CN113932762A - 一种电缆变形测量方法、装置和计算机存储介质 - Google Patents

一种电缆变形测量方法、装置和计算机存储介质 Download PDF

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CN113932762A CN202111224451.XA CN202111224451A CN113932762A CN 113932762 A CN113932762 A CN 113932762A CN 202111224451 A CN202111224451 A CN 202111224451A CN 113932762 A CN113932762 A CN 113932762A
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贺智涛
杨挺
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罗鑫洪
洪浚轩
严俊韬
陈小琼
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Abstract

本发明公开了一种电缆变形测量方法、装置和计算机存储介质。该电缆变形测量方法包括：确定待测电缆垂直切面外周上的测试点的极坐标参数；将所述极坐标参数转换为直角坐标参数；根据所述直角坐标参数对所述测试点进行共圆统计，确定所述测试点中的未变形点和变形点；根据所述未变形点确定初始圆参数；根据所述变形点和所述初始圆参数确定电缆变形技术指标。本发明提供的电缆变形测量方法、装置和计算机存储介质，实现了对电缆变形量的准确测量，且测量位置可以根据需要选取，提高了测量结果的准确性。

Description

一种电缆变形测量方法、装置和计算机存储介质
技术领域
本发明实施例涉及电力系统检修技术，尤其涉及一种电缆变形测量方法、装置和计算机存储介质。
背景技术
电网是由不同电压等级的变电站和输、配电线路(包括架空线路和电缆线路)组成的，作用是输送、控制和分配电能，其安全可靠运行、稳定有序供应对于城市的繁荣昌盛和人民的小康富足有十分重要的意义。
在电网建设过程中，其中一个很重要的项目就是电缆线路的敷设，但受各种条件、因素的制约，我国现阶段电缆敷设技术及质量管控水平仍比较低下，电缆敷设的质量仍然普遍不高，因敷设导致电缆变形的问题仍经常发生。
目前，电缆外径测量主要采用的工器具为游标卡尺。测量时，验收人员将游标卡尺夹在可能发生电缆敷设变形位置处，按其站位方便任取一点，先后朝向相互垂直的两个方向分别测量电缆外径，即完成一个点的电缆外径测量。此种测量方法带有极大的随意性，测量结果准确性差。
发明内容
本发明提供一种电缆变形测量方法、装置和计算机存储介质，以提高测量结果的准确性。
第一方面，本发明实施例提供了一种电缆变形测量方法，电缆变形测量方法包括：
确定待测电缆垂直切面外周上的测试点的极坐标参数；
将所述极坐标参数转换为直角坐标参数；
根据所述直角坐标参数对所述测试点进行共圆统计，确定所述测试点中的未变形点和变形点；
根据所述未变形点确定初始圆参数；
根据所述变形点和所述初始圆参数确定电缆变形技术指标。
可选地，根据所述直角坐标参数对所述测试点进行共圆统计，包括：
根据任意三个所述测试点确定拟合圆；
将到所述拟合圆圆心的距离在第一预设范围内的所述测试点确定为所述拟合圆的可拟合点；
将所述可拟合点数量最多的所述拟合圆确定为最佳拟合圆；
将所述最佳拟合圆的所述可拟合点确定为所述未变形点；
将所述测试点中除所述可拟合点之外的其他点确定为所述变形点。
可选地，确定待测电缆垂直切面外周上的测试点的极坐标参数，包括：
对所述垂直切面的外周进行描点测量获得所述测试点的极坐标参数，其中，所述测试点至少为8个。
可选地，根据任意三个所述测试点确定拟合圆，包括：
由第一方程计算所述拟合圆的圆心，所述第一方程为
Figure BDA0003310166470000021
Figure BDA0003310166470000022
其中，ΔXmn为第m个所述测试点的横坐标与第n个所述测试点的横坐标的差，ΔXlm为第l个所述测试点的横坐标与第m个所述测试点的横坐标的差，ΔYmn为第m个所述测试点的纵坐标与第n个所述测试点的纵坐标的差，ΔYlm为第l个所述测试点的纵坐标与第m个所述测试点的纵坐标的差，X为所述拟合圆的圆心的横坐标，Y为所述拟合圆的圆心的纵坐标，δmn为第m个所述测试点和第n个所述测试点分别到所述拟合圆的圆心的距离之差的一半，δlm为第l个所述测试点和第m个所述测试点分别到所述拟合圆的圆心的距离之差的一半；
