本發(fā)明涉及電力工程,更具體地說,本發(fā)明涉及基于特征識(shí)別的架空線路工程清單生成方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、隨著電力系統(tǒng)工程建設(shè)的持續(xù)推進(jìn),架空輸電線路作為輸變電工程中的核心環(huán)節(jié),其設(shè)計(jì)、施工與工程量管理的重要性日益凸顯。在架空線路工程實(shí)施過程中,工程清單作為工程量統(tǒng)計(jì)、成本核算、資源調(diào)配及施工計(jì)劃制定的基礎(chǔ)依據(jù),其準(zhǔn)確性與完整性對(duì)項(xiàng)目全過程的管理質(zhì)量具有直接影響。
2、目前,架空線路工程清單的生成仍主要依賴人工依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙與地理信息手動(dòng)編制,輔以部分工程預(yù)算軟件進(jìn)行輔助計(jì)算。這類傳統(tǒng)方法具有以下典型缺陷:
3、設(shè)計(jì)圖紙通常以cad、pdf等格式存儲(chǔ),地理信息則存在于gis平臺(tái)或各類測(cè)繪數(shù)據(jù)中,不同格式與坐標(biāo)體系之間缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),難以實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)的有效融合;并且現(xiàn)有方法多基于規(guī)則驅(qū)動(dòng)或淺層圖像處理算法,難以適應(yīng)不同規(guī)范、樣式及格式的圖紙內(nèi)容,造成工程關(guān)鍵參數(shù)提取不全或失真,而且當(dāng)前清單生成結(jié)果大多未經(jīng)過系統(tǒng)性邏輯驗(yàn)證,存在工程項(xiàng)間的條件遺漏、互斥錯(cuò)誤或結(jié)構(gòu)斷裂,極易引發(fā)后續(xù)預(yù)算失誤與施工誤解。
4、針對(duì)上述問題,本發(fā)明提出一種解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷,本發(fā)明的實(shí)施例提供基于特征識(shí)別的架空線路工程清單生成方法及系統(tǒng),有效解決了現(xiàn)有技術(shù)在多源數(shù)據(jù)融合、關(guān)鍵參數(shù)提取、清單結(jié)構(gòu)邏輯一致性與數(shù)據(jù)閉環(huán)管理方面的技術(shù)瓶頸,顯著提升了架空線路工程清單生成的自動(dòng)化、智能化和工程適配能力。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
3、基于特征識(shí)別的架空線路工程清單生成方法,包括如下步驟:獲取架空線路工程的設(shè)計(jì)圖紙和地理信息數(shù)據(jù),構(gòu)建多源數(shù)據(jù)融合模型;基于多源數(shù)據(jù)融合模型,通過變分自編碼器提取潛在特征,并獲取潛在特征對(duì)目標(biāo)工程狀態(tài)的貢獻(xiàn)度,結(jié)合bootstrap擾動(dòng)和ksg估計(jì)法篩選關(guān)鍵工程參數(shù);對(duì)關(guān)鍵工程參數(shù)基于規(guī)則引擎和模板庫匹配生成初始工程清單;對(duì)初始工程清單構(gòu)建邏輯圖結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)化為一階謂詞規(guī)則及布爾變量,輸入sat求解器執(zhí)行一致性校驗(yàn),并進(jìn)行分類修正;輸出修正后的架空線路工程清單,并同步更新至工程管理數(shù)據(jù)庫。
4、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,獲取架空線路工程的設(shè)計(jì)圖紙和地理信息數(shù)據(jù),構(gòu)建多源數(shù)據(jù)融合模型,具體為:基于clahe法對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行圖像清晰化和矯正處理;對(duì)處理后的設(shè)計(jì)圖紙采用深度學(xué)習(xí)圖像分割模型,提取圖紙中的矢量圖元;將矢量圖元與地理信息數(shù)據(jù)通過坐標(biāo)對(duì)其算法進(jìn)行空間匹配,構(gòu)建統(tǒng)一參考坐標(biāo)下的圖像-地理融合模型;基于融合模型獲取線路工程表征數(shù)據(jù),并通過線路工程表征數(shù)據(jù)構(gòu)建異構(gòu)圖結(jié)構(gòu);將標(biāo)注信息通過ocr法轉(zhuǎn)化為可解析的語義向量,并結(jié)合異構(gòu)圖結(jié)構(gòu)執(zhí)行特征嵌入構(gòu)建多源數(shù)據(jù)融合模型。
