用于变电站监视系统的FPGA图像处理研究与实现
发布时间：2021-04-10 21:09
近年来,随着国网公司智能变电站建设的不断推进,电网中越来越多的控制与信息业务需要经由电力通信设备进行传输。对于变电站中相关电力通信设备的运维水平也提出了更高的要求。由于国网公司安全规程明确规定电力通信设备不得通过互联网对其进行监控,因此只得通过视频监控平台对其进行间接状态监测。而当前国网公司在运行的统一视频监控平台主要针对一次电气设备而设置,缺乏专业针对机房内通信设备的监控平台。因此迫切需要一种专门针对通信设备监测而设计的视频监控系统,来帮助通信运维人员实现对于大量电力通信设备的远程实时监控。从上述需求出发,本文研究并实现了一种用于变电站监视系统的FPGA（Field Programmable Gate Array）图像处理算法。通过分析当前电力通信网中在运行的电力通信设备的状态面板及运行环境特点,归纳出了算法的设计原则与功能指标。进而提出了利用FPGA对通信设备面板LED（Light Emitting Diode）进行监测以实现设备工作状态监测的具体实现方案。最终利用FPGA技术实现了在通信机房暗光环境下对通信设备面板LED的状态监测。同时还将视频图像与监测结果利用上位机软件进行显示...
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
变电站通信机房运行环境
件影响其正常工作运行。并要对防尘网或防尘护罩定期进行巡视清理。2.1.2 被监测电力通信设备特点图2.2 各类通信设备状态面板1.光传输设备在目前国网公司运行的电力通信系统中，如图 2.2，华为和中兴已经取代了之前的思科等外国公司，成为了电力通信网传输设备的主要供应商。这里以国网榆林供电公司的主力传输设备华为OSN3500与中兴S330两种光端机作为典型应用场景进行简单的介绍。OSN 3500 智能光传输设备属于华为研发的新一代智能光传输设备，采用统一交
控的设备区域即是上下子架区域。如图 2.3，OSN3500 上层共 19 个槽位，主要为接口板槽位。下层共 18 个槽位，为处理板槽位区。图2.3 华为 OSN3500 设备面板槽位分布根据单板功能类型的不同，OSN3500 单板主要可分为以下几类：SDH 功能单元、PDH 功能单元、以太网功能单元、交叉连接和时钟功能单元、系统控制功能单元、电源单元等。电力通信网中，除去华为光传输设备外，另一被广泛适用的传输系统即是中兴光传输系统。ZXMP S330 即是由中兴公司开发的一款 SDH 产品，具有性能优秀且体积小、成本低的特点。其主要应用场合有：本地网、城域网（接入层和汇聚层）。单板类型与华为传输设备类似。上、下层单板都为业务/功能接口板，采用高集成化设计，体积小巧，具有高可靠性、高性价比、多应用环境、配置灵活的特点；可灵活构建为多种产品形式，满足不同用户的具体要求。通过设备单板的结构特点可以看出，无论是华为还是中兴光传输设备，其面板上信号灯 LED 的排布都有一个明显的规律
【参考文献】：
期刊论文
[1]统一视频监控平台管理优化与效能提升问题的研究[J]. 王英楠,代东旭,宋楠. 黑龙江科技信息. 2017(01)
[2]锂离子电池充电管理及电池容量测量研究[J]. 粟慧龙,韩雪. 电源技术. 2016(09)
[3]智能电网的配电自动化建设之思考[J]. 易佳乐. 西部皮革. 2016(06)
[4]科学谋划 推动电网创新发展——专访国家电网公司发展策划部主任 王宏志[J]. 高雅. 国家电网. 2016(02)
[5]安防行业繁荣发展 市场前景广阔[J]. 靳雨蓓. 中国公共安全. 2013(15)
[6]高密度技术机房空调气流组织的设计与实现[J]. 李嵩. 电视工程. 2012(01)
[7]电力电子技术在智能电网中的应用[J]. 吴俊勇. 变频器世界. 2011(11)
[8]浅析国外智能视频监控技术的发展及应用[J]. 蒋馨. 中国安防. 2011(10)
[9]艾默生推出面向3G的新一代电源系统[J]. 电源世界. 2010(10)
[10]浅析计算机机房防静电设计[J]. 闫利军,樊明辉. 安全. 2009(12)
硕士论文
[1]基于USB3.0接口的FPGA图像采集系统设计[D]. 赵成成.长春理工大学 2018
[2]基于FPGA的装备储运监测系统设计[D]. 刘宇鹏.中北大学 2018
[3]智能变电站开关柜状态监测IED设计[D]. 黄国清.中国矿业大学 2016
[4]基于FPGA的数据采集及通信系统的设计与实现[D]. 李恒云.山东大学 2015
