CN115085094B - 一种用于控制电缆敷设的数据处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线缆敷设辅助技术领域，公开了一种用于控制电缆敷设的数据处理方法，包括：牵引敷设停止后，进入步骤S100；S100，自动进行实时的线缆对接评价，获得评价结果；S200，根据评价结果自动调整对接处的线缆位置，直至评价结果符合预设标准；步骤S100包括如下方法：针对线缆对接处获取采样图组；按照预设图像处理规则对采样图组进行处理后得到合并图像；根据合并图像评价线缆对接处的平齐度，可以以线缆轴线为中心的圆环形轨道上对两线缆的对接处进行采样图组的获取，经过预设图像规则处理后的采样图片可以作为评价线缆对接平齐度的依据，在人工不方便进行对齐检查的情况下对线缆对接时的精准度进行把控。

Description

一种用于控制电缆敷设的数据处理方法

技术领域

本发明涉及线缆敷设辅助技术领域，具体涉及一种用于控制电缆敷设的数据处理方法。

背景技术

在供电系统中，变电站是电网系统中的基础单元，对电能进行转换与传输，是变电站的主要功能。现阶段变电站所使用的二次控制电缆主要由电力电缆、控制电缆和通信电缆组成。其中，控制电缆主要发挥出监测变电站信号、显示仪表信息的作用。

目前，现有的敷设工艺，需要在直线端每隔7～10m设1人，根据每根电缆的重量合理增减人力；转弯处设1人；穿过竖井、电缆层楼板时前后或上下各设一人；电缆穿管时两端各设1人，当管子过长或电缆过大时，增设1～2人；电缆盘处设3～4人。一个110kV变电站二次控制电缆敷设项目需要10名施工人员进行10天以上的高强度作业才能完成。

具体在进行变电站二次控制电缆敷设工作时，需要将控制电缆线盘放置在电缆传送盘上方，通过人工牵引控制电缆的方式，牵引控制电缆敷设在桥架上方。但该方式在进行控制电缆牵引时容易因为惯性牵引导致当人工停止牵引时，电缆传送盘继续旋转传送，进而容易发生控制电缆散出线盘之外发生缠绕的现象；而且，在长距离敷设时，由于摩擦力的增加，会在敷设时对电缆产生更多的折弯拉伸损伤；因为在进行变电站二次控制电缆敷设工作时，需要对控制电缆同时进行送线与牵引，送线与牵引的速度不同会产生对线缆的拉伸或弯折，在较大摩擦力的影响下很容易对线缆造成不可逆的损伤。

而且，由于同一位置可能需要多次进行敷设，现有的敷设牵引方式也无法在一根线缆敷设完成时对用量进行精准的测算，因此会导致后续用料浪费的情况发生，而且有些线缆敷设对接的位置人工不方便进行对齐检查，难以对线缆对接时的精准度进行把控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于控制电缆敷设的数据处理方法，解决以下技术问题：

如何在人工不方便进行对齐检查的情况下对线缆对接时的精准度进行把控。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于控制电缆敷设的数据处理方法，包括：

牵引敷设停止后，进入步骤S100；

S100，自动进行实时的线缆对接评价，获得评价结果；

S200，根据所述评价结果自动调整对接处的线缆位置，直至所述评价结果符合预设标准；

所述步骤S100包括如下方法：

针对线缆对接处获取采样图组；

按照预设图像处理规则对所述采样图组进行处理后得到合并图像；

根据所述合并图像评价所述线缆对接处的平齐度。

通过上述技术方案，两相同规格线缆对接，需要保持外部和内部的精准对齐，线缆截面一般为圆形，因此可以以线缆轴线为中心的圆环形轨道上对两线缆的对接处进行采样图组的获取，经过预设图像规则处理后的采样图片可以作为评价线缆对接平齐度的依据，可以在人工不方便进行对齐检查的情况下对线缆对接时的精准度进行把控。

