一种交通电缆工艺质量在线监控系统

技术领域

本发明涉及电缆的生产技术领域，特别是一种交通电缆工艺质量在线监控系统。

背景技术

电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线。随着我国轨道交通事业的高速发展，地铁和轻轨交通方式已相当普遍，轨道交通用电缆的需求量也不断增加，在交通系统中所采用的电缆应具备高阻燃防火性能，且其交流额定电压一般为500V、750V、1.5kV和3kV，例如4平方的DCEH/3-100型750V耐矿物油和燃料油铜芯耐热100℃乙丙橡胶混合物绝缘氯磺化聚乙烯混合物护套电缆。

电缆的生产工艺包括拉丝、绞线、绝缘挤塑、盘绞成缆、护套挤塑及收卷。为了保障电缆质量，一般采用以下措施，在生产过程中派工程师在电缆制造生产现场进行驻厂监造，然而每个工程师往往一般只能在单一工艺点上进行监造，无法对整个生产工艺进行全方位、全过程监督。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种交通电缆工艺质量在线监控系统，利用图像比对及数据比对技术，实现在线监测电缆工艺质量。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种交通电缆工艺质量在线监控系统，包括以下内容：

前端监测子系统，用于对电缆生产设备产出的产品进行监测，获取包括各个设备生产数据和图像数据的监测数据；

前端监测子系统包括拉丝监测终端、绞线监测终端、绝缘挤塑监测终端、盘绞成缆监测终端、护套挤塑监测终端及收卷监测终端；

拉丝监测终端用于获取拉丝装置的生产数据以及其产出单丝的图像数据；拉丝装置的生产数据包括单丝直径；

绞线监测终端用于获取绞线装置的生产数据及其产出绞合导体的图像数据；绞线装置的生产数据包括绞合导体外径；

绝缘挤塑监测终端用于获取绝缘挤塑装置的生产数据及其产出绝缘线芯的图像数据；绝缘挤塑装置生产数据包括绝缘偏心度及绝缘厚度；

盘绞成缆监测终端，盘绞成缆监测终端用于获取盘绞装置的生产数据及其产出电缆芯的图像数据；盘绞装置的生产数据包括电缆芯截距；

护套挤塑监测终端用于获取护套挤塑装置的生产数据及其产出成品电缆的图像数据；护套挤塑装置生产数据包括护套厚度及喷涂标码信息；

收卷监测终端用于获取收卷装置的生产数据及其产出电缆卷的图像数据；收卷装置生产数据包括收卷长度；

检验监测子系统，用于监测成品电缆的电性能检测，获取电性能数据；电性能数据包括绝缘电阻、导体电阻和耐压/局放数据；

后台服务子系统，分别与前端监测子系统、检验监测子系统通信连接，包括接收单元、图像比对单元及电性能比对单元；

接收单元用于接收前端监测单元的监测数据及检验监测单元的电性能数据；

图像比对单元用于基于预先训练监测数据得到基准图像数据，将当前监测图像数据与基准图像数据比对，筛选出不合格的单丝、绞合导体、绝缘线芯、电缆芯及成品电缆的图像数据，统计分析不合格项数；

电性能比对单元用于将该电缆的电性能数据与其生产标准数据比对，生成电性能比对报告，并罗列出不合格项目。

如上述，前端监测子系统获取包括各个设备生产数据和图像数据的监测数据，检验监测子系统获取电性能数据，后台服务子系统接收监测数据及电性能数据，利用图像比对及数据比对技术，将图像数据及电性能数据与基准参数比对，给出比对结果，实现在线监测电缆工艺质量。

作为一选项，后台服务子系统还包括匹配及处理单元，用于根据监测数据分析得到与电缆卷的收卷长度分别对应的拉丝装置、绞线装置、绝缘挤塑装置、盘绞装置及护套挤塑装置的生产时间；根据护套挤塑装置的生产时间修改喷涂标码信息以对应该电缆卷进行标记编号；根据各个装置的生产时间将各个装置的图像数据与该电缆卷编号进行匹配；当图像数据比对不合格时，根据图像数据的时间戳记匹配分析得到电缆卷编号，若不合格项数超过预设值则生成作废警示；当电性能数据比对不合格时，根据电缆卷编号及不合格项目匹配分析得到该不合格项目的图像数据，再对该不合格项目的图像数据进行图像处理分析是否存在对应缺陷，若存在则将其更新基准图像数据。如此，利用转速、收卷长度等生产数据计算，再结合大数据分析对其进行补正，在一定误差范围下，可以实现电缆卷与各个监测图像数据匹配关联，以便对各个电缆卷进行标号，实现对电缆卷的溯源，如此可以只对某一不合格的电缆卷进行作废处理；同时，结合电性能不合格数据及其呈现出来的缺陷特征，或者在后期开封使用时所发现的缺陷点，溯源得到图像数据，提取缺陷特征，更新基准图像数据，提高图像比对准确性。

作为一选项，匹配及处理单元中，该不合格项目的图像数据是指单丝图像数据、绞合导体图像数据、绝缘线芯图像数据、电缆芯图像数据及成品电缆图像数据中的一种或两种以上的图像数据不合格。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1.本发明的前端监测子系统获取包括各个设备生产数据和图像数据的监测数据，检验监测子系统获取电性能数据，后台服务子系统接收监测数据及电性能数据，利用图像比对及数据比对技术，将图像数据及电性能数据与基准参数比对，给出比对结果，实现在线监测电缆工艺质量。