根据所述拟合圆的圆心和任意三个所述测试点之一计算所述拟合圆的半径。
可选地，根据所述未变形点确定初始圆参数，包括：
根据所述最佳拟合圆的所有所述未变形点由第二方程拟合出一个初始圆，所述第二方程为：
Figure BDA0003310166470000031
其中，ΔXki为最佳拟合圆的第k个所述未变形点的横坐标与第i个所述未变形点的横坐标的差，ΔXtk为最佳拟合圆的第t个所述未变形点的横坐标与第k个所述未变形点的横坐标的差，…，ΔXqp为最佳拟合圆的第q个所述未变形点的横坐标与第p个所述未变形点的横坐标的差，ΔXsq为第s个所述未变形点的横坐标与第q个所述未变形点的横坐标的差,ΔYki为最佳拟合圆的第k个所述未变形点的纵坐标与第i个所述未变形点的纵坐标的差，ΔYtk为最佳拟合圆的第t个所述未变形点的纵坐标与第k个所述未变形点的纵坐标的差，…，ΔYqp为最佳拟合圆的第q个所述未变形点的纵坐标与第p个所述未变形点的纵坐标的差，ΔYsq为第s个所述未变形点的纵坐标与第q个所述未变形点的纵坐标的差，X拟为所述初始圆的横坐标，Y拟为所述初始圆的纵坐标，δki为最佳拟合圆的第k个所述未变形点和第i个所述未变形点分别到所述初始圆的圆心的距离之差的一半，δtk为最佳拟合圆的第t个所述未变形点和第k个所述未变形点分别到所述初始圆的圆心的距离之差的一半，…，δqp为最佳拟合圆的第q个所述未变形点和第p个所述未变形点分别到所述初始圆的圆心的距离之差的一半，δsq为最佳拟合圆的第s个所述未变形点和第q个所述未变形点分别到所述初始圆的圆心的距离之差的一半；
计算所有所述未变形点到所述拟合圆圆心的距离并取平均值即求得所述拟合圆的半径。
可选地，根据所述变形点和所述初始圆参数确定变形技术指标，包括：
计算所述变形点分别到所述初始圆圆心的相对距离；
计算所述相对距离与所述初始圆半径之间的差值；
选取所述差值中的最大值作为最大变形值；
选取所述差值中的最小值作为最小变形值；
计算所述最大变形值与所述最小变形值之差，得到最大变形差值。
可选地，在根据所述变形点和所述初始圆参数确定电缆变形技术指标之后，还包括：
根据所述电缆变形技术指标确定变形位置；
利用激光镭射技术在所述变形位置做出标记。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电缆变形测量装置，电缆变形测量装置包括：点位确定模块、点位坐标转换模块、点位共圆统计模块、初始圆参数解析模块和电缆变形技术指标求取模块，所述点位确定模块用于确定待测电缆垂直切面外周上的测试点的极坐标参数；所述点位坐标转换模块用于将所述极坐标参数转换为直角坐标参数；所述点位共圆统计模块用于根据所述直角坐标参数对所述测试点进行共圆统计，确定所述测试点中的未变形点和变形点；所述初始圆参数解析模块用于根据所述未变形点确定初始圆参数；所述电缆变形技术指标求取模块用于根据所述变形点和所述初始圆参数确定电缆变形技术指标。
可选地，所述点位确定模块包括轨道、测距单元和固定部件，所述轨道包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和第二轨道均为半弧形轨道，所述第一轨道和第二轨道首尾相接形成圆形，所述轨道的半径大于待测试电缆的外围半径，所述轨道设置于所述待测试电缆的外围；
所述测距单元包括滑组件和测距组件，所述滑动组件设置于所述轨道内，所述滑动组件用于带动所述测距单元沿所述轨道滑动，所述测距组件用于测量所述待测试电缆的多个测试点的位置信息并生成极坐标参数，其中，所述轨道的圆心即为极坐标系的极点；
所述固定部件设置于所述轨道的外侧，用于将所述轨道所在的平面固定于与所述待测电缆垂直的位置。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一所述的电缆变形测量方法。