5、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,基于多源數(shù)據(jù)融合模型,通過變分自編碼器提取潛在特征,并獲取潛在特征對(duì)目標(biāo)工程狀態(tài)的貢獻(xiàn)度,結(jié)合bootstrap擾動(dòng)和ksg估計(jì)法篩選關(guān)鍵工程參數(shù),具體為:基于多源數(shù)據(jù)融合模型的輸入數(shù)據(jù)構(gòu)建包括多個(gè)子編碼器的變分自編碼器模型,并輸出潛在特征均值向量與方差向量;對(duì)潛在特征均值向量與方差向量通過重參數(shù)化方法進(jìn)行采樣得到潛在變量向量;通過潛在變量向量構(gòu)建目標(biāo)函數(shù),并以最小化目標(biāo)函數(shù)聯(lián)合訓(xùn)練編碼器與解碼器網(wǎng)絡(luò)得到vae模型;通過vae模型提取潛在特征空間中的各個(gè)潛在變量維度,并基于shap方法評(píng)估其對(duì)目標(biāo)工程狀態(tài)的貢獻(xiàn)度;依據(jù)貢獻(xiàn)度結(jié)合bootstrap擾動(dòng)和ksg估計(jì)法進(jìn)行特征排序,篩選前k個(gè)關(guān)鍵潛在維度作為關(guān)鍵工程參數(shù)。
6、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,依據(jù)貢獻(xiàn)度結(jié)合bootstrap擾動(dòng)和ksg估計(jì)法進(jìn)行特征排序,還包括:對(duì)潛在變量維度進(jìn)行bootstrap擾動(dòng),根據(jù)擾動(dòng)后對(duì)重構(gòu)項(xiàng)的平均影響程度得到穩(wěn)定性特征;獲取目標(biāo)工程標(biāo)簽,通過ksg估計(jì)方法計(jì)算每個(gè)潛在變量維度與目標(biāo)工程標(biāo)簽的互信息值;根據(jù)穩(wěn)定性特征、互信息值以及貢獻(xiàn)度進(jìn)行加權(quán)融合得到潛在變量維度的評(píng)分函數(shù);根據(jù)評(píng)分函數(shù)對(duì)所有潛在變量維度進(jìn)行排序。
7、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,對(duì)關(guān)鍵工程參數(shù)基于規(guī)則引擎和模板庫匹配生成初始工程清單,具體為:將所述關(guān)鍵工程參數(shù)進(jìn)行向量化處理得到統(tǒng)一格式的工程段特征向量,并構(gòu)建包含條件表達(dá)與工程邏輯的規(guī)則庫;根據(jù)特征向量匹配規(guī)則庫,得到規(guī)則生成結(jié)果集;建立歷史工程段樣本庫,并獲取目標(biāo)段特征向量并與樣本庫進(jìn)行相似度計(jì)算,提取其工程清單項(xiàng)組成相似推理結(jié)果集;構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的工程模板庫,通過對(duì)目標(biāo)段特征向量與模板匹配規(guī)則的比對(duì),提取其工程清單項(xiàng)形成模板匹配結(jié)果集;將規(guī)則生成結(jié)果集、相似推理結(jié)果集與模板匹配結(jié)果集進(jìn)行清單項(xiàng)級(jí)別的融合處理,并按照預(yù)設(shè)來源優(yōu)先級(jí)合并結(jié)果,輸出結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的初始工程清單數(shù)據(jù)。
8、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,對(duì)初始工程清單通過邏輯規(guī)則與約束一致性校驗(yàn)方法進(jìn)行優(yōu)化校驗(yàn)與修正,具體為:根據(jù)所述初始工程清單,對(duì)清單項(xiàng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化表達(dá),并生成初始工程清單向量集;提取工程項(xiàng)之間的邏輯依賴關(guān)系、互斥約束、包含關(guān)系及條件觸發(fā)關(guān)系,并構(gòu)建包含節(jié)點(diǎn)與邊的工程清單邏輯圖結(jié)構(gòu);對(duì)邏輯圖結(jié)構(gòu)進(jìn)行形式化表達(dá),使用一階謂詞邏輯表示清單項(xiàng)之間的前提-結(jié)論型推理模式構(gòu)造謂詞規(guī)則;將所述初始工程清單向量集定義為對(duì)應(yīng)布爾變量;將謂詞規(guī)則和布爾變量輸入sat布爾求解模型中進(jìn)行規(guī)則一致性校驗(yàn);根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果對(duì)規(guī)則不一致項(xiàng)進(jìn)行修正。
