一种变电站近距离人身定位系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及无线定位领域，提出变电站近距离人身定位系统，包括定位系统、工作票辅助系统、作业可视化系统，其中定位系统用于实时计算定位标签的坐标信息，工作票辅助系统用于识别作业信息、创建作业任务和规划最优工作路线，作业可视化系统用于在三维场景中显示作业人员位置和作业任务信息、推送作业支持信息和安全防护警示；定位系统和工作票辅助系统分别与作业可视化系统连接。本发明专利技术还提出变电站近距离人身定位方法，通过构建虚拟场景，识别作业信息，规划作业人员工作路径，实时修正定位系统发回的作业人员当前的坐标信息，对超出工作区域的作业人员予以警示。本发明专利技术能修正定位装置的误差，有效提高作业人员的定位精度，保证作业人员的安全。

A Short Distance Personal Positioning System and Method for Substation

The invention relates to the field of wireless positioning, and proposes a substation short-distance personal positioning system, including positioning system, worksheet assistant system and job visualization system. The positioning system is used to calculate coordinate information of positioning label in real time, the worksheet assistant system is used to identify job information, create job tasks and plan optimal work route, and the job visualization system is used in three-dimensional. The scene shows the location and task information of operators, push operation support information and security warning, and the positioning system and the ticket assistant system are connected with the job visualization system respectively. The present invention also proposes a method of substation short-range personal positioning. By constructing virtual scene, identifying operation information, planning the working path of operators, real-time correcting the current coordinate information of operators sent back by positioning system, the operators beyond the working area are warned. The invention can correct the error of the positioning device, effectively improve the positioning accuracy of the operator and ensure the safety of the operator.

【技术实现步骤摘要】
一种变电站近距离人身定位系统及方法
本专利技术涉及无线定位领域，更具体地，涉及一种变电站近距离人身定位系统，还涉及一种变电站近距离人身定位方法。
技术介绍