本实施例提供的电缆变形测量方法、装置和计算机存储介质，测量待测电缆垂直切面外周上的测试点的坐标参数，根据测试点的坐标参数进行共圆统计，确定出可拟合的测试点最多的圆以及该圆的未变形点和变形点，进而根据所有未变形点确定出初始圆，根据变形点和初始圆确定待测电缆的电缆变形技术指标，实现了对电缆变形量的准确测量，且测量位置可以根据需要选取，提高了测量结果的准确性。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种电缆变形测量方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电缆的垂直切面的示意图；
图3为本发明实施例提供的一种共圆统计的流程示意图；
图4为本发明实施例提供的一种初始圆确定方法的流程图；
图5为本发明实施例提供的一种变形技术指标确定方法的流程图；
图6为本发明是示例提供的另一种电缆变形测量方法的流程示意图；
图7为本发明实施例提供的一种电缆变形测量装置的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的一种点位确定模块和待测电缆的平面结构示意图；
图9为本发明实施例提供的一种点位确定模块和待测电缆的立体结构示意图；
图10为本发明实施例提供的另一种点位确定模块和待测电缆的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本发明实施例提供了一种电缆变形测量方法。图1为本发明实施例提供的一种电缆变形测量方法的流程示意图，图2为本发明实施例提供的一种电缆的垂直切面的示意图，参照图1，电缆变形测量方法包括：
S101、确定待测电缆垂直切面外周上的测试点的极坐标参数。
具体地，结合图2，待测电缆的垂直切面110为与待测电缆延伸方向垂直的电缆横切面，该横切面为电缆的测量平面，测量人员可以在待测电缆延伸方向上随机确定测量位置。垂直切面110外周为电缆横切面的外围。测试点111为电缆的横切面的外围上的等分点，测试点111设置有多个，测试点111的数量与测量精度呈正相关。极坐标参数所在的极坐标系的极点可以由测量者自行设置，例如，可以为测距单元所在轨道的圆心。测距单元可以测量电缆横切面外围上的各个测试点111到极点的距离，还可以测量测试点111与极点的连线与极轴所成角的角度，从而生成测试点111的极坐标参数。
示例性地，在对电缆进行变形测量时，可以将点位确定模块的轨道固定于待测电缆的测量位置处的外围。测距单元可以为红外光测量装置，可以在轨道内滑动，向各个测量点发出红外光以采集测量点与测距单元之间的距离，进而用测距单元所在轨道的半径减去测量点与测距单元之间的距离，所得值即为该测试点极坐标的极径，而此时测距单元与极点之间的连线和极轴所成角的角度即为该测试点极坐标的极角，需要特别说明的是，测量时红外光所在的直线需要经过极坐标系的极点。
S102、将极坐标参数转换为直角坐标参数。
具体地，为方便后续对测量点的数据分析，测量所得的测试点的极坐标参数需要转换为直角坐标参数。
示例性地，首先，假设极坐标系下的极点(0,0)转化在直角坐标系下坐标为O(X0，Y0)，也就是直角坐标系下的公共原点O(0，0)，极坐标系下的测试点坐标
Figure BDA0003310166470000081
转化在直角坐标系下的点坐标为An(Xn，Yn)，其中，
Figure BDA0003310166470000082
所以极坐标系下测试点的坐标
Figure BDA0003310166470000083
转换为直角坐标系下为
Figure BDA0003310166470000084
。
S103、根据直角坐标参数对测试点进行共圆统计，确定测试点中的未变形点和变形点。
具体地，如果测试点的个数为n，利用任意3个测试点可以确定一个圆并计算圆的圆心和半径，可以确定Cn 3个圆。确定出其中一个圆然后分别计算剩余n-3个测试点与圆心之间的距离，引入一个阈值ΔR，当计算出来的距离与半径之差的绝对值如果小于ΔR，就可以认为此测试点可以拟合在这3个测试点拟合出来的圆上，否则认为此测试点不可以拟合在这3个测试点拟合出来的圆上。计算出n个测试点中有多少个可以拟合在这3个点拟合出来的圆上，记录可拟合的测试点的个数并记录各个点。然后确定出Cn 3个圆中可拟合的测试点个数最多的圆，该圆的可拟合的测试点即为未变形点，该圆的不可拟合的测试点即为变形点。
S104、根据未变形点确定初始圆参数。
具体地，根据未变形点的直角坐标参数拟合出一个初始圆，确定初始圆的圆心坐标和半径。
S105、根据变形点和初始圆参数确定电缆变形技术指标。
