基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置及方法，包括若个干UWB测距模块、多根支架、数据传输模块和平台服务器，各支架分布在待测变压器的周圈，各UWB测距模块分别在支架上做为基站，建立空间坐标系，并实时测量与数据传输模块之间的距离，并将距离信息发送给数据传输模块；数据传输模块做为流动站，安置于待测变压器的测试点位，并接收各UWB测距模块发送的距离信息，并转发给平台服务器；所述平台服务器，用于接收数据传输模块转发的距离信息，对其进行解算，最终得到该测试点位的相对坐标。本发明专利技术可以实时获得检测点的相对坐标用于随后的变压器局放检测，同时减少了人工操作的工作量以及测量误差。

【技术实现步骤摘要】
基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置及方法
本专利技术涉及局放定位检测
，具体涉及一种基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置及方法。
技术介绍
变压器等变电设备的带电检测技术及其现场应用是变电设备运行状态评价和潜在缺陷查找的重要手段之一。其中，局放定位带电检测对于发现变电设备的局部放电缺陷并精确定位放电源，为缺陷诊断分析提供有力的技术手段。传统的局放定位技术中，传感器空间建模主要通过人工测量的方式，在传感器空间建模工作量、建模精度、定位精度及数据的采集和处理等方面均存在诸多限制，无法完全满足要求快速部署、灵活安置的带电检测业务。目前，通常采用超声、超高频法对变压器进行局部放电定位检测，局部放电定位检测的前提是需要测定变压器(获取其他变电设备)表面特征点(传感器)位置，尽管GNSS(GlobalNavigationSatelliteSystem，全球卫星导航系统)可用于室外高精度定位，但变电站内变电设备，大量金属设备会对GNSS定位造成影响甚至无法工作，此外，基于卫星定位的空间建模方式对高程测量的精度不能满足要求；而且，通常的空间测边交会需要至少4个基站进行定位求解，采用3个基站数据求解会得到双根情况，无法固定最终解算结果。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有的变压器表面特征点位置定位，采用GNSS定位精度不能满足要求，且空间测边交会计算时，采用3个基站数据求解会得到双根情况，无法固定最终解算定位的问题。本专利技术的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置及方法，采用支架安装UWB测距模块，实现对变压器表面特征点的定位，解决GNSS无法运用于超高压变压器作业环境的不足，同时，确保可以实时获得检测点的相对坐标用于随后的变压器局放检测，具有良好的应用前景。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，包括若个干UWB测距模块、多根支架、数据传输模块和平台服务器，各支架分布在待测变压器的周圈，各UWB测距模块分别在支架上做为基站，且与数据传输模块的位置关系符合右手规则，各UWB测距模块，选择其中一个做为坐标原点，建立空间坐标系，并实时测量与数据传输模块之间的距离，并将距离信息发送给数据传输模块；所述数据传输模块做为流动站，安置于待测变压器的测试点位，并接收各UWB测距模块发送的距离信息，并转发给平台服务器；所述平台服务器，用于接收数据传输模块转发的距离信息，对其进行解算，最终得到该测试点位的相对坐标。前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，所述数据传输模块为UWB测距模块。前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，所述UWB测距模块的数量为六个，且保证数据传输模块的流动站位于待测变压器的每一表面时，存在与三个UWB测距模块对该表面进行无障碍测距。前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，所述支架的数量为四根，且分布在待测变压器的四边角外侧，且每根支架上安装有圆水准对中器。前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，每根支架上均设置有卡槽，所述UWB测距模块插接在卡槽中。一种基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位方法，包括以下步骤，步骤(A)，根据待测变压器所处环境，安放支架，将UWB测距模块装入对应支架上的卡槽内，并建立空间坐标系；步骤(B)，将数据传输模块安置于待测变压器的测试点位，各UWB测距模块实时测量与数据传输模块的距离信息，并发送给数据传输模块；步骤(C)，数据传输模块接收各UWB测距模块发送的距离信息，并转发给平台服务器；步骤(D)，平台服务器接收数据传输模块转发的距离信息，对其进行解算，最终得到该测试点位的相对坐标。前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位方法，步骤(A)，包括以下步骤，(A1)准备七个UWB测距模块组成，其中，六个UWB测距模块做为基站；1个UWB测距模块做为数据传输模块，为流动站；(A2)准备四根支架，且竖直安装在待测变压器，四个边角的外侧；(A3)将六个UWB测距模块分别安装在四根支架的卡槽内，且保证数据传输模块的流动站位于待测变压器的每一表面时，存在与三个UWB测距模块对该表面进行无障碍测距；(A4)取任意的UWB测距模块基站为坐标原点，建立空间坐标系，所述空间坐标系为相对坐标系。前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位方法，步骤(B)，各UWB测距模块实时测量与数据传输模块的距离信息是通过双向飞行时间法进行测距的。前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位方法，步骤(C)，数据传输模块通过无线WIFI模式将接收各UWB测距模块发送的距离信息转发给平台服务器。