CN108198164A - 一种电缆隧道电缆完整性的检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆隧道电缆完整性的检测装置及方法，装置包括轨道巡检小车和电缆图像采集装置，所述电缆图像采集装置设置在轨道巡检小车上，所述轨道巡检小车设置在隧道内轨道上并带动电缆图像采集装置对电缆隧道内电缆进行巡检，所述电缆图像采集装置对安装电缆的隧道壁进行扫描成像并发送给轨道巡检小车进行电缆完整性判断。本发明根据高清摄像模块扫描的图像对整条电缆隧道中的电缆的完整性进行自动识别，帮助工作人员直观的判断电缆是否完整，对存在安全隐患的电缆进行及时维修及对发生盗割电缆的位置进行判断具有检测灵敏度高和可靠性高等优点，特别是适合于电缆隧道中电缆完整性检测。
Description
技术领域
本发明涉及电缆隧道内电缆监控领域，具体地说是一种电缆隧道电缆完整性的检测装置及方法。
背景技术
随着电力行业的发展，电力电缆线路逐渐取代了架空线路。电缆隧道不仅能够优化电力负荷增长与电缆通道资源相应匮乏的冲突，而且能够使供电的可靠性大大提高。
电缆隧道中电缆的安全性关系到电力系统的安全运行，通过对电缆隧道中电缆运行的实时监测，及时对存在的安全隐患进行处理，能够极大的提高电缆隧道的稳定性和可靠性。电缆隧道中的电缆固定到支架上，由于环境因素与人为因素等原因，可能造成电缆从固定架上的脱落，造成一定的安全隐患，电缆运行温度过高会造成电缆外表发生变化，长期运行会引发火灾等危险。
因此，需要对电缆完整性进行检测，来降低因电缆接头质量问题造成的电缆故障率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种电缆隧道电缆完整性的检测装置及方法，其能够对电缆接头的完整性进行有效检测，降低因电缆接头质量问题造成的电缆故障率。
本发明解决其技术问题采取的技术方案是：
一方面，本发明实施例提供的一种电缆隧道电缆完整性的检测装置，它包括轨道巡检小车和电缆图像采集装置，所述电缆图像采集装置设置在轨道巡检小车上，所述轨道巡检小车设置在隧道内轨道上并带动电缆图像采集装置对电缆隧道内电缆进行巡检，所述电缆图像采集装置对安装电缆的隧道壁进行扫描成像并发送给轨道巡检小车进行电缆完整性判断；
所述电缆图像采集装置包括高清摄像模块、A/D转换器、DSP处理器和通信模块，所述高清摄像模块的输出端经过A/D转换器与DSP处理器的输入端连接，所述DSP处理器的数据端与通信模块连接；
所述轨道巡检小车包括小车车体、处理器、电源模块、无线通信模块、超声波传感器、驱动模块、行走机构、升降机构、旋转机构和RFID定位模块，所述小车车体通过行走机构设置在轨道上，所述处理器、电源模块和驱动模块设置在小车车体内部，所述旋转机构设置在小车车体的下方底部中间位置，所述升降机构的上端与旋转机构连接，所述的RFID定位模块和电缆图像采集装置设置在升降机构的下端，所述小车车体的前后两端分别设置有一个超声波传感器，在小车车体的底部的一端靠近超声波传感器处设置有无线通信模块；所述处理器分别与无线通信模块、超声波传感器、驱动模块、RFID定位模块和电缆图像采集装置的通信模块相连，所述驱动模块用于驱动行走机构、升降机构和旋转机构，所述电源模块与处理器电连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述高清摄像模块包括线路连接基板、影像传感器、红外线滤光片、对焦马达、镜头组和保护膜，所述影像传感器设置在线路连接基板上，所述的红外线滤光片、对焦马达、镜头组和保护膜从里向外依次设置在影像传感器的外侧，所述影像传感器的输出端经过线路连接基板与A/D转换器的输入端连接。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述处理器包括：