具体地，电缆变形技术指标为可以衡量待测电缆是否发生变形以及变形程度的参数，电缆变形技术指标可以包括最大值、最小值和最大差值，其中，最大值为多个变形点到初始圆圆心的距离的最大值，可以反应待测电缆的突出变形程度，最小值为多个变形点到初始圆圆心的距离的最小值，可以反应待测电缆的凹陷变形程度，最大差值为最大值和最小值之间的差值，可以综合反应待测电缆的形变量。
本实施例提供的电缆变形测量方法，测量待测电缆垂直切面外周上的测试点的坐标参数，根据测试点的坐标参数进行共圆统计，确定出可拟合的测试点最多的圆以及该圆的未变形点和变形点，进而根据所有未变形点确定出初始圆，根据变形点和初始圆确定待测电缆的电缆变形技术指标，实现了对电缆变形量的准确测量，且测量位置可以根据需要选取，提高了测量结果的准确性。
可选地，图3为本发明实施例提供的一种共圆统计的流程示意图，参照图3，S103、根据直角坐标参数对测试点进行共圆统计，确定测试点中的未变形点和变形点，包括：
S201、根据任意三个测试点确定拟合圆。
具体地，在多个测试点中任选三个，根据这三个测试点的直角坐标参数可以确定出一个拟合圆，共可以拟合出Cn 3个拟合圆。以其中一个拟合圆为例，示例性地，三个测试点的直角坐标若为A1(X1，Y1)，A2(X2，Y2)，A3(X3，Y3)，假设A1与A2的中点位置坐标为A12[(X1+X2)/2，(Y1+Y2)/2]、拟合圆的坐标为O圆(X圆，Y圆)且拟合圆的半径为R圆，A2与A3的中点的位置坐标则为A23[(X2+X3)/2,(Y2+Y3)/2]，根据向量O圆A12与向量A1A2点乘为0及向量O圆A23与向量A2A3点乘为0，可以列方程式为：ΔX21X圆+ΔY21Y圆＝δ21及ΔX32X圆+ΔY32Y圆＝δ32，其中，ΔX21＝X2-X1，ΔX32＝X3-X2，ΔY21＝Y2-Y1，ΔY32＝Y3-Y2，δ21＝(X2 2-X1 2)/2+(Y2 2-Y1 2)/2，δ32＝(X3 2-X2 2)/2+(Y3 2-Y2 2)/2，当然也可以写成矩阵的形式
Figure BDA0003310166470000101
其中，ΔXmn为第m个测试点的横坐标与第n个测试点的横坐标的差，ΔXlm为第l个外围点的横坐标与第m个测试点的横坐标的差，ΔYmn为第m个测试点的纵坐标与第n个测试点的纵坐标的差，ΔXlm为第l个测试点的纵坐标与第m个测试点的纵坐标的差，X为拟合圆的圆心的横坐标，Y为拟合圆的圆心的纵坐标，δmn为第m个测试点和第n个测试点分别到拟合圆的圆心的距离之差的一半，δlm为第l个测试点和第m个测试点分别到拟合圆的圆心的距离之差的一半；解上述两个方程式组成的方程组就可以得到O圆(X圆，Y圆)。利用O圆与A1，A2，A3中的任意一个点，利用两点间距离公式可以得到R圆。此时就确定出了该拟合圆。进而，可以按照上述方法确定出Cn 3个拟合圆。
S202、将到拟合圆圆心的距离在第一预设范围内的测试点确定为拟合圆的可拟合点。
具体地，计算所有测试点分别到拟合圆圆心的距离，若是测试点到拟合圆圆心的距离在第一范围内，则该测试点确定为该拟合圆的可拟合点，否则该测试点则为该拟合圆的非拟合点。第一范围可以为R圆-△R至R圆+△R之间，△R的值可以由测试人员根据需要自行设定，也可以根据电缆厂家的要求确定。
S203、将可拟合点数量最多的拟合圆确定为最佳拟合圆。
S204、将最佳拟合圆的可拟合点确定为未变形点。
S205、将测试点中除可拟合点之外的其他点确定为变形点。
具体地，选取Cn 3个拟合圆中可拟合点数量最多的拟合圆，作为最佳拟合圆。最佳拟合圆所对应的可拟合点即可确定为未变形点，未变形点即为几乎未发生形变的位置的测试点，未变形点所在位置的形变量符合待测电缆厂家技术条件书给出的参数浮动范围。最佳拟合圆所对应的非拟合点即可确定为变形点，变形点即为发生形变位置上的测试点，变形点所在位置的形变量不符合待测电缆厂家技术条件书给出的参数浮动范围，由此，通过共圆统计精确确定出了最佳拟合圆、变形点和非变形点，为电缆变形技术指标的计算提供了数据支持，进一步提高了测量的准确度。
可选地，确定待测电缆垂直切面外周上的测试点的极坐标参数，包括：对垂直切面的外周进行描点测量获得测试点的极坐标参数，其中，测试点至少为8个。
具体地，可以采用激光测量仪或者探针测量仪测量待测电缆的垂直切面外周上的各个测试点的位置信息并对应生成极坐标参数，测试点的个数需要提前设置于测量仪中，测试点至少为8个，但测试点的个数越多，对电缆变形参数的测量越准确，可以通过测量仪的精确测量和测试点的选取进一步提高测量的准确度。
