基于EMD算法的海纜歷史數據趨勢分析

方文軍，安博文

（上海海事大學信息工程學院，上海201306）

基于EMD算法的海纜歷史數據趨勢分析

方文軍，安博文

（上海海事大學信息工程學院，上海201306）

從海纜歷史溫度數據中分析出海纜的老化或者故障位置是工程應用中急需解決的問題。針對上述問題，采用EMD（經驗模態分解）算法提取出海纜每一處歷史溫度數據的時頻特征，再通過矩陣相似度來衡量不同位置點海纜時頻特征的相似度大小，最后通過分析對比相似度的異常來確定海纜老化或故障的位置。實例驗證結果表明，問題海纜位置點與正常海纜位置點之間的相似度遠小于正常海纜位置點之間的相似度，因而能預測出所有問題海纜的位置點。

經驗模態分解；矩陣相似度；時頻特征

0 引 言

現今世界各國都越來越重視對海洋石油的開采、利用和興建采油平臺。采油平臺通常由一個大一點的母平臺和幾個小一點的子平臺組成平臺群，平臺上安裝有透平發電機發電，各平臺之間通過海纜連接組成電路網絡，這樣當其中一個平臺的電力不足時，可以由電網內的其他平臺向它輸送電能而不至于耽誤平臺上正常的生產作業。因此，海纜成為了海上采油平臺的生命線，海纜安全可靠、經濟地運行顯得尤其重要。然而，海纜的工作環境相當復雜，需要長時間高負荷運行，存在各類損害風險。工程中一般都采用BOTDA（布里淵光時域分析儀）配合海纜中的冗余光纖對海纜進行實時監測。BOTDA利用分布式光纖傳感技術實時獲取海纜的溫度數據，平均每分鐘獲得一組海纜溫度數據，一年時間會產生超過1 TByte的海量海纜溫度數據。……