图像增强模块，用于对采集的电缆隧道壁图像采用非线性灰度变换按照g(x,y)＝c*log(1+f(x,y))进行灰度变换，式中g(x,y)为灰度变换后的电缆隧道壁图像，f(x,y)为灰度变换前的电缆隧道壁图像，c为比例常数；
阈值分割模块，用于采用迭代算法对灰度变换后的电缆隧道壁图像进行阈值分割形成二值图像，其中阈值函数为T＝T[g(x,y)]；
电缆轮廓提取模块，用于对二值图像，采用基于Freeman链码的数学形态腐蚀算法对阈值分割后的电缆二值图像进行处理，利用数学形态学边缘提取算子公式：ED(X)＝X-(XΘB)进行提取电缆轮廓图像,式中X为原图像，B为结构元素，EX(D)即为电缆边缘；
数据计算模块，用于通过定义像素与上下左右之间的距离为1，并根据Freeman链码计算公式进行计算电缆的长度与宽度，式中cix、ciy分别为水平方向及垂直方向链码；
完整性判定模块，用于根据计算出的电缆的长度与宽度数据与电缆隧道中各个区域的电缆实际数据进行比对，分析电缆的完整性。
作为本实施例一种可能的实现方式，还包括上位机，所述轨道巡检小车将电缆完整性判断结果发送给上位机进行远程监控；所述电缆完整性判断结果包括电缆的不完整信息及位置信息。
另一方面，本发明实施例提供的一种电缆隧道电缆完整性的检测方法，它包括以下步骤：
步骤1，将高清摄像模块安装在电缆隧道轨道巡检小车上，通过轨道巡检小车的移动实现整体电缆隧道内的图像扫描；
步骤2，高清摄像模块对安装电缆的隧道壁进行扫描成像，并将扫描后的电缆隧道壁图像发送给轨道巡检小车；
步骤3，轨道巡检小车对扫描的图像进行处理将安装于隧道壁上的电缆扫描图像提取出来，并对电缆的完整性进行判断；
步骤4，轨道巡检小车根据RFID位置信息将电缆的不完整信息及位置信息发送给位于监控中心的上位机。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤3的具体过程包括以下步骤：
步骤31，对采集的电缆隧道壁图像采用非线性灰度变换进行灰度变换；
步骤32，对灰度变换后的电缆隧道壁图像进行阈值分割形成二值图像；
步骤33，对二值图像进行提取电缆轮廓图像；
步骤34，计算电缆的长度与宽度；
步骤35，根据计算出的电缆的长度与宽度数据与电缆隧道中各个区域的电缆实际数据进行比对，分析电缆的完整性，并输出电缆完整性判断结果。
作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤31中，采用下式对对采集的电缆隧道壁图像进行非线性灰度变换：
g(x,y)＝c*log(1+f(x,y))
式中，对采集的电缆隧道壁图像g(x,y)为灰度变换后的电缆隧道壁图像，f(x,y)为灰度变换前的电缆隧道壁图像，c为比例常数。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤32的具体过程包括以下步骤：
步骤321，选择电缆隧道壁图像灰度范围的中值T0，对电缆隧道壁图像进行分割产生子图像；
步骤322，分割后的子图像按照如下公式进行分割
式中，hk为灰度k值的像素个数，L为灰度级数；
步骤323，选取新的阈值对子图像进行阈值分割；
步骤324，重复迭代步骤322至步骤323，当Ti+1＝Ti时迭代结束，选取结束时Ti为最终阈值，其中，Ti和Ti+1∈T,T＝T[g(x,y)]为阈值函数,g(x,y)为电缆隧道壁图像的灰度值。
作为本实施例一种可能的实现方式，在步骤33中，采用基于Freeman链码的数学形态腐蚀算法对阈值分割后的电缆二值图像进行处理提取电缆轮廓图像，所述基于Freeman链码的数学形态腐蚀算法中数学形态学边缘提取算子公式为：
