一种变电站现场作业目标实时监控方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变电站现场作业目标实时监控方法及其系统，旨在解决现有技术中变电站现场作业安全管控效果不足的技术问题。其包括：利用预先部署的目标定位装置获取作业目标位置数据；根据作业目标位置数据，采用动态规划法选取视频监控装置，获取作业目标跟踪影像；获取作业目标的作业路径，并根据作业目标位置数据、作业目标跟踪影像和作业路径进行作业目标状态分析和报警，完成作业目标实时监控。本发明专利技术能够提供便于部署的、低成本的、高精度的变电站现场作业目标实时监控效果。度的变电站现场作业目标实时监控效果。度的变电站现场作业目标实时监控效果。

【技术实现步骤摘要】
一种变电站现场作业目标实时监控方法及其系统


[0001]本专利技术涉及一种变电站现场作业目标实时监控方法及其系统，属于电网现场安全管控


技术介绍

[0002]根据变电站安装位置可分为室内站、室外站和地下站，变电站内设备种类繁多、操作频繁。目前变电站的操作、检修、巡视作业主要依靠人工，现场作业安全以工作票、操作票“两票”制度管理为主，缺乏实用的技术手段，存在作业人员误入危险区、走错间隔、越界操作、违章操作等安全隐患，给电网安全生产、运行造成威胁。人员、车辆等现场作业动态目标的实时跟踪监控是变电站现场作业安全管控的关键技术之一。
[0003]通过实时定位动态目标、在线监控作业目标，对现场作业全过程进行安全监护，可以有效避免安全事故发生。变电站现场作业安全管控要求对动态目标定位达到分米级、特殊场景需要达到厘米级定位精度，同时还应满足室内、室外、地下和强电磁环境下全场景作业的要求；对视频监控要求主动规避户外设备和室内屏柜遮挡，在线跟随、监控、记录目标作业行为。
[0004]在现有技术中，GPS、RFID、WiFi、ZigBee、蓝牙、光跟踪、超声波等定位技术都有各自的优缺点，但是在室内适用性、定位精度、抗干扰性等方面难以满足变电站作业产管控应用要求。此外，由于变电站的设备和系统容易导致监控死角，所以目前变电站使用的视频监控全覆盖投入较大。因此，现阶段迫切需要研究出一个低成本、易实施、适应性好、无死角的变电站现场作业安全管控方法或系统。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术中变电站现场作业安全管控效果不足的问题，本专利技术提出了一种变电站现场作业目标实时监控方法及其系统，通过多场景融合定位覆盖变电站室内、室外的不同区域，满足不同级别的高精定位要求，实现实时、准确的作业目标跟踪和监控。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术手段：第一方面，本专利技术提出了一种变电站现场作业目标实时监控方法，包括如下步骤：步骤A、利用预先部署的目标定位装置获取作业目标位置数据；步骤B、根据作业目标位置数据，采用动态规划法选取视频监控装置，获取作业目标跟踪影像；步骤C、获取作业目标的作业路径，并根据作业目标位置数据、作业目标跟踪影像和作业路径进行作业目标状态分析和报警，完成作业目标实时监控。
[0007]结合第一方面，进一步的，所述方法还包括如下步骤：利用预先设置的虚拟地图进行变电站区域规划，并基于规划结果进行目标定位装置部署；所述目标定位装置包括下述中至少一种：UWB基站和UWB标签卡，激光定位装置。
[0008]结合第一方面，进一步的，所述虚拟地图的构建方法如下：
基于变电站绝对坐标系，根据变电站场地数据建立二维或三维坐标地图；基于二维或三维坐标地图进行变电站区域规划，确定变电站区域的相对坐标，所述变电站区域包括危险区域、作业通道、常规作业区域和特殊作业区域。
[0009]结合第一方面，进一步的，目标定位装置的部署方法如下：在危险区域、作业通道和常规作业区域部署UWB基站，在作业目标上部署UWB标签卡；在危险区域和特殊作业区域部署激光定位装置，并且根据特殊作业区域的相对坐标，利用激光定位装置形成特殊作业区域警戒围栏。
[0010]结合第一方面，进一步的，获取作业目标位置数据的方法具体包括如下步骤：利用UWB基站和UWB标签卡获取作业目标实时位置；利用激光定位装置采集作业目标越过警戒围栏的触发信号，获取作业目标触发位置。
[0011]结合第一方面，进一步的，步骤B中的视频监控装置安装在所有变电站区域，视频监控装置采用枪机型摄像头或PTZ摄像头。
[0012]结合第一方面，进一步的，步骤B具体包括如下步骤：根据虚拟地图为每个视频监控装置设置监控区域；根据作业目标实时位置和作业目标触发位置，获取作业目标在虚拟地图中的相对位置坐标；根据相对位置坐标和视频监控装置的监控区域，采用动态规划法实时获取最佳视频监控装置，调取最佳视频监控装置的视频数据，所述最佳视频监控装置指监控区域中心位置距离相对位置坐标最近的视频监控装置；通过动态地选取、切换最佳视频监控装置，实现作业目标位置跟踪，获取作业目标跟踪影像。