[5]琴韵220kV智能变电站应用技术的实践与深化[D]. 雷小月.华南理工大学 2015
[6]公共机构能效监控系统的设计与开发[D]. 杨慧.北京交通大学 2014
[7]基于FPGA的高压共轨柴油机ECU底层驱动研究[D]. 王斌.昆明理工大学 2013
[8]基于SOC嵌入式处理器调试系统的开发与研究[D]. 刘慧.武汉纺织大学 2013
[9]智能移动机器人控制系统设计研究[D]. 李昌杰.长安大学 2012
[10]数码复印机原稿信息采集与处理系统研究[D]. 吕茹茹.南京林业大学 2011
本文编号：3130342
【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
变电站通信机房运行环境
件影响其正常工作运行。并要对防尘网或防尘护罩定期进行巡视清理。2.1.2 被监测电力通信设备特点图2.2 各类通信设备状态面板1.光传输设备在目前国网公司运行的电力通信系统中，如图 2.2，华为和中兴已经取代了之前的思科等外国公司，成为了电力通信网传输设备的主要供应商。这里以国网榆林供电公司的主力传输设备华为OSN3500与中兴S330两种光端机作为典型应用场景进行简单的介绍。OSN 3500 智能光传输设备属于华为研发的新一代智能光传输设备，采用统一交
控的设备区域即是上下子架区域。如图 2.3，OSN3500 上层共 19 个槽位，主要为接口板槽位。下层共 18 个槽位，为处理板槽位区。图2.3 华为 OSN3500 设备面板槽位分布根据单板功能类型的不同，OSN3500 单板主要可分为以下几类：SDH 功能单元、PDH 功能单元、以太网功能单元、交叉连接和时钟功能单元、系统控制功能单元、电源单元等。电力通信网中，除去华为光传输设备外，另一被广泛适用的传输系统即是中兴光传输系统。ZXMP S330 即是由中兴公司开发的一款 SDH 产品，具有性能优秀且体积小、成本低的特点。其主要应用场合有：本地网、城域网（接入层和汇聚层）。单板类型与华为传输设备类似。上、下层单板都为业务/功能接口板，采用高集成化设计，体积小巧，具有高可靠性、高性价比、多应用环境、配置灵活的特点；可灵活构建为多种产品形式，满足不同用户的具体要求。通过设备单板的结构特点可以看出，无论是华为还是中兴光传输设备，其面板上信号灯 LED 的排布都有一个明显的规律
【参考文献】：
期刊论文
[1]统一视频监控平台管理优化与效能提升问题的研究[J]. 王英楠,代东旭,宋楠. 黑龙江科技信息. 2017(01)
[2]锂离子电池充电管理及电池容量测量研究[J]. 粟慧龙,韩雪. 电源技术. 2016(09)
[3]智能电网的配电自动化建设之思考[J]. 易佳乐. 西部皮革. 2016(06)
[4]科学谋划 推动电网创新发展——专访国家电网公司发展策划部主任 王宏志[J]. 高雅. 国家电网. 2016(02)
[5]安防行业繁荣发展 市场前景广阔[J]. 靳雨蓓. 中国公共安全. 2013(15)
[6]高密度技术机房空调气流组织的设计与实现[J]. 李嵩. 电视工程. 2012(01)
[7]电力电子技术在智能电网中的应用[J]. 吴俊勇. 变频器世界. 2011(11)
[8]浅析国外智能视频监控技术的发展及应用[J]. 蒋馨. 中国安防. 2011(10)
[9]艾默生推出面向3G的新一代电源系统[J]. 电源世界. 2010(10)
[10]浅析计算机机房防静电设计[J]. 闫利军,樊明辉. 安全. 2009(12)
硕士论文
[1]基于USB3.0接口的FPGA图像采集系统设计[D]. 赵成成.长春理工大学 2018
[2]基于FPGA的装备储运监测系统设计[D]. 刘宇鹏.中北大学 2018
[3]智能变电站开关柜状态监测IED设计[D]. 黄国清.中国矿业大学 2016
[4]基于FPGA的数据采集及通信系统的设计与实现[D]. 李恒云.山东大学 2015
[5]琴韵220kV智能变电站应用技术的实践与深化[D]. 雷小月.华南理工大学 2015
[6]公共机构能效监控系统的设计与开发[D]. 杨慧.北京交通大学 2014
[7]基于FPGA的高压共轨柴油机ECU底层驱动研究[D]. 王斌.昆明理工大学 2013
[8]基于SOC嵌入式处理器调试系统的开发与研究[D]. 刘慧.武汉纺织大学 2013
[9]智能移动机器人控制系统设计研究[D]. 李昌杰.长安大学 2012
[10]数码复印机原稿信息采集与处理系统研究[D]. 吕茹茹.南京林业大学 2011
本文编号：3130342
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