介绍电力设备红外温度在线监测装置的设计

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1、《自动化与仪器仪表》20l2年第5期(总第163期)电力设备红外温度在线监测装置的设计谢建容，陈庆祺，邝红樱，段守胜，王磊，黄岷江(1东莞供电局试验研究所东莞，523120)(z国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司武汉，430O74)摘要：目前随着变电设备在线监测技术的推广，红外温度在线监测必将广泛应用于电力设备状态检修。本文提出基于FPGA／S0PC的电力设备红外温度在线监测装置的设计，内置NIOS软核，实现红外机芯组件驱动、采集控制、数据处理传输均在FPGA中进行，减少了装置的复杂度，提高了稳定性，实现红外温度数据实时采集，易于及时发现存在过

2、热性缺陷的设备，提高了电力设备的可维护性。关键词：FPGA；红外；图像；采集Abstract：Atpresent,withthernomotionofsubstationequipmenton-linemonitoringtechnologies，theon-lineinflaredtemperaturemonitoringwillbewidelyusedintheequipmentcondition．basedmaintenance．Thispaperpresentsthedesignofanon．1ineinfraredtemperaturem

3、onitoringdevicebasedOnF1SOPCandNIOS．Infrareddrivencomponent,dataacquisition．controlcomponenLdataprocessingandtransmissioncomponentallBinintheFPGA，SOitCanreducethecomplexityofthedevicetoimprovethestability．ThedeviceCangetthereal-timeinfraredtemperaturedata，detecttheoverheatingd

4、efectsofpowerequipmentsintime，andimprovetheefficiencyoftheequipmentmaintenance．Keywords：FPGA：hlm：Image：Acquisition中图分类号：TP911．73文献标识码：A文章编号：1O01-9227(2012)05-0055-030引言如图1所示，装置以FPGA作为核心处理器，内部嵌入目前，红外温度检测作为变电站常规的设备带电检测Ni0SII嵌入式处理器，通过RS485串行通讯可以设置装置手段之一已经广泛地应用于电力设备状态检修工作中。现MAC、IP

5、地址、非均匀性图像校正参数等，并将参数值存储在比较常用的是采用手持式热像仪定期对电力设备进行串行flash中，从而可以在串行f1ash中读取装置配置参数人工巡检，此为间断性检测，周期长，不能对温度故障实信息和用于图像校正的参数进行系统初始化，然后控制红时监控，特别对突发性故障不能有效检测¨。本文提出基外探测器机芯组件进行采集红外温度数据，并将其存储到于FPGA／S0PC的电力设备红外温度在线监测装置的设计，SDRAM中，并且控制网络芯片进行红外温度数据传输。内置Ni0S软核，实现红外机芯组件驱动、采集控制、数据处理传输均在FPGA中进行，减少了装置

6、的复杂度，提高了2系统硬件设计稳定性。装置采用基于TCP／IP协议的网络数据通信，实现2．1主控FPGA电路设计电力设备红外温度数据实时采集，易于及时发现存在过热本装置选用Cyc1oneII系列的EP2C8Q208作为主控性缺陷的设备，提高了电力设备的可维护性。FPGA芯片。它具有8256个LE(逻辑单元)、36个M4KRAMblocks，同时具有165，888bit的RAM，支持18个Embedded1系统总体设计multip¨ers和2个PLL锁相环，资源配备十分丰富。图2EP2C8Q208功能模块图图1系统总体设计框图如图2所示，FPGA的工

7、作时钟采用50MHz有源晶振，接至芯片的全局时钟引脚。在芯片内部，通过PLL锁相环倍收稿日期：2012—05—1955电力设备红外温度在线监测装置的设计谢建容，等频、分频处理后使用，产生对SDRAM的地址和读写控制信全局网络结构体和DM9000AE芯片相关寄存器；号及S0PC系统时钟信号。机芯组件驱动模块不断检测红uselogicdm9OOOainput0用于在发生接收数据中断时，———外机芯组件MC主时钟、VSync(帧同步信号)及HSync(行同从存储器数据预读命令寄存器(iRCiDX)中读取数据；步信号)，将机芯组件16bit并行图像红外温度

8、数据uselogicdm9OOOa—_—output0用于将图像红外温度数据经([DO．．．n15])按地址顺序自动存储到