一种电缆表面缺陷监测方法与流程

本发明涉及电缆监测，具体是一种电缆表面缺陷监测方法。

背景技术：

1、电缆是一种电能或信号传输装置，通常由几根或几组导线组成，广泛应用于电力、通信、建筑、交通、工业等领域，用于连接电路、电器、设备等，实现电能或信号的传输和分配，随着电力行业的快速发展，电缆作为电力传输的重要载体，其安全性和可靠性对于电力系统的稳定运行至关重要；

2、然而电缆在长时间的使用后存在产生各种表面缺陷的风险，在影响电缆性能的同时易引发严重的安全事故，传统的电缆表面缺陷监测方法难以实现电缆表面缺陷的自动检测识别并及时预警，以及无法分析确定需要重点监测的区域并精准评估重点区域的管理合理性，不利于降低管理难度和各区域的电缆运行风险性，自动化和智能化程度低；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电缆表面缺陷监测方法，解决了现有技术难以实现电缆表面缺陷的自动检测识别并及时预警，以及无法分析确定需要重点监测的区域并精准评估重点区域的管理合理性，自动化和智能化程度低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种电缆表面缺陷监测方法，包括以下步骤：

4、步骤一、电缆表面监控模块采集到相应电缆的表面图像，并将所采集的电缆表面图像发送至图像处理捕捉模块；

5、步骤二、图像处理捕捉模块对电缆表面图像进行去噪和增强的预处理操作，将电缆表面图像进行特征提取和缺陷识别，捕捉电缆表面的各种缺陷，且将电缆表面缺陷识别信息发送至信息分析模块；

6、步骤三、信息分析模块基于电缆表面缺陷识别信息对缺陷进行定位和分类，基于缺陷的严重程度和类型以判断是否生成缺陷预警信息，且在生成缺陷预警信息时将其发送至电缆综合管理端；

7、步骤四、电缆综合管理端采集到缺陷预警信息所对应电缆的位置以确定所对应区域的检维人员，通知相应检维人员前往进行对应电缆的处理；

8、步骤五、通过区域电缆决策模块进行分析以判断相应区域的电缆管理难易性，并将相应区域标记为重点区域或寻常区域，且将重点区域发送至区域管理追踪模块；

9、步骤六、区域管理追踪模块通过分析以判断针对相应重点区域的电缆管理合理性，并生成相应区域的待优化信号或管理合格信号，且将相应重点区域的待优化信号或管理合格信号发送至电缆综合管理端。

10、进一步的，在步骤五中，区域电缆决策模块的具体分析过程如下：

11、获取到所有需要进行电缆监测的区域，将相应区域的面积标记为监面值，并将相应区域中需要监测的电缆数量标记为电缆数检值，采集到所需监测的相应电缆的长度，且将相应区域中需要监测的所有电缆的长度进行求和计算得到电缆长度总表值；

12、获取到相应区域的电缆损评值，通过将监面值、电缆数检值、电缆长度总表值和电缆损评值进行数值计算得到区域决策初检值，将区域决策初检值与预设区域决策初检阈值进行数值比较，若区域决策初检值超过预设区域决策初检阈值，则将相应区域标记为重点区域。

13、进一步的，若区域决策初检值未超过预设区域决策初检阈值，则通过逐时段预警检测分析以得到区域缺陷表现值，将区域缺陷表现值与预设区域缺陷表现阈值进行数值比较，若区域缺陷表现值超过预设区域缺陷表现阈值，则将相应区域标记为重点区域；若区域缺陷表现值未超过预设区域缺陷表现阈值，则将相应区域标记为寻常区域。

14、进一步的，逐时段预警检测分析的具体分析过程如下：

15、设定检测周期，在检测周期内设定若干个检测时段，且所有检测时段的持续时长相同；通过分析将对应检测时段标记为缺陷高发时段或缺陷低发时段，获取到检测周期内相应区域的缺陷高发时段的数量并将其标记为高发时段数检值，并将所有检测时段的缺陷预警检测值进行求和计算得到缺陷预警总频值；

16、且采集到相应缺陷预警信息的发生时刻并将其标记为缺陷发生时刻，将相邻两组缺陷发生时刻之间的间隔时长标记为缺陷发生隔时值，并将相应两组缺陷预警信息所对应的电缆的间距标记为缺陷发生距表值，且将缺陷发生隔时值与对应缺陷发生距表值的比值标记为处理急况值，获取到检测周期内未超过预设处理急况阈值的处理急况值的数量并将其标记为紧急处理数检值；