可选地，图4为本发明实施例提供的一种初始圆确定方法的流程图，参照图4，S104、根据未变形点确定初始圆参数，包括：
S401、根据最佳拟合圆的所有未变形点由第二方程拟合出一个初始圆。
具体地，第二方程为：
Figure BDA0003310166470000111
这是一个由m-1个线性无关的方程组成的方程组，m为最佳拟合圆的未变形点的个数，其中，ΔXki为最佳拟合圆的第k个未变形点的横坐标与第i个未变形点的横坐标的差，ΔXtk为最佳拟合圆的第t个未变形点的横坐标与第k个未变形点的横坐标的差，…，ΔXqp为最佳拟合圆的第q个未变形点的横坐标与第p个未变形点的横坐标的差，ΔYsq为第s个未变形点的横坐标与第q个未变形点的横坐标的差,ΔYki为最佳拟合圆的第k个未变形点的纵坐标与第i个未变形点的纵坐标的差，ΔYtk为最佳拟合圆的第t个未变形点的纵坐标与第k个未变形点的纵坐标的差，…，ΔYqp为最佳拟合圆的第q个未变形点的纵坐标与第p个未变形点的纵坐标的差，ΔYsq为第s个未变形点的纵坐标与第q个未变形点的纵坐标的差，X拟为初始圆的横坐标，Y拟为初始圆的纵坐标，δki为最佳拟合圆的第k个未变形点和第i个未变形点分别到初始圆的圆心的距离之差的一半，δtk为最佳拟合圆的第t个未变形点和第k个未变形点分别到初始圆的圆心的距离之差的一半，…，δqp为最佳拟合圆的第q个未变形点和第p个未变形点分别到初始圆的圆心的距离之差的一半，δsq为最佳拟合圆的第s个未变形点和第q个未变形点分别到初始圆的圆心的距离之差的一半。令
Figure BDA0003310166470000121
可以得到初始圆的一个参数圆心解。即：X＝(WTW)-1WTL。
S402、计算所有未变形点到初始圆圆心的距离并取平均值即求得初始圆的半径。
由此则得到了最接近待测电缆的初始(初始即出厂时)垂直横截面外圆周的圆，即为初始圆。通过多个未变形点拟合的初始圆的方法得到最接近近待测电缆的初始垂直横截面外圆周的圆，为后续变形技术指标的计算提供了数据支持，进一步提高了测量的可靠性。
可选地，图5为本发明实施例提供的一种变形技术指标确定方法的流程图，参照图5，S105、根据变形点和初始圆参数确定变形技术指标，包括：
S501、计算变形点分别到初始圆圆心的相对距离。
具体地，利用各个变形点的位置参数和初始圆圆心的位置参数分别计算各个变形点与初始圆圆心之间的相对距离。
S502、计算相对距离与初始圆半径之间的差值。
具体地，用各个变形点与初始圆圆心之间的相对距离分别与初始圆的半径做差，得到相对距离与初始圆半径之间的差值。
S503、选取差值中的最大值作为最大变形值。
具体地，差值中的最大值即为待测电缆变形前后的最大变形值，可能为正数，可以反应待测电缆的突出变形程度。
S504、选取差值中的最小值作为最小变形值。
具体地，差值中的最小值即为待测电缆变形前后的最小变形值，可能为一个负数，最小变形值的绝对值可以反应待测电缆的凹陷变形程度。
S505、计算最大变形值与最小变形值之差，得到最大变形差值。
具体地，用最大变形值减去最小变形值可以得到待测电缆的最大变形差值，最大变形差值可以综合反应待测电缆的变形程度。通过对待测电缆某个垂直切面的外周曲线变形技术指标的求取，实现了电缆变形测量的数据体现，直观的表现了待测电缆的形变程度，提高了测量数据的准确性。
可选地，图6为本发明是示例提供的另一种电缆变形测量方法的流程示意图，S105、根据变形点和初始圆参数确定电缆变形技术指标之后，还包括：
S106、根据电缆变形技术指标确定变形位置。
具体地，根据电缆变形技术指标以及得到此指标的各个变形点的坐标可以确定变形位置，变形位置可以包括最凸出处、最凹陷处和/或其他任何变形位置处。
S107、利用激光镭射技术在变形位置做出标记。
具体地，激光镭射仪器可以发出镭射线，在变形位置做出标记，以方便检修人员确定故障点，提高了测量结果的可视化，方便了检修工作的开展。
