本發(fā)明涉及電纜監(jiān)測，尤其涉及一種電纜終端半導(dǎo)電層表面均勻度檢測方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)和產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
1、在中高壓配電系統(tǒng)中，10kvxlpe絕緣電纜憑借優(yōu)異的電氣性能與機械性能，已成為城市配網(wǎng)、工業(yè)供電與軌道交通等領(lǐng)域的核心輸電載體。電纜終端作為電纜線路的關(guān)鍵附件，承擔(dān)著電場管控、絕緣密封與機械防護的重要功能，其制造與安裝質(zhì)量直接決定整條線路的運行可靠性與使用壽命。半導(dǎo)電層作為電纜終端內(nèi)部電場均勻化的核心結(jié)構(gòu)，能夠有效平滑導(dǎo)體邊緣毛刺、消除絕緣界面缺陷引發(fā)的電場集中，抑制局部放電產(chǎn)生與發(fā)展，是保障終端長期穩(wěn)定運行的關(guān)鍵部件。
2、當(dāng)前電纜終端半導(dǎo)電層在生產(chǎn)加工與現(xiàn)場安裝過程中，易出現(xiàn)厚度偏差、表面粗糙度超標(biāo)、材料組分不均及界面貼合不良等問題，上述不均勻性會顯著改變局部介電特性與電場分布，引發(fā)電場畸變與局部放電加劇，長期運行將導(dǎo)致絕緣老化加速，最終引發(fā)絕緣擊穿與線路故障。現(xiàn)有檢測手段多依賴千分尺等工具進行單點厚度測量，難以實現(xiàn)全域均勻性評估，降低了電纜終端運行的可靠性。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明提供了一種電纜終端半導(dǎo)電層表面均勻度檢測方法、系統(tǒng)、設(shè)備、介質(zhì)和產(chǎn)品，解決了當(dāng)前電纜終端半導(dǎo)電層在生產(chǎn)加工與現(xiàn)場安裝過程中，易出現(xiàn)厚度偏差、表面粗糙度超標(biāo)、材料組分不均及界面貼合不良等問題，上述不均勻性會顯著改變局部介電特性與電場分布，引發(fā)電場畸變與局部放電加劇，長期運行將導(dǎo)致絕緣老化加速，最終引發(fā)絕緣擊穿與線路故障。現(xiàn)有檢測手段多依賴千分尺等工具進行單點厚度測量，難以實現(xiàn)全域均勻性評估，降低了電纜終端運行的可靠性的技術(shù)問題。
2、本發(fā)明第一方面提供的一種電纜終端半導(dǎo)電層表面均勻度檢測方法，包括：
3、基于預(yù)設(shè)的檢測頻率獲取待測電纜終端樣本的多個檢測頻率數(shù)據(jù)，基于預(yù)設(shè)的半導(dǎo)電層厚度分別對各個所述檢測頻率數(shù)據(jù)進行相位延遲估算，得到多個相位因子；
4、根據(jù)各個所述相位因子和各個所述檢測頻率數(shù)據(jù)進行均勻度映射，得到對應(yīng)的等效均勻系數(shù)；
5、基于預(yù)先獲取的標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)，根據(jù)所述等效均勻系數(shù)對所述待測電纜終端樣本進行表面均勻度評估，得到對應(yīng)的表面均勻度評估結(jié)果。
6、通過采用上述技術(shù)方案，先基于預(yù)設(shè)檢測頻率獲取待測電纜終端樣本的多組檢測頻率數(shù)據(jù)，再結(jié)合預(yù)設(shè)半導(dǎo)電層厚度對各檢測頻率數(shù)據(jù)分別進行相位延遲估算，得到精準(zhǔn)對應(yīng)的相位因子，能夠?qū)㈩l率特征與半導(dǎo)電層物理結(jié)構(gòu)相結(jié)合，真實反映信號在介質(zhì)中的傳輸延遲特性。再根據(jù)各相位因子與檢測頻率數(shù)據(jù)進行均勻度映射，計算得到等效均勻系數(shù)，可實現(xiàn)對樣本表面均勻度的量化表征，將幅值、相位等多維信息融合為單一、直觀的評價指標(biāo)，避免單一參數(shù)評估的片面性。最后依據(jù)預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)對等效均勻系數(shù)開展對比評估，得到標(biāo)準(zhǔn)化的表面均勻度評估結(jié)果，能夠消除檢測系統(tǒng)與樣本基準(zhǔn)差異帶來的系統(tǒng)誤差，使評估結(jié)果穩(wěn)定、客觀且具備可比性，從而實現(xiàn)對電纜終端半導(dǎo)電層表面均勻度高效、準(zhǔn)確、可重復(fù)的定量評價。
