一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法及系统，涉及电缆检测技术领域，其中方法包括以下步骤：当待测电缆存在其它缺陷时，处理器获取无线射频信号发射单元以及无线射频信号接收单元对应的位置信息，根据位置信息启动距离最近的图像检测单元采集待测电缆图像，并发送至处理器，处理器将待测电缆图像转换成对应的局放图谱，构建并训练在线序列极限学习机识别模型，利用在线序列极限学习机识别模型对局放图谱进行处理，得到缺陷识别结果；本发明专利技术可同时识别电缆可能存在的受潮缺陷

【技术实现步骤摘要】
一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法及系统


[0001]本专利技术涉及电缆检测
，更具体的说是涉及一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法及系统
。

技术介绍

[0002]目前，随着城市化的不断推进，交联聚乙烯
(cross
‑
Linked Polyethylene,XLPE)
电力电缆因其良好性能被广泛应用于城市电网之中
。
然而在电缆安装以及运行过程中，电缆会受到生产工艺
、
施工质量
、
运行环境
、
外力破坏等因素的影响，可能产生多种类型的缺陷，如外观缺陷
、
受潮缺陷
、
绝缘缺陷等
。
如果不及时对电缆本体局部缺陷进行定位与缺陷类型识别，将为电缆线路的运行留下隐患，容易引发绝缘击穿事故
。
[0003]但是，现有的电缆缺陷识别方法仅针对单一类型缺陷进行识别，由于电缆缺陷存在多种不同的类型，对应需要使用不同的定位及识别方法，仅采用单一识别方法存在识别效率较低的缺点；同时在电缆缺陷识别的过程中无法处理持续输入的数据，数据处理精度较低
。
[0004]因此，如何提供一种能够解决上述问题的电缆缺陷识别方法是本领域技术人员亟需解决的问题
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法及系统，可同时识别电缆可能存在的受潮缺陷
、r/>外观缺陷或其它物理缺陷，提高了识别效率
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法，包括以下步骤：
[0008]对待测电缆等间距布置多个无线射频信号发射单元
、
无线射频信号接收单元
、
受潮检测单元
、
无线通信单元以及图像检测单元；
[0009]通过所述受潮检测单元实时检测所述待测电缆的受潮检测参数，同时通过所述无线射频信号发射单元对所述待测电缆发射射频信号，并通过所述无线射频信号接收单元接收射频信号，并将受潮检测参数以及射频信号反射结果通过所述无线通信单元发送至处理器进行分析，判断是否存在受潮缺陷或其它缺陷；
[0010]当所述待测电缆存在其它缺陷时，所述处理器获取所述无线射频信号发射单元以及所述无线射频信号接收单元对应的位置信息，根据所述位置信息启动距离最近的所述图像检测单元采集待测电缆图像，并发送至所述处理器；
[0011]所述处理器将所述待测电缆图像转换成对应的局放图谱，构建并训练在线序列极限学习机识别模型，利用所述在线序列极限学习机识别模型对所述局放图谱进行处理，得到缺陷识别结果
。
[0012]优选的，当所述待测电缆存在受潮缺陷时，获取发送受潮检测参数的所述受潮检测单元对应的位置信息，根据所述位置信息确定发生受潮缺陷的位置
。
[0013]优选的，还包括：
[0014]根据所述缺陷识别结果或所述受潮缺陷，所述处理器通过大数据调取对应的缺陷处理方法进行处理
。
[0015]优选的，通过所述无线射频信号发射单元对所述待测电缆发射射频信号，并通过所述无线射频信号接收单元接收射频信号，并将射频信号反射结果通过所述无线通信单元发送至处理器进行分析的具体处理过程包括：
[0016]获取待测电缆的反射系数
、
所述无线射频信号发射单元发射的射频信号强度
、
衰减系数以及所述无线射频信号接收单元与所述无线射频信号发射单元的距离；
[0017]根据所述反射系数
、
所述射频信号强度
、
所述衰减系数以及所述距离确定预设到达时间；
[0018]获取所述无线射频信号接收单元接收信号的实际到达时间，若预设到达时间与实际到达时间的差值的绝对值在预设阈值范围内，则未产生缺陷，若超过预设阈值范围则存在缺陷，同时启动距离最近的所述图像检测单元采集待测电缆图像
。
[0019]优选的，构建并训练在线序列极限学习机识别模型，利用所述在线序列极限学习机识别模型对所述局放图谱进行处理，得到缺陷识别结果的具体处理过程包括：
[0020]对所述局放图谱进行预处理；
[0021]构建在线序列极限学习机识别模型，并获取历史数据集对所述在线序列极限学习机识别模型进行训练及测试；
[0022]利用经过训练及测试的所述在线序列极限学习机识别模型对经过预处理的所述局放图谱进行识别，得到缺陷识别结果
。
[0023]优选的，所述在线序列极限学习机识别模型包括依次连接的输入层
、
隐藏层以及分类器
。
[0024]优选的，构建在线序列极限学习机识别模型，并获取历史数据集对所述在线序列极限学习机识别模型进行训练及测试的具体过程包括：