本发明实施例还提供了一种电缆变形测量装置，可以实现前述任一电缆变形测量方法。图7为本发明实施例提供的一种电缆变形测量装置的结构示意图，参照图7，电缆变形测量装置700包括：点位确定模块701、点位坐标转换模块702、点位共圆统计模块703、初始圆参数解析模块704和电缆变形技术指标求取模块705，点位确定模块701用于确定待测电缆垂直切面外周上的测试点的极坐标参数；点位坐标转换模块702用于将极坐标参数转换为直角坐标参数；点位共圆统计模块703用于根据直角坐标参数对测试点进行共圆统计，确定测试点中的未变形点和变形点；初始圆参数解析模块704用于根据未变形点确定初始圆参数；电缆变形技术指标求取模块705用于根据变形点和初始圆参数确定电缆变形技术指标，实现了对电缆变形量的准确测量，且测量位置可以根据需要选取，提高了测量结果的准确性。除此之外，电缆变形测量装置还可以包括激光镭射仪器，激光镭射仪器可以在变形位置做出标记，以方便检修人员确定故障点。
可选地，图8为本发明实施例提供的一种点位确定模块和待测电缆的平面结构示意图，图9为本发明实施例提供的一种点位确定模块和待测电缆的立体结构示意图，结合图8和图9，点位确定模块包括轨道801、测距单元802和固定部件803，轨道801包括第一轨道和第二轨道，第一轨道和第二轨道均为半弧形轨道，第一轨道和第二轨道首尾相接形成圆形，轨道801的半径大于待测试电缆800的外围半径，轨道801设置于待测试电缆800的外围；测距单元802包括滑动组件804和测距组件805，滑动组件804设置于轨道801内或者滑动组件804与轨道801相互嵌接，滑动组件804用于带动测距组件805沿轨道滑动，测距组件805用于测量待测电缆800的多个测试点的位置信息并生成极坐标参数，其中，轨道801的圆心即为极坐标系的极点；固定部件803设置于轨道801的外侧，用于将轨道801所在的平面固定于与待测电缆800垂直的位置。
具体地，轨道801可以形成内径大于待测电缆800外径的圆形，由两个弧形轨道拼接而成，第一轨道和第二轨道可以首尾相接形成圆形，第一轨道和第二轨道的一个连接处可以为可打开的卡扣，另一个连接处则可以为不可打开的活动连接装置，以方便第一轨道和第二轨道的安装和拆卸。测距单元802为测量待测电缆800外围各点位置信息的装置。滑动组件可以镶嵌设置于轨道801内，与测距组件连接，可以在轨道801内带着测距组件沿轨道滑动，使得测距组件可以测量待测电缆800外围的任意位置。测距组件可以为机械测距组件或激光测距组件，在需要测量某一个测试点的位置信息时，可以伸出探针或发出测试光，探针和测试光的所在的直线均经过轨道形成的圆形的圆心，此时，测距组件则可以根据测量到的数据分析获得测试点的极坐标参数，轨道801形成的圆形的圆心即为极坐标的极点。另外，点位确定模块还可以包括控制器，以确定测试点的分布和数量，控制测距单元的工作状态并接收测距单元测量到的数据。固定部件803可以包括至少一对支撑板806和支撑条807，支撑板806为硬质材料，一对支撑板806可以组成一个圆形，两个支撑板806之间可以用丝扣连接以方便拆装，轨道801固定于支撑板806上，支撑条807的一端连接于支撑板806上，另一端支撑于待测电缆800上，使支撑板806和轨道801所在平面与待测电缆800的延伸方向垂直。支撑板806可以起到支撑的作用，防止轨道801变形。
可选地，图10为本发明实施例提供的另一种点位确定模块和待测电缆的立体结构示意图，参照图10，固定部件803还可以为套管状的壳体，壳体分为活动连接的两个部分，可以将轨道所在的平面固定于与待测电缆800延伸方向垂直的位置，保证了测量位置的固定，进一步提高了测量准确性。
本实施例提供的电缆变形测量方法和装置，首先测量待测电缆垂直切面外周上的测试点的坐标参数，再根据测试点的坐标参数进行共圆统计，确定出可拟合的测试点最多的圆以及该圆的未变形点和变形点，进而根据所有未变形点确定出初始圆，根据变形点和初始圆确定待测电缆的电缆变形技术指标，实现了对电缆变形量的准确测量，且测量位置可以根据需要选取，提高了测量结果的准确性。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如前述任意所述的电缆变形测量方法。