[发明专利]具备图像处理及比对功能的馈线终端及其故障监测方法

说明书

本发明涉及一种具备图像处理及比对功能的馈线终端，包括：CPU模块、数据存储模块、通信模块、模拟量输入模块、开关量I/O模块、电源模块，数据存储模块与CPU模块相连实现双向数据通信，电源模块分别与CPU模块、通信模块电连接为其供电；模拟量输入模块、开关量I/O模块分别与CPU模块电连接，用来测量线路的电气量、控制柱上开关的分合闸动作。本发明还涉及具备图像处理及比对功能的馈线终端的故障检测方法。本发明实时监测柱上开关和线路的运行状态，提高配网系统自动化程度；在线路或开关发生故障情况下，运维人员可以及时到现场处理，避免事故扩大化；在线路和开关正常运行状态下，降低人工现场查看线路频次，减少人力物力的浪费。

技术领域

本发明涉及配电自动化技术领域，具体涉及一种具备图像处理及比对功能的馈线终端及其故障监测方法。

背景技术

馈线终端也称FTU，具有遥信、遥测、遥控、故障检测等功能，同时与上一级配电主站通信，提供配电系统运行情况和各种参数，包括开关状态、电流、电压、功率等，线路发生故障时的参数，并执行配电主站下发的命令，对配电开关设备进行调节和分合闸及储能控制，实现故障定位、故障隔离和非故障区域快速恢复供电等功能。

随着芯片技术、计算机网络及通信的快速发展，馈线终端的研发设计已经比较成熟，各厂家充分利用先进技术研制出符合配网自动化要求的馈线终端产品，其可靠性越来越稳定。但是因我国农村及城市配电网分布分散，量大面广，且柱上开关及馈线终端多为安装在高压电线杆上的柱上设备，安装高度较高，现场维护费时费力，存在较大安全隐患。国网运检部门每年还需进行工程量浩大的春秋检等活动，造成人力物力的浪费。

发明内容

为解决现有技术存在的不足，本发明公开了一种带图像处理及比对功能的馈线终端及其故障监测方法，本发明具有自动化程度高、集成度高、运维工作量小的优点。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种具备图像处理及比对功能的馈线终端，包括：具备图像处理及比对功能的CPU模块、数据存储模块、通信模块、模拟量输入模块、开关量I/O模块、电源模块，所述的数据存储模块与CPU模块相连实现双向数据通信，所述的电源模块分别与CPU模块、通信模块电连接为其供电；所述的模拟量输入模块、开关量I/O模块分别与CPU模块电连接，用来测量线路的电气量、控制柱上开关的分合闸动作；所述的通信模块与CPU模块电连接，CPU模块通过通信模块向配电主站发送故障信号。

所述的CPU模块采用基于DSP的硬件开发平台，软件方面配备相应的图像分析算法，用于对数据存储模块中所存储图像的数字信号进行实时处理，并与预设正常运行情况下的图像标准值进行比对。当差值超出预定差值时，认定柱上开关及线路出现故障状况，如绝缘子积灰过多、线路发生短路故障、柱上开关分合闸不到位等情况，CPU模块通过通信模块向配电主站发送故障信号。DSP芯片选用高速数字处理芯片，硬件方面考虑芯片的外部总线结构，芯片上存储器结构、DMA功能、串行通信口和芯片间通信能力等因素。CPU模块还需要对开关量I/O模块、模拟量输入模块进行数据采集、计算和处理，并将数据信息传送至配电主站，以达到系统整体的功能要求。

所述数据存储模块与CPU模块相连，作为DSP芯片内部存储器的扩充外部存储器，数据存储模块分为两个区：分区一和分区二。分区一用于对线路正常运行时数字摄像头采集的图像信息数据存储，分区二用于线路实时运行时数字摄像头采集的图像信息数据存储。CPU对数据存储模块的两个分区的图像信息进行数字信号运算及处理，并将处理结果进行比对。

所述通信模块与CPU模块相连，采用无线通信方式，主要完成当实时运行图像数据与预设标准值之间差值超出设定差值时，由CPU模块通过通信模块向配电主站发送故障信号，以便人员及时到现场处理异常情况。

所述模拟量输入模块与CPU模块相连，用来测量线路的电压、电流、频率及有功、无功等电气量，经过计算比对判断线路故障区段。