[0025]获取包含多种缺陷类型的历史电缆缺陷图像数据集，并按照每种缺陷类型进行分类，得到
n
个分类数据集
n0，
n1，
n2，
...
，
n
i
，其中
i
表示分类数据集的数量；
[0026]针对
i
＝
2,3,4,...
，
i
‑1，缓存模型
m0，
m1，
m2，
...
，
m
j
，其中
j
表示缓存模型的数量，多次执行如下操作：
[0027]选取分类数据集
n
i
‑1对所述在线序列极限学习机识别模型进行训练，训练完成后将此时的训练模型作为缓存模型
m
j
‑1，利用
n
i
对所述缓存模型
m
j
‑1进行训练，得到缓存模型
m
j
；
[0028]将此时的缓存模型
m
j
利用验证集进行验证，当损失最小作为最终的所述在线序列极限学习机识别模型
。
[0029]优选的，所述受潮检测单元采用电容传感器
。
[0030]本专利技术还提供一种利用上述任一项所述的基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法的系统，包括：
[0031]检测模块，所述检测模块包括多个无线射频信号发射单元
、
无线射频信号接收单元
、
受潮检测单元
、
无线通信单元以及图像检测单元，用于实时检测所述待测电缆的受潮检测参数，同时通过所述无线射频信号发射单元对所述待测电缆发射射频信号，并通过所述
无线射频信号接收单元接收射频信号；
[0032]处理器，所述处理器与无线射频信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法，其特征在于，包括以下步骤：对待测电缆等间距布置多个无线射频信号发射单元
、
无线射频信号接收单元
、
受潮检测单元
、
无线通信单元以及图像检测单元；通过所述受潮检测单元实时检测所述待测电缆的受潮检测参数，同时通过所述无线射频信号发射单元对所述待测电缆发射射频信号，并通过所述无线射频信号接收单元接收射频信号，并将受潮检测参数以及射频信号反射结果通过所述无线通信单元发送至处理器进行分析，判断是否存在受潮缺陷或其它缺陷；当所述待测电缆存在其它缺陷时，所述处理器获取所述无线射频信号发射单元以及所述无线射频信号接收单元对应的位置信息，根据所述位置信息启动距离最近的所述图像检测单元采集待测电缆图像，并发送至所述处理器；所述处理器将所述待测电缆图像转换成对应的局放图谱，构建并训练在线序列极限学习机识别模型，利用所述在线序列极限学习机识别模型对所述局放图谱进行处理，得到缺陷识别结果
。2.
根据权利要求1所述的一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法，其特征在于，当所述待测电缆存在受潮缺陷时，获取发送受潮检测参数的所述受潮检测单元对应的位置信息，根据所述位置信息确定发生受潮缺陷的位置
。3.
根据权利要求2所述的一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法，其特征在于，还包括：根据所述缺陷识别结果或所述受潮缺陷，所述处理器通过大数据调取对应的缺陷处理方法进行处理
。4.
根据权利要求1所述的一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法，其特征在于，通过所述无线射频信号发射单元对所述待测电缆发射射频信号，并通过所述无线射频信号接收单元接收射频信号，并将射频信号反射结果通过所述无线通信单元发送至处理器进行分析的具体处理过程包括：获取待测电缆的反射系数
、
所述无线射频信号发射单元发射的射频信号强度
、
衰减系数以及所述无线射频信号接收单元与所述无线射频信号发射单元的距离；根据所述反射系数
、
所述射频信号强度
、
所述衰减系数以及所述距离确定预设到达时间；获取所述无线射频信号接收单元接收信号的实际到达时间，若预设到达时间与实际到达时间的差值的绝对值在预设阈值范围内，则未产生缺陷，若超过预设阈值范围则存在缺陷，同时启动距离最近的所述图像检测单元采集待测电缆图像
。5.
根据权利要求1所述的一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法，其特征在于，构建并训练在线序列极限学习机识别模型，利用所述在线序列极限学习机识别模型对所述局放图谱进行处理，得到缺陷识别结果的具体处理过程包括：对所述局放图谱进行预处理；构建在线序列极限学习机识别模型，并获取历史数据集对所述在线序列极限学习机识别模型进行训练及测试；利用经过训练及测试的所述在线序列极限学习机识别模型对经过预处理的所述局放图谱进行识别，得到缺陷识别结果
。6.
根据权利要求5所述的一种基于在线序列极限学习机的电缆缺陷识别方法，其特征
在于，所述在线序列极限学习机识别模型包括依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：董芝春，吴毅江，冯宝，高荣胜，张志方，陈权，罗林吉，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：发明
国别省市：