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质包括(非穷举的列表)：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可擦式可编程只读存储器(electrically erasable,programmable Read-Only Memory，EPROM)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，数据信号中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、射频(Radio Frequency，RF)等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或多种程序设计语言组合来编写用于执行本公开操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言诸如Java、Smalltalk、C++、Ruby、Go，还包括常规的过程式程序设计语言诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络(包括局域网(Local Area Network，LAN)或广域网(Wide Area Network，WAN))连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域内的技术人员应明白，术语用户终端涵盖任何适合类型的无线用户设备，例如移动电话、便携数据处理装置、便携网络浏览器或车载移动台。
一般来说，本发明的多种实施例可以在硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合中实现。例如，一些方面可以被实现在硬件中，而其它方面可以被实现在可以被控制器、微处理器或其它计算装置执行的固件或软件中，尽管本发明不限于此。
本发明的实施例可以通过移动装置的数据处理器执行计算机程序指令来实现，例如在处理器实体中，或者通过硬件，或者通过软件和硬件的组合。计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(Instruction Set Architecture，ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码。
本发明附图中的任何逻辑流程的框图可以表示程序步骤，或者可以表示相互连接的逻辑电路、模块和功能，或者可以表示程序步骤与逻辑电路、模块和功能的组合。计算机程序可以存储在存储器上。存储器可以具有任何适合于本地技术环境的类型并且可以使用任何适合的数据存储技术实现，例如但不限于只读存储器(ROM)、随机访问存储器(RAM)、光存储器装置和系统(数码多功能光碟DVD或CD光盘)等。计算机可读介质可以包括非瞬时性存储介质。数据处理器可以是任何适合于本地技术环境的类型，例如但不限于通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Field－Programmable Gate Array，FGPA)以及基于多核处理器架构的处理器。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电缆变形测量方法，其特征在于，包括：
确定待测电缆垂直切面外周上的测试点的极坐标参数；
将所述极坐标参数转换为直角坐标参数；
根据所述直角坐标参数对所述测试点进行共圆统计，确定所述测试点中的未变形点和变形点；
根据所述未变形点确定初始圆参数；
根据所述变形点和所述初始圆参数确定电缆变形技术指标。
2.根据权利要求1所述电缆变形测量方法，其特征在于，根据所述直角坐标参数对所述测试点进行共圆统计，包括：
根据任意三个所述测试点确定拟合圆；
将到所述拟合圆圆心的距离在第一预设范围内的所述测试点确定为所述拟合圆的可拟合点；
将所述可拟合点数量最多的所述拟合圆确定为最佳拟合圆；
将所述最佳拟合圆的所述可拟合点确定为所述未变形点；
将所述测试点中除所述可拟合点之外的其他点确定为所述变形点。
3.根据权利要求1所述电缆变形测量方法，其特征在于，确定待测电缆垂直切面外周上的测试点的极坐标参数，包括：
对所述垂直切面的外周进行描点测量获得所述测试点的极坐标参数，其中，所述测试点至少为8个。
4.根据权利要求2所述电缆变形测量方法，其特征在于，根据任意三个所述测试点确定拟合圆，包括：
由第一方程计算所述拟合圆的圆心，所述第一方程为
Figure FDA0003310166460000011
Figure FDA0003310166460000021