变电站巡检作业人员在作业时会存在安全隐患，需要通过主动防护系统加强电力作业人员的人身安全管理。根据有关规定，110kV电压等级的人身安全距离70cm。传统的GPS定位、WIFI定位的精度为米级，远远不能达到人身安全管理的要求，因此变电站对人身定位一般采用UWB无线定位技术，而该技术需要在变电站内部署多个基站，以保证定位精度达到厘米级。然而由于变电站内设备数量众多，高度参差不齐，当基站与目标之间有障碍物时，变电设备会对二者之间传输的信号产生反射或折射，造成传输信号质量下降或无信号，从而产生较大的定位误差，影响对作业人员人身安全的管理。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的定位误差较大的缺陷，提供一种变电站近距离人身定位系统及方法，能有效修正定位误差，提高定位精度。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：一种变电站近距离人身定位系统，包括定位系统、工作票辅助系统、作业可视化系统，其中定位系统用于实时计算定位标签的坐标信息，工作票辅助系统用于识别工作计划、工作票和作业指导书以及生成作业可视化任务和作业人员最优工作路线，作业可视化系统用于在变电站三维场景中显示作业人员位置信息及作业任务信息、推送作业支持信息和给出安防警示；定位系统和工作票辅助系统分别与作业可视化系统连接。优选地，工作票辅助系统包括工作计划信息识别模块、工作票信息识别模块、作业指导书信息识别模块、作业任务生成模块和最优工作路线规划模块，其中工作计划信息识别模块、工作票信息识别模块、作业指导书信息识别模块分别与作业可视化任务生成模块连接，作业可视化任务生成模块与最优工作线路规划模块连接。优选地，作业可视化系统包括变电站三维虚拟场景展示模块、作业人员运动轨迹预测模块、作业人员定位坐标修正模块、作业人员位置实时显示模块、作业任务管理模块、作业支持信息推送模块和作业人员安防告警模块；所述作业人员位置实时显示模块、作业支持信息推送模块、作业人员安防告警模块、作业人员运动轨迹预测模块均分别与作业人员定位坐标修正模块连接；所述变电站三维虚拟场景显示模块与作业人员位置实时显示模块连接，所述作业人员定位坐标修正模块分别与定位系统和作业任务管理模块连接，所述作业任务管理模块与工作票辅助系统连接。优选地，作业任务管理模块功能包括创建作业任务及工作路线、显示作业任务及工作路线、更新作业任务状态，作业任务状态包括未监控、监控中、已完成。本专利技术还提出应用于变电站近距离人身定位系统的一种变电站近距离人身定位方法，包括以下步骤：S1：作业人员在作业可视化系统填写工作计划编号、工作票编号及作业指导书编号；S2：工作票辅助系统识别工作计划信息、工作票信息及作业指导书信息后根据工作计划、工作票信息及作业指导书信息，创建作业可视化任务并规划三条作业人员最优工作路线；S3：作业可视化系统显示作业任务及三条作业人员最优工作路线，作业人员选择其中一条最优工作路线；S4：定位系统向作业可视化系统实时发送作业人员坐标信息；S5：作业可视化系统计算作业人员的坐标信息与最优工作路线的误差值，判断误差值是否在误差范围内，直至作业人员到达作业区域，作业可视化系统向作业人员推送作业支持信息；当连续出现3个超出误差范围的坐标时，作业可视化系统提示安防告警并在三维变电站场景中显示作业人员位置，重复步骤S4；当连续出现3个异常坐标时，作业可视化系统预测作业人员坐标，系统在三维变电站场景中显示作业人员位置，重复步骤S4；S6：作业人员在作业可视化系统结束该作业任务。本专利技术通过一套定位系统、工作票辅助系统和作业可视化系统的结合，构建作业人员作业的三维虚拟场景，规划出作业人员的移动区域和路径，并实时修正定位系统发回的作业人员当前的坐标信息，将超出区域和路径范围的坐标数据进行处理，对超出工作区域的作业人员予以警示，保证作业人员的安全。优选地，步骤S2中的工作票辅助系统通过工作计划识别模块识别工作计划信息包括计划编号、计划名称、计划类型、停电情况、专业类别、工作负责人、工作班成员、计划开始时间和结束时间。优选地，步骤S2中的工作票辅助系统通过工作票信息识别模块识别工作票信息包括工作票编号、工作票类型、单位和班组、工作负责人、工作班成员、工作地点、工作任务、计划开始时间和结束时间。优选地，步骤S2中的工作票辅助系统通过作业指导书信息识别模块识别作业指导书信息包括作业指导书名称、作业对象、作业步骤、工作负责人、工作班成员、作业计划开始时间和结束时间。优选地，步骤S2中的作业任务生成模块生成作业可视化任务包括作业任务名称、作业区域、作业对象、作业步骤、工作负责人、工作班成员、工作负责人定位标签编号及每个工作班成员的定位标签编号。优选地，步骤S5中的具体步骤包括：S51：作业可视化系统计算作业人员的坐标信息与最优工作路线的误差值；S52：作业可视化系统判断定位系统上报的坐标信息与最优路线误差值是否在误差范围内，若是，执行步骤S53；若否，执行步骤S54；S53：作业可视化系统判断作业人员是否到达作业区域，若是，作业可视化系统向作业人员推送作业支持信息；若否，作业可视化系统在三维变电站场景中显示作业人员位置，重复步骤S4；S54：作业可视化系统判断作业人员坐标信息是否异常，若是，作业可视化系统预测作业人员坐标并在三维变电站场景中显示作业人员位置，重复步骤S4；若否，当连续出现3个及以上路线偏离坐标时，作业可视化系统提示安防告警并在三维变电站场景中显示作业人员位置，重复步骤S4。