作为本发明进一步的方案：所述采样图组为环绕所述线缆对接处获得的多个等距采样图；

预设图像处理规则包括：

随机抽取所述采样图组中的N张所述等距采样图；

对N张所述等距采样图进行像素合并得到所述合并图像；

所述像素合并包括：

若像素点相同，则像素值不变；

若像素点不同，替换为两像素点的平均值。

通过上述技术方案，可以以线缆的轴线为中心线，半径为X做圆环形轨道，沿圆环形轨道朝中心线的方向进行图片获取，得到N张大小尺寸和分辨率都相同的等距采样图，有助于后续的像素合并。当第M+1张等距采样图与第M张等距采样图进行像素合并时，相同位置的像素点进行合并，若像素点相同，则像素值不变；若像素点不同，替换为两像素点的平均值，第M+2张等距采样图的合并对象为第M+1张等距采样图与第M张等距采样图进行像素合并后得到的图片，以此类推，以最终得到的合并图像作为评价线缆对接处平齐度的基础；如此设计，由于线缆截面为圆形，如果存在未对齐的位置，单独从一个角度进行拍摄可能无法发现未对齐的情况，多个等距采样图能够提供更多的拍摄角度，若存在未对齐的位置，合并后得到的合并图像与N张等距采样图中的每张都会出现差异，差异越大则说明平齐度越低，如此可对线缆的对接进行精准的把控，且非常方便。

作为本发明进一步的方案：所述根据所述合并图像评价所述线缆对接处的平齐度的方法包括：

分析计算所述合并图像与N张所述等距采样图的N个差异度；

计算N个差异度的平均差异值。

通过上述技术方案，可以对合并图像的像素点进行解析，对每种像素在合并图像中的占比进行计算，占比最高的前Y种像素分别与某一等距采样图的同种像素进行占比差值计算，然后按照不同的加权值进行差异度计算，以此类推，可以得到N个差异度，再求得N个差异度的平均差异值便可获得最终的对接平齐度，将最终的对接平齐度与预设的标准值进行对比即可判断是否符合对准要求，是否需要重新对接。

远程同时启动放送线模块和牵引模块；所述放送线模块进行电缆的输送，所述牵引模块进行电缆的牵引敷设；

实时获取所述放送线模块和所述牵引模块的实时驱动参数；

根据所述实时驱动参数按照预设规则分别对所述放送线模块和所述牵引模块进行转速调整，并同时进行记录；

牵引敷设停止后，根据记录计算所述电缆的使用量并进行储存。

通过上述技术方案，可同时进行电缆的牵引和放送，且能够在敷设过程中保持牵引和放送的一致性，避免电缆在敷设时被过度拉伸或压扁折曲，提升敷设效率和质量。

作为本发明进一步的方案：所述实时驱动参数包括：

所述放送线模块的放送线线速度和放送线瞬时功率，以及所述牵引模块的线牵引线速度和牵引瞬时功率；

所述预设规则包括：

若所述放送线线速度等于所述线牵引线速度，则保持所述放送线模块和所述牵引模块的驱动转速相同；

若所述线牵引线速度小于所述放送线线速度，则降低所述放送线模块的驱动转速。

通过上述技术方案，线牵引线速度相当于电缆的敷设速率，若所述放送线线速度等于所述线牵引线速度，说明当前电缆所受拉力保持恒定，属于正常状态；若所述线牵引线速度小于所述放送线线速度，说明电缆的放线速度较快，使得放送线模块和牵引模块之间的电缆可能发生弯折垂落，因此需要降低放送线模块的马力电机的转速，从而减小放送线模块的放送线速度使其与牵引模块对线缆的牵引速度保持一致。

作为本发明进一步的方案：所述预设规则还包括：

若所述放送线瞬时功率在预设时间内降低至预设阈值内，降低所述牵引模块的驱动转速。

通过上述技术方案，若所述放送线瞬时功率在预设时间内降低至预设阈值内，说明放送线模块对线缆的放送速度变低，因此牵引模块对线缆的牵引力受到放送线模块的阻碍，此时为保证运行安全，需降低牵引模块的驱动转速，来使两者保持一致，从而综合的提升电缆敷设的质量和效率，减少人工参与。

作为本发明进一步的方案：所述实时驱动参数还包括：

所述牵引模块马力电机的电枢瞬时电流；

所述预设规则还包括：

若所述电枢瞬时电流超过预设电流阈值，则停止运行并发出警报。

通过上述技术方案，为了避免扭矩输出造成敷设所使用的钢丝绳、电缆线、控制电缆的损坏，在牵引模块进行工作时，可实时对牵引模块的马力电机进行检测，将电机扭矩数据对应的瞬时电流的数据进行采集，牵引模块内预设了一个最大电流值作为预设电流阈值，当瞬时电流超过预设电流阈值，判断牵引模块为处于危险情况，此时需要停止运行并且发出警报，避免出现施工安全问题。

作为本发明进一步的方案：

本发明的有益效果：

（1）本发明中可同时进行电缆的牵引和放送，且能够在敷设过程中保持牵引和放送的一致性，避免电缆在敷设时被过度拉伸或压扁折曲，提升敷设效率和质量，而且在敷设完成后可以计算当次电缆的使用量，方便下一次同位置敷设进行直接调用，便于电缆材料的精准供应，方便材料损耗统计与施工数据存档；