ED(X)＝X-(XΘB)
式中X为原图像，B为结构元素，EX(D)即为即为电缆边缘。
作为本实施例一种可能的实现方式，所述步骤34的具体过程包括以下步骤：
步骤341，定义像素与上下左右之间的距离为1；
步骤342，根据Freeman链码计算公式计算电缆的长度与宽度，所述Freeman链码计算公式为：
式中，cix、ciy分别为水平方向及垂直方向链码。
本发明实施例的技术方案可以具有的有益效果如下：
一方面，本发明实施例技术方案的一种电缆隧道电缆完整性的检测装置包括轨道巡检小车和电缆图像采集装置，所述电缆图像采集装置设置在轨道巡检小车上，所述轨道巡检小车设置在隧道内轨道上并带动电缆图像采集装置对电缆隧道内电缆进行巡检，所述电缆图像采集装置对安装电缆的隧道壁进行扫描成像并发送给轨道巡检小车进行电缆完整性判断。该检测装置根据高清摄像模块扫描的图像对整条电缆隧道中的电缆的完整性进行自动识别，帮助工作人员直观的判断电缆是否完整，对存在安全隐患的电缆进行及时维修及对发生盗割电缆的位置进行判断具有检测灵敏度高和可靠性高等优点，特别是适合于电缆隧道中电缆完整性检测。
另一方面，本发明实施例技术方案的一种电缆隧道电缆完整性的检测方法首先将高清摄像模块安装在电缆隧道轨道巡检小车上，通过轨道巡检小车的移动实现整体电缆隧道内的图像扫描；其次高清摄像模块对安装电缆的隧道壁进行扫描成像，并将扫描后的电缆隧道壁图像发送给轨道巡检小车；然后轨道巡检小车对扫描的图像进行处理将安装于隧道壁上的电缆扫描图像提取出来，并对电缆的完整性进行判断；最后轨道巡检小车根据RFID位置信息将电缆的不完整信息及位置信息发送给位于监控中心的上位机。该检测方法根据高清摄像模块扫描的图像对整条电缆隧道中的电缆的完整性进行自动识别，帮助工作人员直观的判断电缆是否完整，对存在安全隐患的电缆进行及时维修及对发生盗割电缆的位置进行判断具有检测灵敏度高和可靠性高等优点，特别是适合于电缆隧道中电缆完整性检测。
与现有技术相比，本发明实施例技术方案具有以下特点：
(1)本发明适合隧道阴暗潮湿的环境，且抗干扰能力强；
(2)本发明能够有效对隧道电缆完整性进行判断，具有精度高，准确度高；
(3)本发明采用模块化设计，结构简单易操作。
附图说明
图1是根据一示例性实施例示出的一种电缆隧道电缆完整性的检测装置的结构示意图；
图2是根据一示例性实施例示出的一种轨道巡检小车(含有电缆图像采集装置)的原理图；
图3是根据一示例性实施例示出的一种电缆图像采集装置的示意图；
图4是根据一示例性实施例示出的高清摄像模块的结构示意图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种电缆隧道电缆完整性的检测方法的流程图；
图中，1小车车体，2超声波传感器，3无线通信模块，4旋转机构，5升降机构，6RFID定位模块，7电缆图像采集装置，8行走机构，9轨道，①保护膜，②镜头组，③对焦马达，④红外线滤光片，⑤影像传感器，⑥线路连接基板。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
图1是根据一示例性实施例示出的一种电缆隧道电缆完整性的检测装置的结构示意图；图2是根据一示例性实施例示出的一种轨道巡检小车(含有电缆图像采集装置)的原理图。如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种电缆隧道电缆完整性的检测装置，它包括轨道巡检小车和电缆图像采集装置7，所述电缆图像采集装置7设置在轨道巡检小车上，所述轨道巡检小车设置在隧道内轨道9上并带动电缆图像采集装置对电缆隧道内电缆进行巡检，所述电缆图像采集装置对安装电缆的隧道壁进行扫描成像并发送给轨道巡检小车进行电缆完整性判断.