2.本发明利用转速、收卷长度等生产数据计算，再结合大数据分析对其进行补正，在一定误差范围下，可以实现电缆卷与各个监测图像数据匹配关联，以便对各个电缆卷进行标号，实现对电缆卷的溯源，如此可以只对某一不合格的电缆卷进行作废处理；同时，结合电性能不合格数据及其呈现出来的缺陷特征，或者在后期开封使用时所发现的缺陷点，溯源得到图像数据，提取缺陷特征，更新基准图像数据，提高图像比对准确性。

附图说明

图1是本发明的一实例的系统框图。

图2是本发明的另一实例的系统框图。

具体实施方式

以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

如图1所示，本实例的一种交通电缆工艺质量在线监控系统，包括以下内容：

前端监测子系统，用于对电缆生产设备产出的产品进行监测，获取包括各个设备生产数据和图像数据的监测数据；

前端监测子系统包括拉丝监测终端、绞线监测终端、绝缘挤塑监测终端、盘绞成缆监测终端、护套挤塑监测终端及收卷监测终端；

拉丝监测终端用于获取拉丝装置的生产数据以及其产出单丝的图像数据；拉丝装置的生产数据包括线速度、退火系数、退火电压、退火电流及单丝直径；

绞线监测终端用于获取绞线装置的生产数据及其产出绞合导体的图像数据；绞线装置的生产数据包括线速度及绞合导体外径；

绝缘挤塑监测终端用于获取绝缘挤塑装置的生产数据及其产出绝缘线芯的图像数据；绝缘挤塑装置生产数据包括其机头温度、线速度、绝缘偏心度及绝缘厚度；

盘绞成缆监测终端，盘绞成缆监测终端用于获取盘绞装置的生产数据及其产出电缆芯的图像数据；盘绞装置的生产数据包括电缆芯截距；

护套挤塑监测终端用于获取护套挤塑装置的生产数据及其产出成品电缆的图像数据；护套挤塑装置生产数据包括其主机转速、牵引转速及区域温度以及护套厚度及喷涂标码信息；

收卷监测终端用于获取收卷装置的生产数据及其产出电缆卷的图像数据；收卷装置生产数据包括收卷长度；

检验监测子系统，用于监测成品电缆的电性能检测，获取电性能数据；电性能数据包括绝缘电阻、导体电阻和耐压/局放数据；

后台服务子系统，分别与前端监测子系统、检验监测子系统通信连接，包括接收单元、图像比对单元及电性能比对单元；

接收单元用于接收前端监测单元的监测数据及检验监测单元的电性能数据；

图像比对单元用于基于预先训练监测数据得到基准图像数据，将当前监测图像数据与基准图像数据比对，筛选出不合格的单丝、绞合导体、绝缘线芯、电缆芯及成品电缆的图像数据，统计分析不合格项数；

电性能比对单元用于将该电缆的电性能数据与其生产标准数据比对，生成电性能比对报告，并罗列出不合格项目。

如上述，前端监测子系统获取包括各个设备生产数据和图像数据的监测数据，检验监测子系统获取电性能数据，后台服务子系统接收监测数据及电性能数据，利用图像比对及数据比对技术，将图像数据及电性能数据与基准参数比对，给出比对结果，实现在线监测电缆工艺质量。

如图2所示，作为一选项，本实例中，后台服务子系统还包括匹配及处理单元，用于根据监测数据分析得到与电缆卷的收卷长度分别对应的拉丝装置、绞线装置、绝缘挤塑装置、盘绞装置及护套挤塑装置的生产时间；根据护套挤塑装置的生产时间修改喷涂标码信息以对应该电缆卷进行标记编号；根据各个装置的生产时间将各个装置的图像数据与该电缆卷编号进行匹配；当图像数据比对不合格时，根据图像数据的时间戳记匹配分析得到电缆卷编号，若不合格项数超过预设值则生成作废警示；当电性能数据比对不合格时，根据电缆卷编号及不合格项目匹配分析得到该不合格项目的图像数据，再对该不合格项目的图像数据进行图像处理分析是否存在对应缺陷，若存在则将其更新基准图像数据。如此，利用转速、收卷长度等生产数据计算，再结合大数据分析对其进行补正，在一定误差范围下，可以实现电缆卷与各个监测图像数据匹配关联，以便对各个电缆卷进行标号，实现对电缆卷的溯源，如此可以只对某一不合格的电缆卷进行作废处理；同时，结合电性能不合格数据及其呈现出来的缺陷特征，或者在后期开封使用时所发现的缺陷点，溯源得到图像数据，提取缺陷特征，更新基准图像数据，提高图像比对准确性。

作为一选项，匹配及处理单元中，该不合格项目的图像数据是指单丝图像数据、绞合导体图像数据、绝缘线芯图像数据、电缆芯图像数据及成品电缆图像数据中的一种或两种以上的图像数据不合格。

需要指出的是，前述前端监测子系统、检验监测子系统及后台服务子系统的硬件设备均可采用既有技术，可根据需要选配适合配置的既有设备；如摄像头摄取图像及传输技术；如电缆电性能检测技术包括绝缘电阻测试仪、导体电阻测试仪和耐压/局放装置等，且绝缘电阻测试仪、导体电阻测试仪和耐压/局放装置分别通过无线网络模块连接至其微控制器；再如无线网络模块可为4G模块、5G模块或WIFI模块等无线通信技术；后台服务子系统可采用服务器结合通信设备与前述设备通信连接。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明和例证，但这些描述并非用以限定本发明所要求保护范围，凡本发明所提示的技术教导下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利保护范围。