（2）本发明中线牵引线速度相当于电缆的敷设速率，若所述放送线线速度等于所述线牵引线速度，说明当前电缆所受拉力保持恒定，属于正常状态；若所述线牵引线速度小于所述放送线线速度，说明电缆的放线速度较快，使得放送线模块和牵引模块之间的电缆可能发生弯折垂落，因此需要降低放送线模块的马力电机的转速，从而减小放送线模块的放送线速度使其与牵引模块对线缆的牵引速度保持一致；

（3）若所述放送线瞬时功率在预设时间内降低至预设阈值内，说明放送线模块对线缆的放送速度变低，因此牵引模块对线缆的牵引力受到放送线模块的阻碍，此时为保证运行安全，需降低牵引模块的驱动转速，来使两者保持一致，从而综合的提升电缆敷设的质量和效率，减少人工参与；

（4）为了避免扭矩输出造成敷设所使用的钢丝绳、电缆线、控制电缆的损坏，在牵引模块进行工作时，可实时对牵引模块的马力电机进行检测，将电机扭矩数据对应的电流的数据进行采集，牵引模块内预设了一个最大电流值作为预设电流阈值，当电流超过预设电流阈值，牵引模块义为危险情况，此时需要将停止运行并且发出警报提示电力人员，避免出现施工安全问题；

（5）为进一步的提升敷设效率，且有些控制电缆需要敷设较长的长度，敷设摩擦较大，因此在工作中可采用两套设备对同一敷设线路进行相向的线缆敷设，可以节约一半的时间，充分的提升效率，因此需要在牵引敷设停止后，自动进行线缆的对接，对接后可以对对接情况进行自动评价得到评价结果，然后自动的根据评价结果对两电缆相接处的相对位置进行调节，以此来保证对接精准度；

（6）可以以线缆的轴线为中心线，半径为X做圆环形轨道，沿圆环形轨道朝中心线的方向进行图片获取，得到N张大小尺寸和分辨率都相同的等距采样图，有助于后续的像素合并。当第M+1张等距采样图与第M张等距采样图进行像素合并时，相同位置的像素点进行合并，若像素点相同，则像素值不变；若像素点不同，替换为两像素点的平均值，第M+2张等距采样图的合并对象为第M+1张等距采样图与第M张等距采样图进行像素合并后得到的图片，以此类推，以最终得到的合并图像作为评价线缆对接处平齐度的基础；如此设计，由于线缆截面为圆形，如果存在未对齐的位置，单独从一个角度进行拍摄可能无法发现未对齐的情况，多个等距采样图能够提供更多的拍摄角度，若存在未对齐的位置，合并后得到的合并图像与N张等距采样图中的每张都会出现差异，差异越大则说明平齐度越低，如此可对线缆的对接进行精准的把控，且非常方便。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明中用于控制电缆敷设的数据处理方法的部分流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明为一种用于控制电缆敷设的数据处理方法，包括：

牵引敷设停止后，进入步骤S100；

S100，自动进行实时的线缆对接评价，获得评价结果；

S200，根据所述评价结果自动调整对接处的线缆位置，直至所述评价结果符合预设标准；

所述步骤S100包括如下方法：

针对线缆对接处获取采样图组；

按照预设图像处理规则对所述采样图组进行处理后得到合并图像；

根据所述合并图像评价所述线缆对接处的平齐度。

通过上述技术方案，为进一步的提升敷设效率，且有些控制电缆需要敷设较长的长度，敷设摩擦较大，因此在工作中可采用两套设备对同一敷设线路进行相向的线缆敷设，可以节约一半的时间，充分的提升效率，因此需要在牵引敷设停止后，自动进行线缆的对接，对接后可以对对接情况进行自动评价得到评价结果，然后自动的根据评价结果对两电缆相接处的相对位置进行调节，以此来保证对接精准度；

两相同规格线缆对接，需要保持外部和内部的精准对齐，线缆截面一般为圆形，因此可以以线缆轴线为中心的圆环形轨道上对两线缆的对接处进行采样图组的获取，经过预设图像规则处理后的采样图片可以作为评价线缆对接平齐度的依据，可以在人工不方便进行对齐检查的情况下对线缆对接时的精准度进行把控。