图3是根据一示例性实施例示出的一种电缆图像采集装置的示意图。如图3所示，所述电缆图像采集装置9包括高清摄像模块、A/D转换器、DSP处理器和通信模块，所述高清摄像模块的输出端经过A/D转换器与DSP处理器的输入端连接，所述DSP处理器的数据端与通信模块连接。电缆图像采集装置的成像原理是通过光学系统将影像聚焦在成像元件CCD/CMOS上，通过A/D转换器将每个像素上光电信号转变成数码信号，再经DSP处理成数码图像，通过通信模块将高清图像上传到轨道巡检小车。轨道巡检小车通过图像处理算法将图像处理提取特征，对比判断电缆是否完整。
如图1和图2所示，所述轨道巡检小车包括小车车体1、处理器、电源模块、无线通信模块3、超声波传感器2、驱动模块、行走机构8、升降机构5、旋转机构4和RFID定位模块6，所述小车车体1通过行走机构8设置在轨道9上，所述处理器、电源模块和驱动模块设置在小车车体内部，所述旋转机构4设置在小车车体1的下方底部中间位置，所述升降机构5的上端与旋转机构4连接，所述的RFID定位模块6和电缆图像采集装置7设置在升降机构5的下端，所述小车车体1的前后两端分别设置有一个超声波传感器2，在小车车体的底部的一端靠近超声波传感器处设置有无线通信模块3；所述处理器分别与无线通信模块、超声波传感器、驱动模块、RFID定位模块和电缆图像采集装置的通信模块相连，所述驱动模块用于驱动行走机构、升降机构和旋转机构，所述电源模块与处理器电连接。
轨道巡检小车的电源模块采用24V容量为15aH的锂电池，能够保证RFID定位模块、无线通信模块、电缆图像采集装置、驱动模块和处理器的供电；RFID定位模块能够对实现巡检小车定位，保证了电缆图像采集装置的激光雷达扫描图像定位的准确性；无线通信模块主要将电缆图像采集装置扫描图像与轨道巡检小车位置进行自动上传，保证了通信可靠性；处理器主要保证各项功能的正常运行；超声波模块主要保证轨道巡检小车的正常运行；高清摄像模块能够对隧道电缆壁进行图像扫描，保证电缆扫描的准确性。升降机构安装于旋转机构之上，高清摄像模块与RFID收发器安装于升降机构的升降杆之上，完成对电缆隧道壁的扫描以及轨道巡检小车的定位。
发明中无线通信模块采用大功率2.4G无线网桥，选用魏桥通信的D300无线网桥，其传输距离能够达到2.4公里，能够满足数据传输的要求。处理器模块采用STM32F103ZET，处理器主要控制巡检小车的运动以及对巡检小车的定位，保证高清摄像模块能够对整条电缆隧道进行扫描。RFID定位模块采用JF603超高频读写模块，JF603是一款低成本高性能的单通道RFID超高频读写模块，符合EPC标准。将电子标签粘贴于电缆隧道壁上，当巡检小车经过电子标签时能够自动读取标签信息实现巡检小车的定位。
图4是根据一示例性实施例示出的高清摄像模块的结构示意图。如图4所示，在一种可能的实现方式中，所述高清摄像模块包括线路连接基板、影像传感器、红外线滤光片、对焦马达、镜头组和保护膜，所述影像传感器设置在线路连接基板上，所述的红外线滤光片、对焦马达、镜头组和保护膜从里向外依次设置在影像传感器的外侧，所述影像传感器的输出端经过线路连接基板与A/D转换器的输入端连接。
在一种可能的实现方式中，所述处理器包括：
图像增强模块，用于对采集的电缆隧道壁图像采用非线性灰度变换按照g(x,y)＝c*log(1+f(x,y))进行灰度变换，式中g(x,y)为灰度变换后的电缆隧道壁图像，f(x,y)为灰度变换前的电缆隧道壁图像，c为比例常数，取10.5；
阈值分割模块，用于采用迭代算法对灰度变换后的电缆隧道壁图像进行阈值分割形成二值图像，其中阈值函数为T＝T[g(x,y)]；
电缆轮廓提取模块，用于对二值图像，采用基于Freeman链码的数学形态腐蚀算法对阈值分割后的电缆二值图像进行处理，利用数学形态学边缘提取算子公式：ED(X)＝X-(XΘB)进行提取电缆轮廓图像,式中X为原图像，B为结构元素，EX(D)即为电缆边缘；
数据计算模块，用于通过定义像素与上下左右之间的距离为1，并根据Freeman链码计算公式进行计算电缆的长度与宽度，式中cix、ciy分别为水平方向及垂直方向链码；