其中，ΔXmn为第m个所述测试点的横坐标与第n个所述测试点的横坐标的差，ΔXlm为第l个所述测试点的横坐标与第m个所述测试点的横坐标的差，ΔYmn为第m个所述测试点的纵坐标与第n个所述测试点的纵坐标的差，ΔYlm为第l个所述测试点的纵坐标与第m个所述测试点的纵坐标的差，X为所述拟合圆的圆心的横坐标，Y为所述拟合圆的圆心的纵坐标，δmn为第m个所述测试点和第n个所述测试点分别到所述拟合圆的圆心的距离之差的一半，δlm为第l个所述测试点和第m个所述测试点分别到所述拟合圆的圆心的距离之差的一半；
根据所述拟合圆的圆心和任意三个所述测试点之一计算所述拟合圆的半径。
5.根据权利要求2所述电缆变形测量方法，其特征在于，根据所述未变形点确定初始圆参数，包括：
根据所述最佳拟合圆的所有所述未变形点由第二方程拟合出一个初始圆，所述第二方程为：
Figure FDA0003310166460000022
其中，ΔXki为所述最佳拟合圆的第k个所述未变形点的横坐标与第i个所述未变形点的横坐标的差，ΔXtk为所述最佳拟合圆的第t个所述未变形点的横坐标与第k个所述未变形点的横坐标的差，…，ΔXqp为所述最佳拟合圆的第q个所述未变形点的横坐标与第p个所述未变形点的横坐标的差，ΔXsq为第s个所述未变形点的横坐标与第q个所述未变形点的横坐标的差，ΔYki为所述最佳拟合圆的第k个所述未变形点的纵坐标与第i个所述未变形点的纵坐标的差，ΔYtk为所述最佳拟合圆的第t个所述未变形点的纵坐标与第k个所述未变形点的纵坐标的差，…，ΔYqp为所述最佳拟合圆的第q个所述未变形点的纵坐标与第p个所述未变形点的纵坐标的差，ΔYsq为第s个所述未变形点的纵坐标与第q个所述未变形点的纵坐标的差，X拟为所述初始圆的横坐标，Y拟为所述初始圆的纵坐标，δki为所述最佳拟合圆的第k个所述未变形点和第i个所述未变形点分别到所述初始圆的圆心的距离之差的一半，δtk为所述最佳拟合圆的第t个所述未变形点和第k个所述未变形点分别到所述初始圆的圆心的距离之差的一半，…，δqp为所述最佳拟合圆的第q个所述未变形点和第p个所述未变形点分别到所述初始圆的圆心的距离之差的一半，δsq为所述最佳拟合圆的第s个所述未变形点和第q个所述未变形点分别到所述初始圆的圆心的距离之差的一半；
计算所有所述未变形点到所述拟合圆圆心的距离并取平均值即求得所述拟合圆的半径。
6.根据权利要求2所述电缆变形测量方法，其特征在于，根据所述变形点和所述初始圆参数确定变形技术指标，包括：
计算所述变形点分别到所述初始圆圆心的相对距离；
计算所述相对距离与所述初始圆半径之间的差值；
选取所述差值中的最大值作为最大变形值；
选取所述差值中的最小值作为最小变形值；
计算所述最大变形值与所述最小变形值之差，得到最大变形差值。
7.根据权利要求1所述电缆变形测量方法，其特征在于，在根据所述变形点和所述初始圆参数确定电缆变形技术指标之后，还包括：
根据所述电缆变形技术指标确定变形位置；
利用激光镭射技术在所述变形位置做出标记。
8.一种电缆变形测量装置，其特征在于，包括：
点位确定模块，所述点位确定模块用于确定待测电缆垂直切面外周上的测试点的极坐标参数；
点位坐标转换模块，所述点位坐标转换模块用于将所述极坐标参数转换为直角坐标参数；
点位共圆统计模块，所述点位共圆统计模块用于根据所述直角坐标参数对所述测试点进行共圆统计，确定所述测试点中的未变形点和变形点；
初始圆参数解析模块，所述初始圆参数解析模块用于根据所述未变形点确定初始圆参数；
电缆变形技术指标求取模块，所述电缆变形技术指标求取模块用于根据所述变形点和所述初始圆参数确定电缆变形技术指标。
9.根据权利要求8所述电缆变形测量装置，其特征在于，所述点位确定模块包括轨道、测距单元和固定部件，所述轨道包括第一轨道和第二轨道，所述第一轨道和第二轨道均为半弧形轨道，所述第一轨道和第二轨道首尾相接形成圆形，所述轨道的半径大于待测试电缆的外围半径，所述轨道设置于所述待测试电缆的外围；
所述测距单元包括滑组件和测距组件，所述滑动组件设置于所述轨道内，所述滑动组件用于带动所述测距单元沿所述轨道滑动，所述测距组件用于测量所述待测试电缆的多个测试点的位置信息并生成极坐标参数，其中，所述轨道的圆心即为极坐标系的极点；
所述固定部件设置于所述轨道的外侧，用于将所述轨道所在的平面固定于与所述待测电缆垂直的位置。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的电缆变形测量方法。
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