9、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果對(duì)規(guī)則不一致項(xiàng)進(jìn)行修正,具體為:所述規(guī)則不一致包括條件缺失類、互斥共現(xiàn)類、結(jié)構(gòu)斷鏈類;對(duì)所述條件缺失類通過補(bǔ)充缺失項(xiàng)進(jìn)行修正;對(duì)所述互斥共現(xiàn)類通過調(diào)用上位項(xiàng)優(yōu)先級(jí)規(guī)則刪除低優(yōu)先項(xiàng)進(jìn)行修正;對(duì)結(jié)構(gòu)斷鏈類通過補(bǔ)全缺失中介項(xiàng)或標(biāo)記需審查區(qū)域進(jìn)行修正;將修正后的清單重新編碼為結(jié)構(gòu)向量,構(gòu)成修正后工程清單;將修正后工程清單重新輸入sat一致性校驗(yàn)過程,若結(jié)果滿足所有規(guī)則,則判定清單結(jié)構(gòu)完整且邏輯一致,輸出為最終的架空線路工程清單。
10、在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中,輸出修正后的架空線路工程清單,并同步更新至工程管理數(shù)據(jù)庫,具體為:將修正后的架空線路工程清單進(jìn)行結(jié)構(gòu)化封裝;基于哈希算法對(duì)封裝后的架空線路工程清單生成唯一綁定;調(diào)用數(shù)據(jù)庫上傳架空線路工程清單,采用分塊傳輸技術(shù)進(jìn)行處理;將處理后的架空線路工程清單同步更新至工程管理數(shù)據(jù)庫。
11、本技術(shù)實(shí)施例中提供的一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案,至少具有如下技術(shù)效果或優(yōu)點(diǎn):
12、1、通過圖像增強(qiáng)、深度分割、ocr識(shí)別、空間配準(zhǔn)和多模態(tài)數(shù)據(jù)融合,構(gòu)建了結(jié)構(gòu)-空間-語義統(tǒng)一表達(dá)的多源數(shù)據(jù)融合模型,并基于變分自編碼器(vae)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工程數(shù)據(jù)的深層特征提取與關(guān)鍵參數(shù)識(shí)別,進(jìn)一步結(jié)合shap分析、互信息估計(jì)和bootstrap擾動(dòng)保障特征提取的解釋性與魯棒性;最后,通過規(guī)則引擎、歷史樣本相似推理與模板庫三重機(jī)制融合生成初始工程清單,實(shí)現(xiàn)了高準(zhǔn)確性、高可解釋性、結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的清單輸出。整體方案具備從原始圖紙自動(dòng)化解析到清單生成的端到端處理能力,顯著提升了工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)處理的智能化水平、效率與準(zhǔn)確性,構(gòu)建了可靠支撐工程決策與智能應(yīng)用的一體化基礎(chǔ)模型。
13、2、通過引入結(jié)構(gòu)化表達(dá)、邏輯圖建模、一階謂詞邏輯與sat布爾求解模型,對(duì)初始工程清單進(jìn)行規(guī)則一致性校驗(yàn)與自動(dòng)修正,實(shí)現(xiàn)了工程清單從草稿態(tài)向結(jié)構(gòu)完備、邏輯閉合、工程合理的正式狀態(tài)轉(zhuǎn)化,有效解決了傳統(tǒng)人工校對(duì)中存在的邏輯遺漏、結(jié)構(gòu)斷鏈與矛盾共現(xiàn)等問題。同時(shí),結(jié)合分類修正策略(包括條件補(bǔ)全、互斥消解與鏈路補(bǔ)齊),保障清單邏輯的嚴(yán)謹(jǐn)性與推理的可驗(yàn)證性;最終通過結(jié)構(gòu)化封裝與哈希綁定,實(shí)現(xiàn)清單數(shù)據(jù)的可溯源、可復(fù)用和在工程管理系統(tǒng)中的穩(wěn)定集成,顯著提升清單數(shù)據(jù)的工程適用性、系統(tǒng)兼容性和自動(dòng)化處理能力。