完整性判定模块，用于根据计算出的电缆的长度与宽度数据与电缆隧道中各个区域的电缆实际数据进行比对，分析电缆的完整性。
在一种可能的实现方式中，还包括上位机，所述轨道巡检小车将电缆完整性判断结果发送给上位机进行远程监控；所述电缆完整性判断结果包括电缆的不完整信息及位置信息。
另外，本发明的高清摄像模块还可以选用海康威视DS-2CD1103-I高清监控摄像头，DS-2CD1103-I高清摄像仪模块采用IP66级防水防尘外壳，适用于电缆隧道潮湿阴暗的环境，DS-2CD1103-I高清摄像模块具有高效的LED补光效果，分辨率高达1280*720，能够满足电缆监控的需求。
本实施例的检测装置根据高清摄像模块扫描的图像对整条电缆隧道中的电缆的完整性进行自动识别，帮助工作人员直观的判断电缆是否完整，对存在安全隐患的电缆进行及时维修及对发生盗割电缆的位置进行判断具有检测灵敏度高和可靠性高等优点，特别是适合于电缆隧道中电缆完整性检测。
图5是根据一示例性实施例示出的一种电缆隧道电缆完整性的检测方法的流程图。如图5所示，本发明实施例提供的一种电缆隧道电缆完整性的检测方法，它包括以下步骤：
步骤1，将高清摄像模块安装在电缆隧道轨道巡检小车上，通过轨道巡检小车的移动实现整体电缆隧道内的图像扫描；
步骤2，高清摄像模块对安装电缆的隧道壁进行扫描成像，并将扫描后的电缆隧道壁图像发送给轨道巡检小车；
步骤3，轨道巡检小车对扫描的图像进行处理将安装于隧道壁上的电缆扫描图像提取出来，并对电缆的完整性进行判断；
步骤4，轨道巡检小车根据RFID位置信息将电缆的不完整信息及位置信息发送给位于监控中心的上位机。
在一种可能的实现方式中，所述步骤3的具体过程包括以下步骤：
步骤31，对采集的电缆隧道壁图像采用非线性灰度变换进行灰度变换；
步骤32，对灰度变换后的电缆隧道壁图像进行阈值分割形成二值图像；
步骤33，对二值图像进行提取电缆轮廓图像；
步骤34，计算电缆的长度与宽度；
步骤35，根据计算出的电缆的长度与宽度数据与电缆隧道中各个区域的电缆实际数据进行比对，分析电缆的完整性，并输出电缆完整性判断结果。
在一种可能的实现方式中，在步骤31中，采用下式对对采集的电缆隧道壁图像进行非线性灰度变换：
g(x,y)＝c*log(1+f(x,y))
式中，对采集的电缆隧道壁图像g(x,y)为灰度变换后的电缆隧道壁图像，f(x,y)为灰度变换前的电缆隧道壁图像，c为比例常数，取10.5。
在一种可能的实现方式中，所述步骤32的具体过程包括以下步骤：
步骤321，选择电缆隧道壁图像灰度范围的中值T0，对电缆隧道壁图像进行分割产生子图像；
步骤322，分割后的子图像按照如下公式进行分割
式中，hk为灰度k值的像素个数，L为灰度级数；
步骤323，选取新的阈值对子图像进行阈值分割；
步骤324，重复迭代步骤322至步骤323，当Ti+1＝Ti时迭代结束，选取结束时Ti为最终阈值，其中，Ti和Ti+1∈T,T＝T[g(x,y)]为阈值函数,g(x,y)为电缆隧道壁图像的灰度值。
在一种可能的实现方式中，在步骤33中，采用基于Freeman链码的数学形态腐蚀算法对阈值分割后的电缆二值图像进行处理提取电缆轮廓图像，所述基于Freeman链码的数学形态腐蚀算法中数学形态学边缘提取算子公式为：
ED(X)＝X-(XΘB)
式中X为原图像，B为结构元素，EX(D)即为即为电缆边缘。
在一种可能的实现方式中，所述步骤34的具体过程包括以下步骤：
步骤341，定义像素与上下左右之间的距离为1；
步骤342，根据Freeman链码计算公式计算电缆的长度与宽度，所述Freeman链码计算公式为：
式中，cix、ciy分别为水平方向及垂直方向链码。
本实施例的检测方法根据高清摄像模块扫描的图像对整条电缆隧道中的电缆的完整性进行自动识别，帮助工作人员直观的判断电缆是否完整，对存在安全隐患的电缆进行及时维修及对发生盗割电缆的位置进行判断具有检测灵敏度高和可靠性高等优点，特别是适合于电缆隧道中电缆完整性检测。
