基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法技术

本发明专利技术涉及一种基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法。通过RFID电子标签对变电站设备进行定义，而后，通过手持智能终端，结合图像识别和处理算法，智能识别变电站设备的设备信息，最后，基于变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM模型信息，进行变电站设备摆放位置的校验，比对设备信息是否准确，从而实现变电站工程的三维数字化验收。本发明专利技术解决了现有变电站工程验收环节采用人工巡检费时费力、效率低下的问题，节省了大量人力的同时还提高了结果检测的可靠性，且有效解决了室内工程验收时无法使用GPS卫星定位或定位不准的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法
本专利技术涉及一种基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法。
技术介绍
近年来，变电站的建设速度大大提升，建设周期进一步缩短，变电站工程验收任务面临着更快速度、更高要求等多方面提升压力，形势严峻。传统验收方式采用人工一一对照的方式，耗时耗力，且容易遗漏。变电站工程智能验收方法作为一种新兴的验收方法，将大大提高工程验收的效率。因此，变电站智能验收方法的研究和系统开发刻不容缓。为了实现变电站智能验收，首先需要针对变电站内错综复杂的环境，提出一种变电站设备的智能辅助识别方法。本专利技术提出一种基于无线定位和RFID射频技术的变电站工程设备智能辅助识别方法，通过RFID电子标签对变电站设备进行定义，通过手持智能终端能够智能识别此时面对设备信息，基于变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM信息，方便工程验收人员快速进行实际施工状况与设计方案的对比校验，实现变电站工程的三维数字化验收。解决了现有变电站工程验收环节采用人工巡检费时费力、效率低下的问题，节省了大量人力的同时还提高了结果检测的可靠性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法，通过RFID电子标签对变电站设备进行定义，通过手持智能终端，结合图像识别和处理算法，智能识别面对的设备信息，基于变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM信息，方便工程验收人员快速进行设备摆放位置的校验，比对设备信息是否准确，实现变电站工程的三维数字化验收。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法，通过RFID电子标签对变电站设备进行定义，而后，通过手持智能终端，结合图像识别和处理算法，智能识别变电站设备的设备信息，最后，基于变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM模型信息，进行变电站设备摆放位置的校验，比对设备信息是否准确，从而实现变电站工程的三维数字化验收。在本专利技术一实施例中，变电站设备摆放位置的校验方式如下：(1)通过基于RSSI三维空间四点定位算法，对手持智能终端所处的水平位置进行定位；(2)基于手持智能终端内置的重力传感器、加速度传感器、磁场传感器和陀螺仪，辅助计算得到手持智能终端摄像头的朝向；(3)根据步骤(1)所得的手持智能终端所处的水平位置信息以及步骤(2)所得的手持智能终端摄像头的朝向信息，结合变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM模型信息，配合变电站设备的设备信息，智能实现手持智能终端所需识别的变电站设备的智能识别。在本专利技术一实施例中，所述变电站设备的设备信息包括变电站设备所处室内建筑的房间和楼层信息，从而能够实现变电站内多层室内建筑的设备定位功能。在本专利技术一实施例中，该方法具体实现过程如下：步骤S1、将变电站工程设计过程移交的三维数字化模型或BIM模型信息导入手持智能终端；步骤S2、对所有变电站设备进行定位设置，在手持智能终端内生成变电站工程设计方案地理信息图；步骤S3、将写有设备属性、房间和楼层信息的RFID电子标签固定在变电站设备上；步骤S4、变电站工程范围内根据精度需要配置预定数量的WIFI信号发射器，此处设WIFI信号发射器数量为4，基于RSSI三维空间四点定位算法原理，对手持智能终端所处的水平位置进行定位，定位方法如下：设Di＝(xi,yi,zi)为WIFI信号发射器的坐标，则需定位的点与各WIFI信号发射器的距离di式中：RSSI为需定位的点，即手持智能终端的WIFI信号接收模块接收到的信号强度；p0为参考点的信号强度；n为衰减指数；而后，根据三角关系得到需定位的点的高度：应用三角质心法求解下述方程即可得到需要定位的点在平面上的坐标若三角质心法求解过程中由于误差得到三圆无法两两相交的情况，则忽略虚数解，仅以实数解作为定位结果；根据精度需要，对于不同数量的WIFI信号发射器，可采用相类似的方式来实现需要定位的点在平面上的坐标的计算；步骤S5、基于手持智能终端内置的重力传感器、加速度传感器、磁场传感器和陀螺仪，辅助计算得到手持智能终端摄像头的朝向；步骤S6、基于手持智能终端的水平位置信息和手持智能终端的朝向信息，结合朝向范围内变电站设备的RFID电子标签上带有的设备信息，识别出变电站设备。