基于激光雷达的变电站施工安全测距系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电力施工技术领域，具体是一种基于激光雷达的变电站施工安全测距系统。适用于人工智能定位安全分析施工。基于激光雷达的变电站施工安全测距系统，包括安装框架、毫米波雷达、扫描激光雷达、控制终端设备、GPS定位器和电池组，安装框架上固定连接有毫米波雷达、扫描激光雷达、控制终端设备、GPS定位器和电池组，电池组为毫米波雷达、扫描激光雷达、控制终端设备提供电力，控制终端设备内设有51单片机，控制终端设备分别与毫米波雷达、扫描激光雷达、GPS定位器连接。改变现有设备安全距离需要人工确认的方式，通过安装框架与现有施工设备连接使用。工设备连接使用。工设备连接使用。

【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达的变电站施工安全测距系统


[0001]本技术涉及电力施工
，具体是一种基于激光雷达的变电站施工安全测距系统。适用于人工智能定位安全施工。

技术介绍

[0002]随着电网高速发展电网设备规模快速增长，运检人员无法满足设备快速增长需求，电网规模增长与运检人员配置的矛盾日益突出。设备管理精益化要求不断提高，现场作业类型不断增多，大量机械、重复工作仍需要依靠班组人员现场作业开展，对班组人员日常装备及维护工作提出更高要求。如何保证日常装备使用及维护工作安全是首要问题，亟待解决的问题为：1、变电站前期作业勘察效率和质量无法满足要求。目前生产作业前期勘察一般为现场实地勘察，对带电设备边缘带电设备安全距离的判断仅通过作业人员肉眼观察，不能准确的反应相关数据。缺少安全辅助工具，无法直观的现场施工作业指导；2、对施工车辆进场、登高作业、带电作业缺乏智能化的实时监控手段。不能对检修人员进行有效的指导。无法准确的测算工程车辆、人身与强电、强磁等重大危险源之间的距离，从而无法准确判断是否存在安全风险，容易发生人员安全事故，很大程度上带来重大的安全生产隐患。