与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：能够修正定位装置产生的误差，有效地提高作业人员的定位精度，对作业人员工作进度进行监控，对超出工作区域的行为予以警示，保证作业安全。附图说明图1为本实施例的变电站近距离人身定位系统数据流图。图2为本实施例的变电站近距离人身定位系统功能模块关系图。图3为本实施例的一种变电站近距离人身定位方法流程图。具体实施方式附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步的说明。本实施例的基本思路在于，通过构建变电站的虚拟场景，以及通过识别工作计划、工作票、作业指导书信息，创建作业可视化任务并规划出变电站作业人员的移动区域和路径，通过实时修正定位系统发回的定位标签当前的坐标信息，对异常坐标进行处理并预测作业人员坐标，在变电站三维场景中实时显示人员位置，同时对超出区域和路径范围的非异常坐标数据进行处理，对超出工作区域的作业人员予以警示，保证作业人员的安全。如图1所示，为本实施例的变电站近距离人身定位系统的数据流图。本实施例提供了一种变电站近距离人身定位系统，包括定位系统、工作票辅助系统和作业可视化系统，其中定位系统和工作票辅助系统分别与作业可视化系统连接。作业可视化系统向工作票辅助系统发送创建作业可视化任务输入数据；工作票辅助系统根据创建作业可视化任务输入数据，创建作业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变电站近距离人身定位系统，其特征在于：包括定位系统、工作票辅助系统和作业可视化系统，其中所述定位系统用于实时计算定位标签的坐标信息，所述工作票辅助系统用于识别工作计划、工作票和作业指导书以及生成作业可视化任务和最优工作路线，所述作业可视化系统用于在变电站三维场景中显示作业人员位置信息及作业任务信息、推送作业支持信息和给出安全防护警示；所述定位系统和工作票辅助系统分别与作业可视化系统连接。

【技术特征摘要】
1.一种变电站近距离人身定位系统，其特征在于：包括定位系统、工作票辅助系统和作业可视化系统，其中所述定位系统用于实时计算定位标签的坐标信息，所述工作票辅助系统用于识别工作计划、工作票和作业指导书以及生成作业可视化任务和最优工作路线，所述作业可视化系统用于在变电站三维场景中显示作业人员位置信息及作业任务信息、推送作业支持信息和给出安全防护警示；所述定位系统和工作票辅助系统分别与作业可视化系统连接。2.根据权利要求1所述的一种变电站近距离人身定位系统，其特征在于：所述工作票辅助系统包括工作计划信息识别模块、工作票信息识别模块、作业指导书信息识别模块、作业可视化任务生成模块和最优工作路线规划模块，其中所述工作计划信息识别模块、工作票信息识别模块、作业指导书信息识别模块、最优工作路线规划模块分别与作业可视化任务生成模块连接，作业可视化任务生成模块与作业可视化系统连接。3.根据权利要求2所述的一种变电站近距离人身定位系统，其特征在于：所述作业可视化系统包括变电站三维虚拟场景展示模块、作业人员运动轨迹预测模块、作业人员定位坐标修正模块、作业人员位置实时显示模块、作业任务管理模块、作业支持信息推送模块和作业人员安防告警模块；所述作业人员位置实时显示模块、作业支持信息推送模块、作业人员安防告警模块、作业人员运动轨迹预测模块均分别与作业人员定位坐标修正模块连接；所述变电站三维虚拟场景显示模块与作业人员位置实时显示模块连接，所述作业人员定位坐标修正模块分别与定位系统和作业任务管理模块连接，所述作业任务管理模块与工作票辅助系统连接。4.根据权利要求3所述的一种变电站近距离人身定位系统，其特征在于：所述作业任务管理模块功能包括创建作业任务及工作路线、显示作业任务及工作路线、更新作业任务状态，其中所述作业任务状态包括未监控、监控中、已完成。5.一种变电站近距离人身定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：作业人员在作业可视化系统填写工作计划编号、工作票编号及作业指导书编号；S2：工作票辅助系统识别工作计划信息、工作票信息及作业指导书信息后根据工作计划、工作票信息及作业指导书信息，创建作业可视化任务并规划三条作业人员最优工作路线；S3：作业可视化系统显示作业任务及三条作业人员最优工作路线，作业人员选择其中一条作为最优工作路线；S4：定位系统向作业可视化系统实时发送作业人员坐标信息；S5：作业可视化系统计算作业人员的坐标信息与最优工作路线的误差值，判...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱浩，曾毅豪，徐宝军，李新海，曾新雄，林悦德，闫超，孟晨旭，郑楚玥，贾子然，尹雁和，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，广东电网有限责任公司中山供电局，
类型：发明
国别省市：广东,44