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电力电缆故障对城市用电造成巨大的影响,电力电缆故障检测与定位系统致力于提供迅速准确的故障定位信息。论文设计了准确、智能和便携的检测与定位系统,给出了系统的整体设计,并落实了系统核心设备定位仪的样机研发。系统分为设备、网络与服务功能三个部分。系统设备包括定位仪、路径仪以及千伏高压发生器,其中定位仪根据行波原理,使用低压脉冲法对开路故障以及低阻短路故障进行故障检测,利用小波奇异点检测算法进行故障定位；路径仪采用信号注入法,用于故障现场的故障寻踪；千伏高压发生器配合定点仪使用,采用二次脉冲法对高阻短路故障进行检测与定位。系统网络包括服务器与终端网络模块,搭建通讯网络供设备与服务使用。服务功能包括远程技术支持、历史数据管理、系统在线更新以及后续的扩展服务功能。定位仪搭载了基于Xilinx Zynq-7000 FPGA的处理平台,采用FPGA内嵌ARM硬核的方式取代传统的FPGA加ARM双核架构,实现了更高性能的高速信号采集处理并具有很好的可扩展性。论文使用了Xilinx Vivado开发套件进行定位仪的软件开发,在FPGA层次使用Verilog语言进行板块设计,在ARM层次使用C语言进行嵌入式软件开发。论文还完成了模拟服务器程序设计以及简单的人机交互程序设计。论文讨论了小波奇异点检测算法在定位仪上的应用,使用了2阶B样条小波对数据进行分解,通过细节系数模极大值的搜索,自动判读故障点并计算故障距离。为了排除了一些判定错误,定义了信号极性功率,通过极性功率对信号进行预处理,最终使系统获得了优秀的定位效果。