前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位方法，步骤(D)，平台服务器采用改进空间测边交会算法对距离信息进行解算，最终得到该测试点位的相对坐标。本专利技术的有益效果是：本专利技术的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置及方法，采用支架安装UWB测距模块，实现对变压器表面特征点的定位，解决GNSS无法运用于超高压变压器作业环境的不足，同时，确保可以实时获得检测点的相对坐标用于随后的变压器局放检测，同时减少了人工操作的工作量以及人为操作不规范带来的测量误差，具有良好的应用前景。附图说明图1是本专利技术的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置的系统示意图；图2是本专利技术的UWB测距模块的空间布置示意图；图3是本专利技术的建立空间坐标系的示意图；图4是本专利技术的空间坐标系的平面视角示意图。附图中标记的含义如下：1：UWB测距模块；2：支架；3：数据传输模块；4：平台服务器；5：待测变压器。具体实施方式下面将结合说明书附图，对本专利技术作进一步的说明。如图1所示，本专利技术的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，包括若个干UWB(UltraWideband，一种无载波通信技术)测距模块1、多根支架2、数据传输模块3和平台服务器4，各支架2分布在待测变压器5的周圈，各UWB测距模块1分别在支架上做为基站，且与数据传输模块3的位置关系符合右手规则，优选的支架2的数量为四根，且分布在待测变压器5的四边角外侧，且每根支架上安装有圆水准对中器，用于保证支架2的竖直放置，每根支架2上均设置有卡槽，UWB测距模块1插接在卡槽中。各UWB测距模块1，选择其中一个做为坐标原点，建立空间坐标系，并实时测量与数据传输模块3之间的距离，并将距离信息发送给数据传输模块3；所述数据传输模块3做为流动站，安置于待测变压器5的测试点位，并接收各UWB测距模块1发送的距离信息，并转发给平台服务器，优选的数据传输模块3同样以为UWB测距模块，UWB测距模块1的数量为六个，且保证数据传输模块3的流动站位于待测变压器5的每一表面时，存在与三个UWB测距模块(不包括数据传输模块)对该表面进行无障碍测距；所述平台服务器4，用于接收数据传输模块3转发的距离信息，对其进行解算，最终得到该测试点位的相对坐标。根据上述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位方法，包括以下步骤，步骤(A)，根据待测变压器所处环境，安放支架，将UWB测距模块装入对应支架上的卡槽内，并建立空间坐标系，包括以下步骤，(A1)准备七个UWB测距模块组成，其中，六个UWB测距本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，其特征在于：包括若个干UWB测距模块、多根支架、数据传输模块和平台服务器，各支架分布在待测变压器的周圈，各UWB测距模块分别在支架上做为基站，且与数据传输模块的位置关系符合右手规则，各UWB测距模块，选择其中一个做为坐标原点，建立空间坐标系，并实时测量与数据传输模块之间的距离，并将距离信息发送给数据传输模块；所述数据传输模块做为流动站，安置于待测变压器的测试点位，并接收各UWB测距模块发送的距离信息，并转发给平台服务器；所述平台服务器，用于接收数据传输模块转发的距离信息，对其进行解算，最终得到该测试点位的相对坐标。

【技术特征摘要】
1.基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，其特征在于：包括若个干UWB测距模块、多根支架、数据传输模块和平台服务器，各支架分布在待测变压器的周圈，各UWB测距模块分别在支架上做为基站，且与数据传输模块的位置关系符合右手规则，各UWB测距模块，选择其中一个做为坐标原点，建立空间坐标系，并实时测量与数据传输模块之间的距离，并将距离信息发送给数据传输模块；所述数据传输模块做为流动站，安置于待测变压器的测试点位，并接收各UWB测距模块发送的距离信息，并转发给平台服务器；所述平台服务器，用于接收数据传输模块转发的距离信息，对其进行解算，最终得到该测试点位的相对坐标。2.根据权利要求1所述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，其特征在于：所述数据传输模块为UWB测距模块。3.根据权利要求1或2所述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，其特征在于：所述UWB测距模块的数量为六个，且保证数据传输模块的流动站位于待测变压器的每一表面时，存在与三个UWB测距模块对该表面进行无障碍测距。4.根据权利要求1所述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，其特征在于：所述支架的数量为四根，且分布在待测变压器的四边角外侧，且每根支架上安装有圆水准对中器。5.根据权利要求1所述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，其特征在于：每根支架上均设置有卡槽，所述UWB测距模块插接在卡槽中。6.基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤（A），根据待测变压器所处环境，安放支架，将UWB测距模块装入对应支架上的卡槽内，并建立空...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡成博，王小波，路永玲，徐家园，陶风波，周志成，吴文南，戴伟，唐少峰，杨景刚，黄强，李杰，贾骏，谢天喜，徐阳，陈舒，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司电力科学研究院，国家电网公司，江苏省电力试验研究院有限公司，江苏北斗卫星应用产业研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32