【摘要】：《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(變電部分)》2.3.6.5條規(guī)定對遠方遙控刀閘操作提出了雙確認的要求,在刀閘的操作現(xiàn)場沒有工作人員確認機械指示將無法達到安規(guī)的要求。這一問題制約著無人值守和一鍵順序控制關鍵技術在智能變電站中的發(fā)展。因此,本文設計一套變電站開關設備開合狀態(tài)圖像識別系統(tǒng)來解決這一問題。本文對開關圖像識別技術所用到的算法進行了研究,利用SIFT尺度不變特征變換算法對開關圖像進行精確定位,通過圖像的灰度化、二值化提取前景(開關)區(qū)域關鍵的信息,利用霍夫變換算法檢測直線,來對開關刀閘開合狀態(tài)進行判斷,得到識別結(jié)果。在硬件設計方面,介紹了識別系統(tǒng)所采用的DSP主控芯片TMS320DM642的特點及內(nèi)部資源,以其為主體設計了開關圖像識別系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)方案:CCD攝像頭采集開關圖像,經(jīng)過SAA7115HL解碼芯片對開關圖像進行A/D轉(zhuǎn)換,輸出YUV格式數(shù)字信號給TMS320DM642, TMS320DM642先是對輸入的數(shù)字圖像進行緩存,緩存后的圖像經(jīng)識別處理輸出最終識別結(jié)果。之后給出識別裝置硬件各模塊詳細的電路原理圖,包含視頻圖像采集模塊、外部存儲模塊(SDRAM、FLASH)、電源模塊、時鐘模塊及串口通信模塊。繼而對整個識別系統(tǒng)的軟件設計原理進行闡述,包括DSP芯片程序的加載與啟動,系統(tǒng)各模塊的初始化以及開關圖像處理模塊關鍵參數(shù)的配置與關鍵指令的分析。最后利用MATLAB在圖像處理識別可視化方面的優(yōu)勢,與DSP開發(fā)環(huán)境CCS聯(lián)合調(diào)試,對識別系統(tǒng)進行試驗驗證。結(jié)果表明算法識別效果較好,識別系統(tǒng)能夠快速識別開關開合狀態(tài),達到了設計的功能預期。
[Abstract]:Article 2.3.6.5 of the State Power Grid Company's Power Safety working Code (Substation part) sets out the requirements for double confirmation of remote control switch operation. No staff member confirms that the mechanical instructions will not meet the requirements of the safety regulations at the operation site of the knife brake. This problem restricts the development of unattended and one-key sequential control technology in intelligent substation. Therefore, this paper designs a set of substation switchgear open and close state image recognition system to solve this problem. In this paper, the algorithm used in switching image recognition technology is studied. The SIFT scale invariant feature transformation algorithm is used to accurately locate the switching image, and the key information of the foreground (switch) region is extracted through the grayscale and binarization of the image. The Hough transform algorithm is used to detect the straight line, and the open and close state of the switch is judged, and the recognition results are obtained. In the aspect of hardware design, this paper introduces the characteristics and internal resources of the DSP master chip TMS320DM642 used in the identification system, and designs the whole structure scheme of the switch image recognition system with the main part of the system: the CCD camera acquires the switch image, and uses the CCD camera to collect the switch image. After the switch image is converted by SAA7115HL decoding chip, the digital signal in YUV format is output to TMS320DM642, TMS320DM642. First, the input digital image is cached, and the cached image is recognized and processed to output the final recognition result. Then the circuit schematic diagram of each module of the recognition device is given, including video image acquisition module, external memory module (SDRAM,FLASH), power module, clock module and serial communication module. Then the software design principle of the whole recognition system is described, including the loading and starting of the DSP chip program, the initialization of each module of the system, the configuration of the key parameters and the analysis of the key instructions of the switch image processing module. Finally, based on the advantages of MATLAB in image processing and visualization, the recognition system is tested and verified by debugging with DSP development environment CCS. The results show that the recognition effect of the algorithm is good, and the recognition system can quickly identify the open and close state of the switch, and meet the functional expectations of the design.
【學位授予單位】：山東科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM63

【參考文獻】

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本文編號：2474847