相较于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提出一种基于无线定位和RFID射频技术的变电站工程设备智能辅助识别方法，通过RFID电子标签对变电站设备进行定义，通过手持智能终端，结合图像识别和处理算法，智能识别面对的设备信息，基于变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM信息，方便工程验收人员快速进行设备摆放位置的校验，比对设备信息是否准确，实现变电站工程的三维数字化验收；本专利技术同时具备如下几方面效益：1、解决了现有变电站工程验收环节采用人工巡检费时费力、效率低下的问题，节省了大量人力的同时还提高了结果检测的可靠性；2、变电站设备上所配置的RFID电子标签除了可应用于工程验收阶段外，在工程验收完成后仍可在变电站运维阶段，根据需要实时写入设备的状态监测信息，用于变电站设备状态监测环节，提高了RFID的使用率；3、基于RSSI三维空间四点定位算法的原理，对工程验收人员(智能终端设备)所处的空间位置进行定位，有效解决了室内工程验收时无法使用GPS卫星定位或定位不准的问题。附图说明图1为本专利技术方法系统及原理示意图。图2为基于RSSI三维空间四点定位算法原理图。图3为RFID原理图。图4为RFID电子标签识别流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的技术方案进行具体说明。本专利技术提供了一种基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法，通过RFID电子标签对变电站设备进行定义，而后，通过手持智能终端，结合图像识别和处理算法，智能识别变电站设备的设备信息，最后，基于变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM模型信息，进行变电站设备摆放位置的校验，比对设备信息是否准确，从而实现变电站工程的三维数字化验收。变电站设备摆放位置的校验方式如下：(1)通过基于RSSI三维空间四点定位算法，对手持智能终端所处的水平位置进行定位；(2)基于手持智能终端内置的重力传感器、加速度传感器、磁场传感器和陀螺仪，辅助计算得到手持智能终端摄像头的朝向；(3)根据步骤(1)所得的手持智能终端所处的水平位置信息以及步骤(2)所得的手持智能终端摄像头的朝向信息，结合变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM模型信息，配合变电站设备的设备信息，智能实现手持智能终端所需识别的变电站设备的智能识别。所述变电站设备的设备信息包括变电站设备所处室内建筑的房间和楼层信息，从而能够实现变电站内多层室内建筑的设备定位功能。本专利技术基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法具体实现过程如下：步骤S1、将变电站工程设计过程移交的三维数字化模型或BIM模型信息导入手持智能终端；步骤S2、对所有变电站设备进行定位设置，在手持智能终端内生成变电站工程设计方案地理信息图；步骤S3、将写有设备属性、房间和楼层信息的RFID电子标签固定在变电站设备上；步骤S4、变电站工程范围内根据精度需要配置预定数量的WIFI信号发射器，此处设WIF本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法，其特征在于，通过RFID电子标签对变电站设备进行定义，而后，通过手持智能终端，结合图像识别和处理算法，智能识别变电站设备的设备信息，最后，基于变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM模型信息，进行变电站设备摆放位置的校验，比对设备信息是否准确，从而实现变电站工程的三维数字化验收。

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法，其特征在于，通过RFID电子标签对变电站设备进行定义，而后，通过手持智能终端，结合图像识别和处理算法，智能识别变电站设备的设备信息，最后，基于变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM模型信息，进行变电站设备摆放位置的校验，比对设备信息是否准确，从而实现变电站工程的三维数字化验收。2.根据权利要求1所述的基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法，其特征在于，变电站设备摆放位置的校验方式如下：(1)通过基于RSSI三维空间四点定位算法，对手持智能终端所处的水平位置进行定位；(2)基于手持智能终端内置的重力传感器、加速度传感器、磁场传感器和陀螺仪，辅助计算得到手持智能终端摄像头的朝向；(3)根据步骤(1)所得的手持智能终端所处的水平位置信息以及步骤(2)所得的手持智能终端摄像头的朝向信息，结合变电工程设计过程移交的设备三维数字化模型及BIM模型信息，配合变电站设备的设备信息，智能实现手持智能终端所需识别的变电站设备的智能识别。3.根据权利要求2所述的基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法，其特征在于，所述变电站设备的设备信息包括变电站设备所处室内建筑的房间和楼层信息，从而能够实现变电站内多层室内建筑的设备定位功能。4.根据权利要求1所述的基于RFID的变电站工程验收智能辅助设备定位方法，其特征在于，该方法具体实现过程如下：步骤S...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成炜，彭传相，林瑞宗，王亮，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国网福建省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：福建,35