作为本发明进一步的方案：采样图组为环绕线缆对接处获得的多个等距采样图；

预设图像处理规则包括：

随机抽取所述采样图组中的N张所述等距采样图；

对N张所述等距采样图进行像素合并得到所述合并图像；

所述像素合并包括：

若像素点相同，则像素值不变；

若像素点不同，替换为两像素点的平均值。

通过上述技术方案，可以以线缆的轴线为中心线，半径为X做圆环形轨道，沿圆环形轨道朝中心线的方向进行图片获取，得到N张大小尺寸和分辨率都相同的等距采样图，有助于后续的像素合并。当第M+1张等距采样图与第M张等距采样图进行像素合并时，所有等距采样图的尺寸相同，因此相同位置的像素点进行合并，若像素点相同，则像素值不变；若像素点不同，替换为两像素点的平均值，第M+2张等距采样图的合并对象为第M+1张等距采样图与第M张等距采样图进行像素合并后得到的图片，以此类推，以最终得到的合并图像作为评价线缆对接处平齐度的基础。

如此设计，由于线缆截面为圆形，如果存在未对齐的位置，单独从一个角度进行拍摄可能无法发现未对齐的情况，多个等距采样图能够提供更多的拍摄角度，若存在未对齐的位置，合并后得到的合并图像与N张等距采样图中的每张都会出现差异，差异越大则说明平齐度越低，如此可对线缆的对接进行精准的把控，且非常方便。

作为本发明进一步的方案：所述根据所述合并图像评价所述线缆对接处的平齐度的方法包括：

分析计算所述合并图像与N张所述等距采样图的N个差异度；

计算N个差异度的平均差异值。

通过上述技术方案，可以对合并图像的像素点进行解析，对每种像素在合并图像中的占比进行计算，占比最高的前Y种像素分别与某一等距采样图的同种像素进行占比差值计算，然后按照不同的加权值进行差异度计算，以此类推，可以得到N个差异度，再求得N个差异度的平均差异值便可获得最终的对接平齐度，将最终的对接平齐度与预设的标准值进行对比即可判断是否符合对准要求，是否需要重新对接。

具体的，对合并图像的像素点进行统计解析后，若得到占比最高的前3种像素分别为黑、灰、白，黑色像素占合并图像的像素点的40%，灰色像素占合并图像的像素点的30%，白色像素占合并图像的像素点的20%，假设有3张等距采样图，以其中一个等距采样图为例，该等距采样图为1号等距采样图，1号等距采样图的黑色像素占30%，灰色像素占合并图像的像素点的20%，白色像素占合并图像的像素点的10%，黑色像素加权0.3，灰色像素加权0.2，白色像素加权0.1，则可计算该1号等距采样图与合并图像的差异度为0.3（40%-30%）+0.2（30%-20%）+0.1（20%-10%）=6%；

同理，假设2号等距采样图与合并图像的差异度为7%，3号等距采样图与合并图像的差异度为8%，即可得到最终的平均差异度为7%。若预设的标准值为3%，则说明不符合对准要求，需要重新对准，直到最终的平均差异度小于标准值时，对准完成；

具体的，当需要重新对准时，可根据最终的平均差异度与标准值之间的差值大小，对对接线缆中其中一根线缆的位置进行相应程度的调整，调整方向随机且不重复；调整完成后再次计算获得最终的平均差异度和标准值，若对应的最终的平均差异度与标准值之间的差值变大，则将该被调整位置的线缆复位至本次调整前的位置，然后将下次调整方向自动设置为与本次复位方向相同的方向；若对应的最终的平均差异度与标准值之间的差值变小，说明调整方向正确，可将下次调整方向自动设置为与本次调整方向相近的方向，如此循环，直到最终的平均差异度小于标准值时对准完成，实现线缆对接位置的自动调整。

请参阅图1所示，用于控制电缆敷设的数据处理方法还包括：

在启动电缆敷设时，远程同时启动放送线模块和牵引模块；放送线模块进行电缆的输送，牵引模块进行电缆的牵引敷设；

实时获取放送线模块和牵引模块的实时驱动参数；

根据实时驱动参数按照预设规则分别对放送线模块和牵引模块进行转速调整，并同时进行记录；

牵引敷设停止后，根据记录计算电缆的使用量并进行储存。

通过上述技术方案，可同时进行电缆的牵引和放送，且能够在敷设过程中保持牵引和放送的一致性，避免电缆在敷设时被过度拉伸或压扁折曲，提升敷设效率和质量。

作为本发明进一步的方案：实时驱动参数包括：

所述放送线模块的放送线线速度和放送线瞬时功率，以及所述牵引模块的线牵引线速度和牵引瞬时功率；

预设规则包括：

若放送线线速度等于线牵引线速度，则保持放送线模块和牵引模块的驱动转速相同；

若线牵引线速度小于放送线线速度，则降低放送线模块的驱动转速。

通过上述技术方案，线牵引线速度相当于电缆的敷设速率，若放送线线速度等于线牵引线速度，说明当前电缆所受拉力保持恒定，属于正常状态；若线牵引线速度小于放送线线速度，说明电缆的放线速度较快，使得放送线模块和牵引模块之间的电缆可能发生弯折垂落，因此需要降低放送线模块的马力电机的转速，从而减小放送线模块的放送线速度使其与牵引模块对线缆的牵引速度保持一致。