17、通过将高发时段数检值、缺陷预警总频值和紧急处理数检值进行数值计算得到区域缺陷预警值。

18、进一步的，缺陷高发时段和缺陷低发时段的分析判断方法如下：

19、采集到对应检测时段相应区域中生成缺陷预警信息的数量并将其标记为缺陷预警检测值，将缺陷预警检测值与预设缺陷预警检测阈值进行数值比较，若缺陷预警检测值超过预设缺陷预警检测阈值，则将对应检测时段标记为缺陷高发时段；若缺陷预警检测值未超过预设缺陷预警检测阈值，则将对应检测时段标记为缺陷低发时段。

20、进一步的，在步骤六中，区域管理追踪模块的具体分析过程如下：

21、在生成相应缺陷预警信息时将对应生成时刻标记为第一时刻，以及采集到针对相应缺陷预警信息进行对应电缆处理的完成时刻并将其标记为第二时刻，将第一时刻与第二时刻之间的间隔时长标记为表现时长；将表现时长与对应预设表现时长阈值进行数值比较，若表现时长超过预设表现时长阈值，则将对应表现时长标记为标红时长；

22、获取到检测周期内相应重点区域所对应的标红时长的数量并将其标记为应急非良值，并将相应标红时长相较于对应预设表现时长的超出值标记为超时检测值，且将检测周期内相应重点区域的所有超时检测值进行均值计算得到超时决策值，以及将数值最大的超时检测值标记为超时幅况值；

23、通过将应急非良值、超时决策值和超时幅况值进行数值计算得到管理追踪值，将管理追踪值与相应的预设管理追踪阈值进行数值比较，若管理追踪值超过预设管理追踪阈值，则生成相应重点区域的待优化信号。

24、进一步的，若管理追踪值未超过预设管理追踪阈值，则在相应重点区域不存在运维人员在岗时判断其处于工作异常状态，获取到检测周期内相应重点区域所对应的工作异常状态的所有单次持续时长，将所有工作异常状态的单次持续时长进行求和计算得到工作状态异时值，并将超过预设单次持续时长的单次持续时长的数量标记为工作状态异持值；

25、以及将管理追踪值、工作状态异时值和工作状态异持值进行数值计算得到合理性系数，将合理性系数与预设合理性系数阈值进行数值比较，若合理性系数超过预设合理性系数阈值，则生成相应重点区域的待优化信号；若合理性系数未超过预设合理性系数阈值，则生成相应重点区域的管理合格信号。

26、进一步的，区域电缆决策模块与电缆损评模块通信连接，电缆损评模块用于对相应区域中需要监测的电缆进行损评分析以得到电缆损评值，并将电缆损评值发送至区域电缆决策模块；具体分析过程如下：

27、获取到相应区域中对应电缆的投入使用日期，将当前日期与投入使用时期之间的间隔时长标记为电缆使用值，并将历史阶段中相应电缆处于运行异常状态的总时长标记为电缆异时值，通过将电缆使用值和电缆异时值进行数值计算得到相应电缆的电缆表现值，以及将相应区域中需要监测的所有电缆的电缆表现值进行均值计算得到电缆损评值。

28、进一步的，电缆的运行异常状态的分析判断过程如下：

29、采集到相应电缆的运行电压值和运行电流值，若运行电压值或运行电流值超过对应预设阈值，则判断相应电缆处于运行异常状态，若运行电压值和运行电流值均未超过对应预设阈值，则采集到相应电缆所处环境的环境温度偏离值、环境湿度偏离值和紫外线辐射值，若环境温度偏离值、环境湿度偏离值或紫外线辐射值超过对应预设阈值，则判断相应电缆处于运行异常状态。

30、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

31、1、本发明中，通过电缆表面监控模块采集电缆表面图像，图像处理捕捉模块基于电缆表面图像以捕捉电缆表面的各种缺陷，信息分析模块基于电缆表面缺陷识别信息以判断是否生成缺陷预警信息，在生成缺陷预警信息时电缆综合管理端通知相应检维人员前往进行对应电缆的处理，能够自动对电缆表面进行图像采集、处理和分析，具有自动化程度高、准确度高、实时性强的优点，为电力系统的安全运行提供有力保障；

32、2、本发明中，通过区域电缆决策模块进行分析以判断相应区域的电缆管理难易性，据此确定重点区域和寻常区域，区域管理追踪模块通过分析以判断针对相应重点区域的电缆管理合理性，据此生成相应区域的待优化信号或管理合格信号，有利于后续合理进行各个区域的电缆管理方案制定和执行，减小管理人员的工作难度和各个区域的电缆运行风险性，智能化程度高。