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龍圖騰網(wǎng)恭喜內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司包頭供電分公司申請(qǐng)的專(zhuān)利安全能量效率最大化的光纖浸水感知方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN120017172B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-06-13發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202510473126.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H04B10/80；該發(fā)明授權(quán)安全能量效率最大化的光纖浸水感知方法是由閆志剛;崔敏;閆詩(shī)琦;王金睿;丁昀民;蘇鑫越;徐貴;張瑞強(qiáng);趙磊;楊鵬;馬夢(mèng)真設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2025-04-16向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本安全能量效率最大化的光纖浸水感知方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種安全能量效率最大化的光纖浸水感知方法。該方法通過(guò)多傳感器感知光纜環(huán)境狀態(tài)信息，利用光傳感技術(shù)傳遞數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與計(jì)算。其中利用分層元強(qiáng)化學(xué)習(xí)，訓(xùn)練模型不斷優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，從而達(dá)到安全能量效率最大化。

本發(fā)明授權(quán)安全能量效率最大化的光纖浸水感知方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.安全能量效率最大化的光纖浸水感知方法，其特征在于，包括如下步驟： S1，光纖傳能系統(tǒng)的構(gòu)建與初始化，選用高功率輸出、適用于長(zhǎng)距離傳輸?shù)募す庾鳛楣庠矗⒂?jì)算其輸出功率，確保能量傳輸效率；同時(shí)，選擇單模光纖以支持大功率傳輸，評(píng)估光纖的傳輸損耗，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性；通過(guò)調(diào)節(jié)光源輸出功率并平均分配給各傳感器，保證每個(gè)傳感器正常運(yùn)行；最后，調(diào)試系統(tǒng)，驗(yàn)證光源、光纖和耦合系統(tǒng)的性能，確保整體能量傳輸效率達(dá)到設(shè)計(jì)要求； S2，通過(guò)光傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)浸水感知功能并反饋數(shù)據(jù)，利用光纖傳感器檢測(cè)浸水，監(jiān)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度隨水浸程度的變化；將傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸至監(jiān)控中心，考慮傳輸過(guò)程中的信號(hào)損耗；系統(tǒng)根據(jù)信號(hào)變化判斷浸水事件，若變化超出預(yù)設(shè)閾值，則觸發(fā)反饋；定期校準(zhǔn)系統(tǒng)，調(diào)整校準(zhǔn)參數(shù)，確保感知信號(hào)的準(zhǔn)確性； S3，計(jì)算安全性保障指標(biāo)及能量效率，通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，綜合考慮各節(jié)點(diǎn)的功率消耗、溫度和濕度，計(jì)算系統(tǒng)的安全性指標(biāo)；同時(shí)，計(jì)算系統(tǒng)的能量效率，評(píng)估輸出功率與輸入功率的比值；設(shè)計(jì)優(yōu)化目標(biāo)，平衡安全性和能量效率，通過(guò)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)整體性能最優(yōu)； S4，利用分層強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，設(shè)計(jì)分層強(qiáng)化學(xué)習(xí)框架，高層策略制定長(zhǎng)期計(jì)劃，低層策略執(zhí)行短期操作；定義狀態(tài)空間和動(dòng)作空間，設(shè)計(jì)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)以平衡能量效率與安全性；通過(guò)訓(xùn)練模型，使其快速適應(yīng)新任務(wù)，優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)，提升整體性能； S5，通過(guò)實(shí)時(shí)的能量監(jiān)測(cè)與反饋機(jī)制，最大化安全能量效率，利用傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)，獲取功率、溫度數(shù)據(jù)；基于分層元強(qiáng)化學(xué)習(xí)模型，動(dòng)態(tài)調(diào)整控制策略；持續(xù)監(jiān)測(cè)與調(diào)整，直至安全能量效率達(dá)到最優(yōu)，輸出最佳控制策略； 其中，在S4步驟中，在分層強(qiáng)化學(xué)習(xí)中，設(shè)計(jì)兩個(gè)層次的策略，低層策略執(zhí)行短期的具體動(dòng)作，整傳感器靈敏度和優(yōu)化功率傳輸效率，高層策略負(fù)責(zé)長(zhǎng)遠(yuǎn)的決策，確定感知頻率和選擇能源管理策略； 首先，為了應(yīng)用分層元強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法，需要定義狀態(tài)空間、動(dòng)作空間和獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)； 狀態(tài)空間包括系統(tǒng)中所有可能的環(huán)境和系統(tǒng)狀態(tài)，在光纖浸水感知系統(tǒng)中，狀態(tài)空間表示為一個(gè)向量，包含功率傳輸狀態(tài)，溫度狀態(tài)，濕度狀態(tài)，浸水狀態(tài)，光纖系統(tǒng)功率傳輸效率，系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)度，狀態(tài)空間表示如下： （14） 其中表示第個(gè)設(shè)備及其環(huán)境變量的狀態(tài)； 其次，動(dòng)作空間包含所有可能的控制動(dòng)作，每個(gè)控制動(dòng)作會(huì)改變系統(tǒng)的參數(shù)，以便優(yōu)化能量效率和安全性； 高層策略的動(dòng)作空間定義為： （15） 低層策略的動(dòng)作空間為： （16） 其中，和分別是高層和低層策略的動(dòng)作空間，和分別是高層和底層策略的動(dòng)作； 高層策略關(guān)注長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)特征，統(tǒng)計(jì)特征合集定義為： （17） 其中表示平均功率傳輸狀態(tài)，表示總采樣時(shí)間，表示采樣起始時(shí)間，表示溫度波動(dòng)方差，溫度隨時(shí)間t變化的函數(shù)，表示溫度均值，表示濕度狀態(tài)最大值，表示浸水事件期望頻率，表示光纖系統(tǒng)功率傳輸效率均值，表示系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)度均值； 低層策略關(guān)注瞬時(shí)環(huán)境狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)特征合集定義為： （18） 其中為功率傳輸狀態(tài)，為溫度狀態(tài)，為濕度狀態(tài)，為浸水狀態(tài)，光纖系統(tǒng)功率傳輸效率變化梯度，為系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)度變化速率； 然后，獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)是衡量系統(tǒng)當(dāng)前狀態(tài)與執(zhí)行動(dòng)作后狀態(tài)的質(zhì)量的函數(shù)，其中表示狀態(tài)空間，表示智能體采取的行動(dòng)，，獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)應(yīng)同時(shí)考慮系統(tǒng)的安全性和能量效率兩個(gè)方面；系統(tǒng)在執(zhí)行每個(gè)動(dòng)作后，計(jì)算一個(gè)綜合獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)評(píng)估該動(dòng)作的有效性，計(jì)算公式如下： （19） 其中，是執(zhí)行動(dòng)作后能量效率的變化，是系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的變化，和是調(diào)節(jié)能量效率與安全性風(fēng)險(xiǎn)的權(quán)重系數(shù)； 最后，模型的目標(biāo)是學(xué)習(xí)如何從之前的經(jīng)驗(yàn)中快速適應(yīng)新任務(wù)，使得模型可以在面對(duì)不同的浸水感知任務(wù)時(shí)快速調(diào)整策略，提升訓(xùn)練效率，訓(xùn)練過(guò)程通過(guò)以下公式表示： （20） 其中，表示系統(tǒng)的參數(shù)，是任務(wù)集，是在任務(wù)集上進(jìn)行學(xué)習(xí)后的損失函數(shù)，表示訓(xùn)練得到的新的系統(tǒng)參數(shù)。

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