7、可選地，所述基于預(yù)設(shè)的半導(dǎo)電層厚度分別對各個所述檢測頻率數(shù)據(jù)進行相位延遲估算，得到多個相位因子的步驟，包括：
8、分別將預(yù)設(shè)的圓周率常數(shù)與各個所述檢測頻率數(shù)據(jù)的頻率進行乘值處理，得到多個角頻率；
9、分別將各個所述角頻率與預(yù)設(shè)的光速進行比值處理，得到多個波數(shù)；
10、分別將各個波數(shù)與預(yù)設(shè)的半導(dǎo)電層厚度進行乘值處理，得到多個相位因子。
11、通過采用上述技術(shù)方案，依據(jù)電磁波物理傳播規(guī)律構(gòu)建角頻率、波數(shù)、相位因子的分步計算流程，能夠保證相位延遲計算結(jié)果精確可靠，同時，采用圓周率常數(shù)、光速等固定物理常數(shù)參與運算，可有效消除人為設(shè)定參數(shù)帶來的偏差，確保多頻率點下相位因子計算具有良好的一致性，且無需復(fù)雜模型即可快速完成相位延遲估算，既能準(zhǔn)確反映微波穿過半導(dǎo)電層后的相位變化特征，又能適配多檢測頻率的并行處理，為后續(xù)均勻度映射提供穩(wěn)定、精準(zhǔn)的參數(shù)支撐，提升整體檢測方法的準(zhǔn)確性與工程實用性。
12、可選地，所述檢測頻率數(shù)據(jù)包括透射系數(shù)幅值和透射系數(shù)相位，所述根據(jù)各個所述相位因子和各個所述檢測頻率數(shù)據(jù)進行均勻度映射，得到對應(yīng)的等效均勻系數(shù)的步驟，包括：
13、分別將預(yù)設(shè)的第一基準(zhǔn)值與各個所述透射系數(shù)幅值進行差值處理，得到多個第一差值；
14、分別將所述第一基準(zhǔn)值與各個所述透射系數(shù)幅值進行加和處理，得到多個第一和值；
15、分別將各個所述第一和值與相應(yīng)的第一差值進行比值處理，得到多個第一比值；
16、分別將各個所述第一比值與相應(yīng)的相位因子進行比值處理，得到多個第二比值；
17、分別將各個所述第二比值與相應(yīng)的透射系數(shù)相位的余弦值進行乘值處理，得到多個第一乘值；
18、將各個所述第一乘值的平方值進行均值處理，得到對應(yīng)的等效均勻系數(shù)。
19、通過采用上述技術(shù)方案，將透射系數(shù)幅值、相位因子以及透射系數(shù)相位進行多步規(guī)范化數(shù)學(xué)運算，形成一套物理意義明確、邏輯嚴密的均勻度映射流程，能夠充分融合幅值衰減與相位變化信息，全面反映半導(dǎo)電層材料不均、厚度偏差及界面缺陷等不均勻特征，且可有效抑制檢測噪聲與隨機干擾，提升數(shù)據(jù)穩(wěn)定性與抗干擾能力，使等效均勻系數(shù)能夠客觀、量化地表征整體均勻度。同時，無需復(fù)雜算法即可完成多頻率點數(shù)據(jù)的綜合處理，保證了等效均勻系數(shù)的準(zhǔn)確性與可重復(fù)性，為后續(xù)均勻度等級評估提供了高精度、高可靠性的量化指標(biāo)，顯著提升了檢測方法的精度與實用性。
20、可選地，所述基于預(yù)先獲取的標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)，根據(jù)所述等效均勻系數(shù)對所述待測電纜終端樣本進行表面均勻度評估，得到對應(yīng)的表面均勻度評估結(jié)果的步驟，包括：
21、將所述等效均勻系數(shù)與預(yù)先獲取的標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)進行差值處理，得到對應(yīng)的均勻偏差值；