而且，在敷设完成后，敷设工作时长是可以被同步记录的，此时可以根据线牵引线速度与相应工作时长的微积分来计算当次电缆的使用量，方便下一次同位置敷设进行直接调用，便于电缆材料的精准供应，方便材料损耗统计与施工数据存档。

作为本发明进一步的方案：预设规则还包括：

若放送线瞬时功率在预设时间内降低至预设阈值内，降低牵引模块的驱动转速。

通过上述技术方案，若放送线瞬时功率在预设时间内降低至预设阈值内，说明放送线模块对线缆的放送速度变低，因此牵引模块对线缆的牵引力受到放送线模块的阻碍，此时为保证运行安全，需降低牵引模块的驱动转速，来使两者保持一致，从而综合的提升电缆敷设的质量和效率，减少人工参与。

作为本发明进一步的方案：实时驱动参数还包括：

牵引模块马力电机的电枢瞬时电流；

预设规则还包括：

若电枢瞬时电流超过预设电流阈值，则停止运行并发出警报。

通过上述技术方案，为了避免扭矩输出造成敷设所使用的钢丝绳、电缆线、控制电缆的损坏，在牵引模块进行工作时，可实时对牵引模块的马力电机进行检测，将电机扭矩数据对应的瞬时电流的数据进行采集，牵引模块内预设了一个最大电流值作为预设电流阈值，当瞬时电流超过预设电流阈值，判断牵引模块为处于危险情况，此时需要停止运行并且发出警报，避免出现施工安全问题。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种用于控制电缆敷设的数据处理方法，其特征在于，包括：

牵引敷设停止后，进入步骤S100；

S100，自动进行实时的线缆对接评价，获得评价结果；

S200，根据所述评价结果自动调整对接处的线缆位置，直至所述评价结果符合预设标准；

所述步骤S100包括如下方法：

针对线缆对接处获取采样图组；

按照预设图像处理规则对所述采样图组进行处理后得到合并图像；

根据所述合并图像评价所述线缆对接处的平齐度；

所述采样图组为环绕所述线缆对接处获得的多个等距采样图；

预设图像处理规则包括：

随机抽取所述采样图组中的N张所述等距采样图；

对N张所述等距采样图进行像素合并得到所述合并图像；

所述像素合并包括：

若像素点相同，则像素值不变；

若像素点不同，替换为两像素点的平均值；

所述根据所述合并图像评价所述线缆对接处的平齐度的方法包括：

分析计算所述合并图像与N张所述等距采样图的N个差异度；

计算N个差异度的平均差异值。

2.根据权利要求1所述的用于控制电缆敷设的数据处理方法，其特征在于，在启动牵引敷设时，包括：

远程同时启动放送线模块和牵引模块；所述放送线模块进行电缆的输送，所述牵引模块进行电缆的牵引敷设；

实时获取所述放送线模块和所述牵引模块的实时驱动参数；

根据所述实时驱动参数按照预设规则分别对所述放送线模块和所述牵引模块进行转速调整，并同时进行记录；

牵引敷设停止后，根据记录计算所述电缆的使用量并进行储存。

3.根据权利要求2所述的用于控制电缆敷设的数据处理方法，其特征在于，所述实时驱动参数包括：

所述放送线模块的放送线线速度和放送线瞬时功率，以及所述牵引模块的线牵引线速度和牵引瞬时功率；

所述预设规则包括：

若所述放送线线速度等于所述线牵引线速度，则保持所述放送线模块和所述牵引模块的驱动转速相同；

若所述线牵引线速度小于所述放送线线速度，则降低所述放送线模块的驱动转速。

4.根据权利要求3所述的用于控制电缆敷设的数据处理方法，其特征在于，所述预设规则还包括：

若所述放送线瞬时功率在预设时间内降低至预设阈值内，降低所述牵引模块的驱动转速。

5.根据权利要求4所述的用于控制电缆敷设的数据处理方法，其特征在于，所述实时驱动参数还包括：

所述牵引模块马力电机的电枢瞬时电流；

所述预设规则还包括：

若所述电枢瞬时电流超过预设电流阈值，则停止运行并发出警报。

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