一种电缆附件的红外图像识别方法技术

本发明专利技术提供一种电缆附件的红外图像识别方法，包括，获取待测电缆附件当前运行状态参数，其中，所述电缆附件当前运行状态参数至少包括待测电缆线路的电缆截面面积、实时运行电流、敷设环境温度；根据待测电缆线路的电缆截面面积、实时运行电流、敷设环境温度计算待测电缆及其电缆附件的温度数值；将所述电缆及其电缆附件的温度数值作为输入量输入预设的红外图像识别模型，得到待测电缆线路红外图像信息。本发明专利技术实现压接缺陷电缆附件红外图像诊断识别，解决传统压接缺陷电缆附件红外图像识别精度差，误判率高的问题。误判率高的问题。误判率高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆附件的红外图像识别方法


[0001]本专利技术涉及电缆附件的红外图像识别
，特别是涉及一种电缆附件的红外图像识别方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着城市配电网规模的不断扩大和架空线入地工程的不断加速，配电电缆的数量迅速上涨，电缆的健康稳定已成为城市电网安全可靠运行的重要保证。受电力电缆长度和运行维护影响，两段电缆常常使用电缆附件连接。但是，因现场人为因素所导致的潜伏性压接缺陷经过长时间运行才能显现，且难以被发现。因此，以电缆附件接触电阻为基础，以电缆附件温度变化为判断依据的电缆附件红外图像识别的技术被用于电缆附件压接缺陷带电检测中。
[0003]电缆附件压接缺陷是电缆附件缺陷最为常见的一种形式。电缆附件压接缺陷往往是由于电缆附件安装不规范所引起的，且潜伏性压接缺陷在安装完成之后的检测中难以被发现。但是，压接缺陷电缆附件内部接触电阻会变大，在长时间、大电流的工作环境下，电缆附件会有明显的温度变化过程，且电缆附件温度与附件电缆温度存在温度差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提出一种电缆附件的红外图像识别方法，解决现有压接缺陷电缆附件红外图像识别精度差，误判率高的技术问题。
[0005]一方面，提供一种电缆附件的红外图像识别方法，包括：
[0006]获取待测电缆附件当前运行状态参数，其中，所述电缆附件当前运行状态参数至少包括待测电缆线路的电缆截面面积、实时运行电流、敷设环境温度；
[0007]根据待测电缆线路的电缆截面面积、实时运行电流、敷设环境温度计算待测电缆及其电缆附件的温度数值；
[0008]将所述电缆及其电缆附件的温度数值作为输入量输入预设的红外图像识别模型，得到待测电缆线路红外图像信息。
[0009]优选地，所述计算待测电缆及其电缆附件的温度数值具体包括：
[0010]根据待测电缆线路的电缆截面面积、实时运行电流、敷设环境温度计算待测电缆附件当前运行状态下，待测电缆及其电缆附件的理论温度数值；
[0011]周期性采集待测电缆的实时运行电流，并判断待测电缆内的电流状态和温度状态，其中，所述电流状态包括稳定运行和不稳定运行，所述温度状态包括稳定和不稳定；
[0012]根据待测电缆内的电流状态和温度状态选择对应的温升模型计算当前时刻待测电缆表面温度的温升；
[0013]以所述待测电缆及其电缆附件的理论温度数值为基础，并以当前时刻待测电缆表面温度的温升为增量，确定当前时刻待测电缆及其电缆附件的温度数值。
[0014]优选地，根据以下公式计算待测电缆附件当前运行状态下，待测电缆及其电缆附
件的理论温度数值具体包括：
[0015][0016]其中，I为载流量，θ
c
为导体运行温度，θ
a
为周围环境温度，R为最高工作温度下导体交流电阻，W
d
为导体周围绝缘介质损耗，λ1为金属护套损耗因数，λ2为铠装层损耗因数，T1为绝缘层热阻，T2为阻水层热阻，T3为外护套热阻，T4为周围媒质热阻。
[0017]优选地，所述根据待测电缆内的电流状态选择对应的温升模型计算当前时刻待测电缆表面温度的温升具体包括：
[0018]当待测电缆内的电流状态为稳定运行时，根据以下公式计算当前时刻待测电缆表面温度的温升：
[0019]θ
c
(t)＝W
c
[T
a
(1
‑
e
‑
at
)+T
b
(1
‑
e
‑
bt
)][0020]其中，θ
c
(t)为运行t时刻电缆表面温度的温升，W
c
为单位长度导体的功率损耗，T
a
为电缆瞬态温升计算等效热路中导体热损，T
b
为电缆瞬态温升计算等效热路中导体产生的额外热损，a、b为电缆瞬态温升计算系数。
[0021]优选地，所述根据待测电缆内的电流状态选择对应的温升模型计算当前时刻待测电缆表面温度的温升具体包括：
[0022]当待测电缆内的电流状态为不稳定运行且温度状态为不稳定时，根据以下公式计算当前时刻待测电缆表面温度的温升：
[0023][0024]其中，为t2时刻导体对于电缆表面温度的温升，即t1时刻下一刻的电缆表面温度的温升；为基础算法标准导体温升反函数；为t1时刻导体对于电缆表面温度的温升。
[0025]优选地，所述根据待测电缆内的电流状态选择对应的温升模型计算当前时刻待测电缆表面温度的温升具体包括：
[0026]当待测电缆内的电流状态为不稳定运行且温度状态为稳定时，根据以下公式计算当前时刻待测电缆表面温度的温升：
[0027][0028][0029]其中，t
*
为温度饱和计数变量；C
XPLE
为电缆绝缘层的热熔，C
Cond
为电缆导体的热熔；θ
c2