22、將所述均勻偏差值與所述標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)進行比值處理，得到對應(yīng)的第三比值，并將所述第三比值的絕對值確定為均勻度偏差系數(shù)；
23、根據(jù)所述均勻度偏差系數(shù)確定所述待測電纜終端樣本對應(yīng)的表面均勻度評估結(jié)果。
24、通過采用上述技術(shù)方案，以標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)為基準(zhǔn)，通過差值、比值及絕對值處理得到均勻度偏差系數(shù)，能夠?qū)⒋郎y樣本與標(biāo)準(zhǔn)樣本之間的均勻性差異轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一、直觀的量化指標(biāo)，有效消除檢測系統(tǒng)、環(huán)境條件及設(shè)備本身帶來的系統(tǒng)誤差，使評估結(jié)果更加客觀、標(biāo)準(zhǔn)且具有可比性。同時，計算方式簡潔高效，物理意義清晰，可準(zhǔn)確反映待測樣本相對標(biāo)準(zhǔn)樣本的偏離程度，避免主觀判斷造成的結(jié)果偏差，提升了表面均勻度評估的規(guī)范性、準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。
25、可選地，所述根據(jù)所述均勻度偏差系數(shù)確定所述待測電纜終端樣本對應(yīng)的表面均勻度評估結(jié)果的步驟，包括：
26、當(dāng)所述均勻度偏差系數(shù)小于或等于預(yù)設(shè)的第一均勻度閾值時，則將表面均勻度優(yōu)秀確定為所述待測電纜終端樣本對應(yīng)的表面均勻度評估結(jié)果；
27、當(dāng)所述均勻度偏差系數(shù)大于所述第一均勻度閾值時，則判斷所述均勻度偏差系數(shù)是否大于預(yù)設(shè)的第二均勻度閾值；
28、當(dāng)所述均勻度偏差系數(shù)大于所述第二均勻度閾值時，則將表面均勻度不合格確定為所述待測電纜終端樣本對應(yīng)的表面均勻度評估結(jié)果；
29、當(dāng)所述均勻度偏差系數(shù)小于或等于所述第二均勻度閾值時，則將表面均勻度合格確定為所述待測電纜終端樣本對應(yīng)的表面均勻度評估結(jié)果。
30、通過采用上述技術(shù)方案，基于均勻度偏差系數(shù)與第一均勻度閾值、第二均勻度閾值進行分級判斷，能夠?qū)崿F(xiàn)對電纜終端半導(dǎo)電層表面均勻度的精細化、標(biāo)準(zhǔn)化等級劃分，將評估結(jié)果明確區(qū)分為優(yōu)秀、合格與不合格三個檔次，不僅判定邏輯清晰、執(zhí)行簡便，還能避免單一閾值判定的粗糙性。采用雙閾值階梯式判斷方式，可精準(zhǔn)區(qū)分不同程度的均勻性偏差，既滿足高精度質(zhì)量管控需求，也適配工程現(xiàn)場快速篩選的實際應(yīng)用，有效提升評估結(jié)果的客觀性與實用性。
31、可選地，所述標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)的獲取過程具體為：
32、根據(jù)所述檢測頻率獲取標(biāo)準(zhǔn)電纜終端樣本的多個標(biāo)準(zhǔn)檢測頻率數(shù)據(jù)；
33、對各個所述標(biāo)準(zhǔn)檢測頻率數(shù)據(jù)進行相位延遲估算和均勻度評估，得到對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)。
