本发明关于基于MRF的高压电缆绝缘热损伤故障诊断方法，涉及高压电缆绝缘故障诊断领域。该方法包括获取待测高压电缆运行时产生的振动信号，振动信号由沿电缆线方向等间距放置的振动传感器采集得到，振动传感器的数量为至少两个；对振动信号进行马尔科夫随机场MRF处理，得到与振动信号对应的二维时频图；建立热损伤故障诊断模型；将二维时频图输入热损伤故障诊断模型中，输出得到热损伤故障诊断结果，热损伤故障诊断结果用于指示待测高压电缆绝缘的热损伤情况。在进行高压电缆绝缘热损伤诊断的过程中，通过人工智能模型，对于通过振动法获得的振动信号进行了高效的特征提取，进而实现了对于高压电缆热损伤故障的高效识别。