(∞)为运行电流变化时，导体对表皮的稳态温升；为t
‑
1时刻导体的温升；为t
‑
2时刻导体的温升。
[0030]优选地，所述预设的红外图像识别模型通过以下步骤确定待测电缆线路红外图像信息：
[0031]根据所述待测电缆及其电缆附件的温度数值确定图像的温度梯度标量值；
[0032]设置标准距离参数，根据预设的红外探测器的辐射强度和测试距离的关系，确定不同拍摄距离下电缆及其电缆附件表面温度等效关系；
[0033]根据不同拍摄距离下电缆及其电缆附件表面温度等效关系将所述图像的温度梯度标量值转化为红外探测器检测的所述待测电缆及其电缆附件对应的图像的温度，并根据所述待测电缆及其电缆附件对应的图像的温度确定电缆线路红外图像亮度特征。
[0034]优选地，所述确定图像的温度梯度标量值具体包括：
[0035][0036][0037]其中，|f
’
(x,y)|为图像在x,y坐标位置处，图像的温度梯度标量值；为图像在x方向上的温度梯度；Δx为相邻两步长范围内，图像在x方向温度变化数值；Δt为图像在x方向上的步长；为图像在y方向上的温度梯度；Δy为相邻两步长范围内，图像在y方向温度变化数值；Δt为图像在y方向上的步长；t
i+1
表示i+1时刻的；t
i
表示i时刻的；x
i+1
表示i+1时刻的x方向温度数值；x
i
表示i时刻的x方向温度数值；y
i+1
表示i+1时刻的y方向温度数值；y
i
表示i时刻的y方向温度数值。
[0038]优选地，所述红外探测器的辐射强度和测试距离的关系具体包括：
[0039][0040]其中，E
′
(λ)表示红外探测器的辐射强度，τ0(λ)为波长λ的光学系统透过率，λ表示波长，f
′<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆附件的红外图像识别方法，其特征在于，包括：获取待测电缆附件当前运行状态参数，其中，所述电缆附件当前运行状态参数至少包括待测电缆线路的电缆截面面积、实时运行电流、敷设环境温度；根据待测电缆线路的电缆截面面积、实时运行电流、敷设环境温度计算待测电缆及其电缆附件的温度数值；将所述电缆及其电缆附件的温度数值作为输入量输入预设的红外图像识别模型，得到待测电缆线路红外图像信息。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算待测电缆及其电缆附件的温度数值具体包括：根据待测电缆线路的电缆截面面积、实时运行电流、敷设环境温度计算待测电缆附件当前运行状态下，待测电缆及其电缆附件的理论温度数值；周期性采集待测电缆的实时运行电流，并判断待测电缆内的电流状态和温度状态，其中，所述电流状态包括稳定运行和不稳定运行，所述温度状态包括稳定和不稳定；根据待测电缆内的电流状态和温度状态选择对应的温升模型计算当前时刻待测电缆表面温度的温升；以所述待测电缆及其电缆附件的理论温度数值为基础，并以当前时刻待测电缆表面温度的温升为增量，确定当前时刻待测电缆及其电缆附件的温度数值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据以下公式计算待测电缆附件当前运行状态下，待测电缆及其电缆附件的理论温度数值具体包括：其中，I为载流量，θ
c
为导体运行温度，θ
a
为周围环境温度，R为最高工作温度下导体交流电阻，W
d
为导体周围绝缘介质损耗，λ1为金属护套损耗因数，λ2为铠装层损耗因数，T1为绝缘层热阻，T2为阻水层热阻，T3为外护套热阻，T4为周围媒质热阻。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据待测电缆内的电流状态选择对应的温升模型计算当前时刻待测电缆表面温度的温升具体包括：当待测电缆内的电流状态为稳定运行时，根据以下公式计算当前时刻待测电缆表面温度的温升：θ
c
(t)＝W
c
[T
a
(1
‑
e
‑
at
)+T
b
(1
‑
e
‑
bt
)]其中，θ
c
(t)为运行t时刻电缆表面温度的温升，W
c
为单位长度导体的功率损耗，T
a
为电缆瞬态温升计算等效热路中导体热损，T
b
为电缆瞬态温升计算等效热路中导体产生的额外热损，a、b为电缆瞬态温升计算系数。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据待测电缆内的电流状态选择对应的温升模型计算当前时刻待测电缆表面温度的温升具体包括：当待测电缆内的电流状态为不稳定运行且温度状态为不稳定时，根据以下公式计算当前时刻待测电缆表面温度的温升：
其中，为t2时刻导体对于电缆表面温度的温升，即t1时刻下一刻的电缆表面温度的温升；为基础算法标准导体温升反函数；为t1时刻导体对于电缆表面温度的温升。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据待测电缆内的电流状态选择对应的温升模型计算当前时刻待测电缆表面温度的温升具体包括：当待测电缆内的电流状态为不稳定运行且温度状态为稳定时，根据以下公式计算当前时刻待测电缆表面温度的温升：...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢旭，胡冉，田杰，杨帆，李星，李致民，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：