34、通過采用上述技術(shù)方案，采用與待測電纜終端樣本完全一致的檢測頻率、相位延遲估算流程及均勻度映射方法來獲取標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)，使得標(biāo)準(zhǔn)電纜終端樣本與待測電纜終端樣本的計算過程高度統(tǒng)一，具有極強的對標(biāo)性與可比性，能夠最大程度抵消設(shè)備、環(huán)境及算法帶來的系統(tǒng)誤差，保證評估基準(zhǔn)真實可靠；同時以標(biāo)準(zhǔn)電纜終端樣本為參照，可建立統(tǒng)一、規(guī)范的質(zhì)量判定基準(zhǔn)，避免因基準(zhǔn)隨意設(shè)定導(dǎo)致的評估偏差，使最終得到的均勻度偏差系數(shù)更能準(zhǔn)確反映待測樣本的實際缺陷程度。
35、本發(fā)明第二方面提供的一種電纜終端半導(dǎo)電層表面均勻度檢測系統(tǒng)，包括：
36、采集模塊，用于基于預(yù)設(shè)的檢測頻率獲取待測電纜終端樣本的多個檢測頻率數(shù)據(jù)，基于預(yù)設(shè)的半導(dǎo)電層厚度分別對各個所述檢測頻率數(shù)據(jù)進行相位延遲估算，得到多個相位因子；
37、均勻度評估模塊，用于根據(jù)各個所述相位因子和各個所述檢測頻率數(shù)據(jù)進行均勻度映射，得到對應(yīng)的等效均勻系數(shù)；
38、檢測模塊，用于基于預(yù)先獲取的標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)，根據(jù)所述等效均勻系數(shù)對所述待測電纜終端樣本進行表面均勻度評估，得到對應(yīng)的表面均勻度評估結(jié)果。
39、本發(fā)明第三方面提供的一種電子設(shè)備，包括存儲器及處理器，所述存儲器中儲存有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如上述所述的電纜終端半導(dǎo)電層表面均勻度檢測方法的步驟。
40、本發(fā)明第四方面提供的一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被執(zhí)行時實現(xiàn)如上述所述的電纜終端半導(dǎo)電層表面均勻度檢測方法。
41、本發(fā)明第五方面提供的一種計算機程序產(chǎn)品，所述計算機程序產(chǎn)品包括存儲在非暫態(tài)計算機可讀存儲介質(zhì)上的計算機程序，所述計算機程序包括程序指令，其中，當(dāng)所述程序指令被計算機執(zhí)行時，使所述計算機執(zhí)行如上述所述的電纜終端半導(dǎo)電層表面均勻度檢測方法。
42、從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
43、本發(fā)明通過基于預(yù)設(shè)的檢測頻率獲取待測電纜終端樣本的多個檢測頻率數(shù)據(jù)，基于預(yù)設(shè)的半導(dǎo)電層厚度分別對各個檢測頻率數(shù)據(jù)進行相位延遲估算，得到多個相位因子，根據(jù)各個相位因子和各個檢測頻率數(shù)據(jù)進行均勻度映射，得到對應(yīng)的等效均勻系數(shù)，根據(jù)預(yù)先獲取的標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)對等效均勻系數(shù)進行表面均勻度評估，得到對應(yīng)的表面均勻度評估結(jié)果。克服了現(xiàn)有電纜終端半導(dǎo)電層表面均勻度檢測手段多依賴千分尺等工具進行單點厚度測量，難以實現(xiàn)全域均勻性評估，降低了電纜終端運行的可靠性的技術(shù)問題。與傳統(tǒng)的均勻度檢測方法相比，本發(fā)明通過多檢測頻率數(shù)據(jù)采集、相位延遲估算與均勻度映射計算，能夠?qū)崿F(xiàn)對半導(dǎo)電層表面均勻度的全域、定量、無損評估，有效解決傳統(tǒng)單點厚度測量無法反映整體均勻性的問題，同時，以等效均勻系數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)均勻系數(shù)為量化依據(jù)進行表面均勻度評估，能夠靈敏識別厚度偏差、表面粗糙度超標(biāo)、材料不均及界面貼合不良等影響電場分布的關(guān)鍵缺陷，提前規(guī)避局部放電與絕緣擊穿風(fēng)險，提高了電纜終端運行的可靠性。