无人值守变电站遥视系统的研究与实现

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随着电力系统综合自动化水平的提高和供电部门减员增效的压力,变电站无人值守逐渐成为电力系统的一个发展趋势。现有的变电站综合自动化系统一般主要包括遥测、遥调、遥信、遥控四种功能,对站内现场环境、设备外貌、操作结果观察、防盗防火等非电气信息缺乏监控手段。为了提高变电站的安全运行和提高输变电的可靠性,电力遥视系统逐渐成为变电站综合自动化系统的一个重要部分。计算机技术、图像处理技术和电力通信网络的快速发展为电力遥视系统的应用提供了必要的基础。电力遥视系统可对设备、现场场景实行远程监控,实现真正的无人值守,从而达到减员增效的目的,同时保证了变电站的安全。 提出了一种新的电力遥视系统的构成方案,充分利用数字信号处理器DSP的集成资源和高速AVR单片机的特性,以DSP作为图像信息采集处理单元,以AVR单片机作为系统通信控制处理器,以CDMA无线网络作为主要通信方式实现高速大容量图像数据传输。在DSP平台上,移植了μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统,为充分发挥DSP的优势提供了一个可靠的软件平台,同时方便了用户软件的开发。 电力遥视系统的关键技术在于图像处理和数据通信,数据通信采用CDMA无线网络,图像处理需要完成一般数字视频系统的图像压缩功能。在比较当前流行的国际图像压缩标准的基础上,综合考虑硬件处理能力、通信带宽,选择了JPEG图像压缩格式,并在DSP上软件实现。实验表明,JPEG压缩算法的使用,有效降低了数据通信量,增强了遥视系统的实时性。 基于当前电力遥视系统利用计算机视觉技术不多的前提,提出在系统中增加一个面向七段式字符图像识别的高级应用软件,以增加系统的智能性。为提高字符识别的准确率,需要在识别之前对图像进行包括阈值分隔、平滑处理、单字切分的预处理。在比较矩形区域统计判别法和背景特征点法的基础上,提出了一种改进的矩形区域统计判别法,并根据字符集七段的统计特征,按照各段出现亮的次数最少的原则判断分类,优化了识别步骤。实验结果表明,该方法实现简单,实时性好,准确率高。
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