲得的10個(gè)最佳波長(zhǎng)進(jìn)行PCA,獲得降維后的二維得分?jǐn)?shù)據(jù)和4類(lèi)樣本可視化聚類(lèi)結(jié)果,結(jié)果如圖7所示。 

圖  7  PCA得分圖(SNV處理和Savitzky-Golay平滑預(yù)處理后10個(gè)最佳波長(zhǎng))
Figure  7.  PCA score plots (10 optimum wave lengths after SNV processing and Savitzky-Golay smooth preprocessing)

分析結(jié)果中PC1和PC2的方差解釋率之和為99%,即該兩個(gè)主成分表達(dá)了原始光譜數(shù)據(jù)信息的99%。從圖7中可以看出,a類(lèi)和d類(lèi)腐蝕狀態(tài)聚類(lèi)明顯,而b類(lèi)與c類(lèi)腐蝕狀態(tài)出現(xiàn)了部分交集,即無(wú)法從PCA得分結(jié)果完全區(qū)分b類(lèi)與c類(lèi)試樣的腐蝕狀態(tài)。 

圖7中的PCA結(jié)果并不能完全解決b類(lèi)與c類(lèi)腐蝕狀態(tài)的分類(lèi),因此先采用SVR模型進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)分類(lèi)目的。利用上述主成分降維出的前兩主成分得分?jǐn)?shù)據(jù)作為SVR模型的輸入集,并將4類(lèi)腐蝕狀態(tài)標(biāo)簽(分別設(shè)為0、1、2、3)作為目標(biāo)值。通過(guò)SVR建立回歸模型,默認(rèn)設(shè)置SVR模型懲罰參數(shù)C=1,核參數(shù)g=0.5,結(jié)果如圖8所示。 

圖  8  默認(rèn)參數(shù)下SVR模型的識(shí)別結(jié)果
Figure  8.  Recognition results of SVR model with default parameters

若腐蝕狀態(tài)標(biāo)簽實(shí)際值與目標(biāo)值之間的差值小于0.5,則將模型分類(lèi)結(jié)果視為正確。該SVR模型的整體分類(lèi)準(zhǔn)確率為92.14%,仍然存在一定的偏差,這表明一些不可靠特征對(duì)模型產(chǎn)生了影響。因此,需要對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化以減小這種影響,從而提高模型的判別率。 

經(jīng)POA尋優(yōu)后,SVR模型的懲罰參數(shù)C=2.12,核參數(shù)g=0.57,最后結(jié)果如表3所示。結(jié)果表明,POA優(yōu)化后模型識(shí)別b類(lèi)和c類(lèi)腐蝕狀態(tài)的正確率分別提高了4%和8%,整體正確率提高了4.29%,最終腐蝕狀態(tài)識(shí)別率達(dá)到96.43%,其實(shí)際值與目標(biāo)值的偏差較小,模型整體識(shí)別效果良好。 

表  3  POA-SVR模型結(jié)果
Table  3.  POA-SVR model results
腐蝕狀態(tài) 正確率/%
SVR POA-SVR
a類(lèi) 100 100
b類(lèi) 90 94
c類(lèi) 88 96
d類(lèi) 100 100
整體 92.14 96.43

為了進(jìn)一步驗(yàn)證POA-SVR模型的可靠性,采用能譜分析儀(EDS)對(duì)4類(lèi)腐蝕狀態(tài)試樣表面進(jìn)行化學(xué)元素分析,結(jié)果如表4所示。EDS分析結(jié)果表明,d類(lèi)腐蝕狀態(tài)試樣表面含有較多的Fe元素,c類(lèi)腐蝕狀態(tài)試樣表面僅有極少量的Fe元素,這表明d類(lèi)腐蝕狀態(tài)試樣的鋼基體已經(jīng)遭受?chē)?yán)重的破壞,c類(lèi)腐蝕狀態(tài)試樣的鋼芯腐蝕產(chǎn)物已經(jīng)開(kāi)始往表面滲透。但b類(lèi)和c類(lèi)腐蝕狀態(tài)試樣的表面特征幾乎一致,難以通過(guò)觀察區(qū)分,通過(guò)上述近紅外來(lái)光譜技術(shù)結(jié)合分類(lèi)模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)b類(lèi)和c類(lèi)腐蝕狀態(tài)的分類(lèi)識(shí)別。 

表  4  4類(lèi)腐蝕狀態(tài)試樣表面的EDS分析結(jié)果
Table  4.  EDS analysis results of sample surfaces with different corrosion states
腐蝕狀態(tài) 摩爾分?jǐn)?shù)/%
Al Zn Fe
a類(lèi) 89.12 - -
b類(lèi) 62.66 0.06 -
c類(lèi) 49.24 3.44 0.69
d類(lèi) 54.13 5.51 9.65

因此,將表面附著少量鋼芯腐蝕產(chǎn)物的c類(lèi)腐蝕狀態(tài)作為導(dǎo)線(xiàn)鋼芯腐蝕的臨界狀態(tài),此時(shí)該腐蝕狀態(tài)導(dǎo)線(xiàn)的鋼芯已經(jīng)失去鍍鋅層的保護(hù),在隨后的腐蝕過(guò)程中將加劇腐蝕,直至鋼芯斷股。當(dāng)檢測(cè)出輸電線(xiàn)屬于c類(lèi)腐蝕狀態(tài)時(shí),應(yīng)及時(shí)采取相關(guān)處理或更換導(dǎo)線(xiàn),以避免發(fā)生斷線(xiàn)及嚴(yán)重安全事故。 

(1)采用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)變量處理和Savitzky-Golay平滑預(yù)處理,可使最大方差解釋率達(dá)到99.16%。利用LPG篩選了10處最佳波長(zhǎng)作為建模變量。結(jié)合最佳的預(yù)處理方法和最佳的波長(zhǎng),利用主成分分析得分圖得到樣本的可視化聚類(lèi)結(jié)果,同時(shí)獲取經(jīng)降維后的二維得分?jǐn)?shù)據(jù)。 

(2)利用主成分降維數(shù)據(jù)結(jié)合支持向量機(jī)建立了分類(lèi)模型,并用鵜鶘算法優(yōu)化支持向量機(jī)回歸分類(lèi)模型的參數(shù)以提高模型分類(lèi)精度,最終模型的分類(lèi)準(zhǔn)確率達(dá)到96.43%。




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