以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种电缆隧道电缆完整性的检测装置，其特征是，包括轨道巡检小车和电缆图像采集装置，所述电缆图像采集装置设置在轨道巡检小车上，所述轨道巡检小车设置在隧道内轨道上并带动电缆图像采集装置对电缆隧道内电缆进行巡检，所述电缆图像采集装置对安装电缆的隧道壁进行扫描成像并发送给轨道巡检小车进行电缆完整性判断；
所述电缆图像采集装置包括高清摄像模块、A/D转换器、DSP处理器和通信模块，所述高清摄像模块的输出端经过A/D转换器与DSP处理器的输入端连接，所述DSP处理器的数据端与通信模块连接；
所述轨道巡检小车包括小车车体、处理器、电源模块、无线通信模块、超声波传感器、驱动模块、行走机构、升降机构、旋转机构和RFID定位模块，所述小车车体通过行走机构设置在轨道上，所述处理器、电源模块和驱动模块设置在小车车体内部，所述旋转机构设置在小车车体的下方底部中间位置，所述升降机构的上端与旋转机构连接，所述的RFID定位模块和电缆图像采集装置设置在升降机构的下端，所述小车车体的前后两端分别设置有一个超声波传感器，在小车车体的底部的一端靠近超声波传感器处设置有无线通信模块；所述处理器分别与无线通信模块、超声波传感器、驱动模块、RFID定位模块和电缆图像采集装置的通信模块相连，所述驱动模块用于驱动行走机构、升降机构和旋转机构，所述电源模块与处理器电连接。
2.如权利要求1所述的一种电缆隧道电缆完整性的检测装置，其特征是，所述高清摄像模块包括线路连接基板、影像传感器、红外线滤光片、对焦马达、镜头组和保护膜，所述影像传感器设置在线路连接基板上，所述的红外线滤光片、对焦马达、镜头组和保护膜从里向外依次设置在影像传感器的外侧，所述影像传感器的输出端经过线路连接基板与A/D转换器的输入端连接。
3.如权利要求1所述的一种电缆隧道电缆完整性的检测装置，其特征是，所述处理器包括：
图像增强模块，用于对采集的电缆隧道壁图像采用非线性灰度变换按照g(x,y)＝c*log(1+f(x,y))进行灰度变换，式中g(x,y)为灰度变换后的电缆隧道壁图像，f(x,y)为灰度变换前的电缆隧道壁图像，c为比例常数；
阈值分割模块，用于采用迭代算法对灰度变换后的电缆隧道壁图像进行阈值分割形成二值图像，其中阈值函数为T＝T[g(x,y)]；
电缆轮廓提取模块，用于对二值图像，采用基于Freeman链码的数学形态腐蚀算法对阈值分割后的电缆二值图像进行处理，利用数学形态学边缘提取算子公式：ED(X)＝X-(XΘB)进行提取电缆轮廓图像,式中X为原图像，B为结构元素，EX(D)即为电缆边缘；
数据计算模块，用于通过定义像素与上下左右之间的距离为1，并根据Freeman链码计算公式进行计算电缆的长度与宽度，式中cix、ciy分别为水平方向及垂直方向链码；
完整性判定模块，用于根据计算出的电缆的长度与宽度数据与电缆隧道中各个区域的电缆实际数据进行比对，分析电缆的完整性。
4.如权利要求1-3任意一项所述的一种电缆隧道电缆完整性的检测装置，其特征是，还包括上位机，所述轨道巡检小车将电缆完整性判断结果发送给上位机进行远程监控；所述电缆完整性判断结果包括电缆的不完整信息及位置信息。
5.一种电缆隧道电缆完整性的检测方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1，将高清摄像模块安装在电缆隧道轨道巡检小车上，通过轨道巡检小车的移动实现整体电缆隧道内的图像扫描；
步骤2，高清摄像模块对安装电缆的隧道壁进行扫描成像，并将扫描后的电缆隧道壁图像发送给轨道巡检小车；
步骤3，轨道巡检小车对扫描的图像进行处理将安装于隧道壁上的电缆扫描图像提取出来，并对电缆的完整性进行判断；
步骤4，轨道巡检小车根据RFID位置信息将电缆的不完整信息及位置信息发送给位于监控中心的上位机。
6.如权利要求5所述的一种电缆隧道电缆完整性的检测方法，其特征是，所述步骤3的具体过程包括以下步骤：
步骤31，对采集的电缆隧道壁图像采用非线性灰度变换进行灰度变换；
