基于现场可编程门阵列的智能配电站安防巡检系统设计与实现

摘要

在我国电力系统中,配电站属于电力网络边缘节点,是电力系统中的重要环节。然而,人工巡检或一些传统硬件设备的数据采集手段,由于成本及效率等问题,已经无法匹配当下的安防巡检需求。针对此问题,本文提出一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的智能配电站安防巡检解决方案。首先利用YOLOv4-tiny网络实现安全帽佩戴检测、工作服着装检测、越界预警识别等功能,其准确率可达93.5%;其次针对配电站的应用场景,本文利用FPGA在边缘设备上实现实时检测的效果,并从并行展开及流水线等方面进行加速优化。实验结果表明,该系统可在ZCU102平台上实现每秒传输帧数为68的检测速度,整体平均性能达到228十亿次运算/秒。