[0013]结合第一方面，进一步的，步骤C具体包括如下步骤：步骤C01、根据现场作业任务的工作票信息自动规划作业目标的作业路径，并根据作业路径确定作业目标的作业目标通道、作业目标区域和非作业区域；步骤C02、根据作业目标实时位置、作业目标触发位置、作业目标跟踪影像和作业路径进行区域判断，生成作业目标状态，所述作业目标状态包括正常工作状态和异常工作状态；步骤C03、根据作业目标跟踪影像，利用图像识别技术判别作业目标是否存在作业异常行为；步骤C04、根据异常工作状态、作业异常行为和作业目标触发位置生成报警信号和抓拍命令，控制视频监控装置进行作业目标抓拍，完成作业目标实时监控。
[0014]第二方面，本专利技术提出了一种变电站现场作业目标实时监控系统，所述系统包括：数据采集模块：接收由预先部署的目标定位装置采集的作业目标位置数据；目标跟踪模块：用于根据作业目标位置数据，选取视频监控装置，获取作业目标跟踪影像；路径规划模块：用于根据现场作业任务在虚拟地图上规划作业路径；状态分析及报警模块：用于根据作业目标位置数据、作业目标跟踪影像和作业路径进行作业目标状态分析和报警。
[0015]结合第二方面，进一步的，所述系统还包括存储模块，所述存储模块用于存储记录作业路径、作业目标实时位置、作业目标触发位置、作业目标跟踪影像、抓拍图片。
[0016]采用以上技术手段后可以获得以下优势：本专利技术提出了一种变电站现场作业目标实时监控方法及其系统，通过预先部署的目标跟踪装置实时采集作业目标位置数据，根据作业目标位置数据进行作业目标跟踪，通过作业目标位置数据实时分析作业目标工作状态，针对异常状态进行报警，提高了变电站现场作业安全管控的整体效果。
[0017]本专利技术采用UWB基站进行作业目标的基本定位，并在此基础上利用激光定位装置对变电站内的特殊区域进行进一步定位，本专利技术对作业目标的定位精确，装置的抗多径效果好、功耗低，而且系统复杂度低，便于部署。此外，为了更好的实现实时跟踪效果，本专利技术利用了常规摄像头（枪机型等）和PTZ摄像头，在保证视频监控全覆盖的同时有效降低现场作业安全管控的成本。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种变电站现场作业目标实时监控方法的步骤流程图。
[0019]图2为本专利技术实施例中变电站场地的虚拟地图。
[0020]图3为本专利技术实施例中变电站室内作业区块划分示意图。
[0021]图4为本专利技术实施例中作业目标位置跟踪示意图。
[0022]图5为本专利技术一种变电站现场作业目标实时监控系统的结构示意图。
[0023]图中，1是数据采集模块，2是目标跟踪模块，3是路径规划模块，4是状态分析及报警模块，5是存储模块。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步说明：本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变电站现场作业目标实时监控方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A、利用预先部署的目标定位装置获取作业目标位置数据；步骤B、根据作业目标位置数据，采用动态规划法选取视频监控装置，获取作业目标跟踪影像；步骤C、获取作业目标的作业路径，并根据作业目标位置数据、作业目标跟踪影像和作业路径进行作业目标状态分析和报警，完成作业目标实时监控。2.根据权利要求1所述的一种变电站现场作业目标实时监控方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：利用预先设置的虚拟地图进行变电站区域规划，并基于规划结果进行目标定位装置部署；所述目标定位装置包括下述中至少一种：UWB基站和UWB标签卡，激光定位装置。3.根据权利要求2所述的一种变电站现场作业目标实时监控方法，其特征在于，所述虚拟地图的构建方法如下：基于变电站绝对坐标系，根据变电站场地数据建立二维或三维坐标地图；基于二维或三维坐标地图进行变电站区域规划，确定变电站区域的相对坐标，所述变电站区域包括危险区域、作业通道、常规作业区域和特殊作业区域。4.根据权利要求3所述的一种变电站现场作业目标实时监控方法，其特征在于，目标定位装置的部署方法如下：在危险区域、作业通道和常规作业区域部署UWB基站，在作业目标上部署UWB标签卡；在危险区域和特殊作业区域部署激光定位装置，并且根据特殊作业区域的相对坐标，利用激光定位装置形成特殊作业区域警戒围栏。5.根据权利要求4所述的一种变电站现场作业目标实时监控方法，其特征在于，获取作业目标位置数据的方法具体包括如下步骤：利用UWB基站和UWB标签卡获取作业目标实时位置；利用激光定位装置采集作业目标越过警戒围栏的触发信号，获取作业目标触发位置。6.根据权利要求5所述的一种变电站现场作业目标实时监控方法，其特征在于，步骤B中的视频监控装置安装在所有变电站区域，视频监控装置采用枪机型摄像头或PTZ摄像头。7.根据权利要求6所述的一种变电站现场作业目标实时监控方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，王伟，杨晓旭，范寅秋，夏智娟，许鑫南，王刚，董元帅，王辉，冯尚华，郭霞，汪俊余，单长旺，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：