步骤32，对灰度变换后的电缆隧道壁图像进行阈值分割形成二值图像；
步骤33，对二值图像进行提取电缆轮廓图像；
步骤34，计算电缆的长度与宽度；
步骤35，根据计算出的电缆的长度与宽度数据与电缆隧道中各个区域的电缆实际数据进行比对，分析电缆的完整性，并输出电缆完整性判断结果。
7.如权利要求6所述的一种电缆隧道电缆完整性的检测方法，其特征是，在步骤31中，采用下式对对采集的电缆隧道壁图像进行非线性灰度变换：
g(x,y)＝c*log(1+f(x,y))
式中，对采集的电缆隧道壁图像g(x,y)为灰度变换后的电缆隧道壁图像，f(x,y)为灰度变换前的电缆隧道壁图像，c为比例常数。
8.如权利要求6所述的一种电缆隧道电缆完整性的检测方法，其特征是，所述步骤32的具体过程包括以下步骤：
步骤321，选择电缆隧道壁图像灰度范围的中值T0，对电缆隧道壁图像进行分割产生子图像；
步骤322，分割后的子图像按照如下公式进行分割
式中，hk为灰度k值的像素个数，L为灰度级数；
步骤323，选取新的阈值对子图像进行阈值分割；
步骤324，重复迭代步骤322至步骤323，当Ti+1＝Ti时迭代结束，选取结束时Ti为最终阈值，其中，Ti和Ti+1∈T,T＝T[g(x,y)]为阈值函数,g(x,y)为电缆隧道壁图像的灰度值。
9.如权利要求6所述的一种电缆隧道电缆完整性的检测方法，其特征是，在步骤33中，采用基于Freeman链码的数学形态腐蚀算法对阈值分割后的电缆二值图像进行处理提取电缆轮廓图像，所述基于Freeman链码的数学形态腐蚀算法中数学形态学边缘提取算子公式为：
ED(X)＝X-(XΘB)
式中X为原图像，B为结构元素，EX(D)即为即为电缆边缘。
10.如权利要求6所述的一种电缆隧道电缆完整性的检测方法，其特征是，所述步骤34的具体过程包括以下步骤：
步骤341，定义像素与上下左右之间的距离为1；
步骤342，根据Freeman链码计算公式计算电缆的长度与宽度，所述Freeman链码计算公式为：
式中，cix、ciy分别为水平方向及垂直方向链码。
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|---|---|---|---|
| CN201711260702.3A CN108198164A (zh) | 2017-12-04 | 2017-12-04 | 一种电缆隧道电缆完整性的检测装置及方法 |
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| CN108198164A true CN108198164A (zh) | 2018-06-22 |
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|---|---|
| CN (1) | CN108198164A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112643719A (zh) * | 2020-12-11 | 2021-04-13 | 国网智能科技股份有限公司 | 一种基于巡检机器人的隧道安防检测方法及系统 |
| CN112683911A (zh) * | 2020-11-17 | 2021-04-20 | 国网山东省电力公司济南供电公司 | 一种具有高稳定性的电缆隧道智能无人机巡查检测设备 |
| CN115035060A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-09 | 贵州聚原数技术开发有限公司 | 基于计算机图像识别的隧道壁面变形检测方法 |
-
2017
- 2017-12-04 CN CN201711260702.3A patent/CN108198164A/zh active Pending
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