技术实现思路

[0003]本技术解决其技术问题所采用的技术方案为：
[0004]基于激光雷达的变电站施工安全测距系统，包括安装框架、毫米波雷达、扫描激光雷达、控制终端设备、GPS定位器和电池组，安装框架上固定连接有毫米波雷达、扫描激光雷达、控制终端设备、GPS定位器和电池组，电池组为毫米波雷达、扫描激光雷达、控制终端设备提供电力，控制终端设备内设有51单片机，控制终端设备分别与毫米波雷达、扫描激光雷达、GPS定位器连接。改变现有设备安全距离需要人工确认的方式，通过安装框架与现有施工设备连接使用。实现了线缆及障碍物的自动雷达识别，适用于现有老旧带电、登高设备加装使用，无需损坏现有设备仅在需要检测端部加装即可，可批量对现有设备和工具的加装升级，系统可通过安装框架拆卸，使用率高，上述系统采用电池组提供电力，无需占用设备和工具的电力系统，同时无需与加装设备线路连接有效提升便捷性。
[0005]所述毫米波雷达和扫描激光雷达组成雷达检测组，安装框架两侧部分别设有一组雷达检测组。实现多方位扫描检测和精准定位实现自动化安全距离确认。
[0006]所述控制终端设备内设有51单片机，51单片机型号为STC8952，51单片机型号分别与MCU模块、多个HC
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SR04模块和SG90舵机模块信号连接组成控制终端。综合运用单片机技术实现移动应用、激光测距、智能识别、数学计算、大数据分析等技术，建立安全风险识别及智能安全管控系统，实现变电站运维人员生产作业的全过程追踪管理，杜绝越界、走错间隔、误入危险区域等安全隐患，保障运维人员安全，提高安全管理水平。
[0007]所述控制终端设备还包括ESP8266无线模块。实现现场设备手机或办公电脑互联，有效提升信息互通互联。所述SG90舵机模块驱动扫描激光雷达转动。实现雷达角度实时调
节。所述控制终端设备和GPS定位器位于安装框架中部，雷达检测组位于安装框架侧部。防止雷达信号遮挡，保证安装框架边缘精确检测。
[0008]所述安装框架与施工车辆或作业工具连接。所述安装框架分为固定杆和滑移杆，固定杆上开设滑槽，滑移杆上设有滑移块，滑移块沿滑槽移动。可以根据设备数量、尺寸大小和型号灵活调整位置及数量。所述固定杆的滑槽和滑移杆的滑移块连接拼接处通过通孔与螺栓连接。易于调整位置并在调整后牢固固定。
[0009]本技术有益效果为：本技术打破传统人盯人检的安全距离管理模式，减少管理人员的数量，提高安全管理效能，降低安全管控整体费用。综合利用数字化、智能化、移动互联等技术，通过智能检修作业、周界安全检测、人员靠近甄别、车辆数据管控等提升系统多功能性，降低运维管理人员的作业风险，减少运维生产相关的人、材、物等资源。
附图说明
[0010]图1为本技术的结构示意图；
[0011]图2为本技术的侧视图；
[0012]图3为本技术的俯视图；
[0013]图4为本技术的安装框架结构示意图；
[0014]图中：安装框架1、毫米波雷达2、扫描激光雷达3、控制终端设备4、GPS定位器5、固定杆101、滑移杆102、滑槽103、滑移块104、通孔105。
具体实施方式
[0015]基于激光雷达的变电站施工安全测距系统，包括安装框架1、毫米波雷达2、扫描激光雷达3、控制终端设备4、GPS定位器5和电池组，安装框架1上固定连接有毫米波雷达2、扫描激光雷达3、控制终端设备4、GPS定位器5和电池组，电池组为毫米波雷达2、扫描激光雷达3、控制终端设备4提供电力，控制终端设备4内设有51单片机，控制终端设备4分别与毫米波雷达2、扫描激光雷达3、GPS定位器5连接。
[0016]所述毫米波雷达2和扫描激光雷达3组成雷达检测组，安装框架1两侧部分别设有一组雷达检测组。所述控制终端设备4内设有51单片机，51单片机型号为STC8952，51单片机型号分别与MCU模块、多个HC
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SR04模块和SG90舵机模块信号连接组成控制终端。所述控制终端还包括ESP8266无线模块。所述SG90舵机模块驱动扫描激光雷达3。所述控制终端设备4和GPS定位器5位于安装框架1中部，雷达检测组位于安装框架1侧部。所述安装框架1与施工车辆或作业工具连接。所述安装框架1分为固定杆101和滑移杆102，固定杆101上开设滑槽103，滑移杆102上设有滑移块104，滑移块104沿滑槽103移动。所述固定杆101的滑槽103和滑移杆102的滑移块104连接拼接处通过通孔105与螺栓连接。
[0017]使用时，滑移杆102上安装毫米波雷达2、扫描激光雷达3、控制终端设备4、GPS定位器5和电池组，根据毫米波雷达2、扫描激光雷达3、控制终端设备4、GPS定位器5和电池组数量增减滑移杆102，将滑移杆102通过滑移块104与固定杆101的滑槽103拼接，并通过通孔105与螺栓连接固定在固定杆101上。同时通过安装框架1与带电、登高设备加装后使用，毫米波雷达2、扫描激光雷达3监控障碍物，控制终端设备4的51单片机STC8952与毫米波雷达2、扫描激光雷达3、GPS定位器5互联控制，MCU模块运用三维SLAM技术计算安全距离，多个
HC
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SR04模块与毫米波雷达2、扫描激光雷达3连接传输数据，扫描激光雷达3和SG90舵机模块连接进行转动方位调节。基于单片机技术将激光雷达与人工智能分析结合，实现作业人员与车辆信息超过带电设备及重大危险源的安全管控距离实时报警功能，及时提醒现场作业人员，实时监测预警人员位置信息；统一提供现场作业安全数据接入、数据分析、数据展现等服务，开展安全生产管控物联网应用，联通人、机、物，各专业密切协同，实现带电安全施工安全可控，具体特点如下：
[0018]1、激光雷达测距
[0019]通过左右两组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于激光雷达的变电站施工安全测距系统，其特征在于包括安装框架（1）、毫米波雷达（2）、扫描激光雷达（3）、控制终端设备（4）、GPS定位器（5）和电池组，安装框架（1）上固定连接有毫米波雷达（2）、扫描激光雷达（3）、控制终端设备（4）、GPS定位器（5）和电池组，电池组为毫米波雷达（2）、扫描激光雷达（3）、控制终端设备（4）提供电力，控制终端设备（4）内设有51单片机，控制终端设备（4）分别与毫米波雷达（2）、扫描激光雷达（3）、GPS定位器（5）连接。2.根据权利要求1所述基于激光雷达的变电站施工安全测距系统，其特征在于所述毫米波雷达（2）和扫描激光雷达（3）组成雷达检测组，安装框架（1）两侧部分别设有一组雷达检测组。3.根据权利要求1所述基于激光雷达的变电站施工安全测距系统，其特征在于所述控制终端设备（4）内设有51单片机，51单片机型号为STC8952，51单片机型号分别与MCU模块、多个HC
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SR04模块和SG90舵机模块信号连接组成控制终端。4.根据权利要求3所述基于激光雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜利，陈亚林，龚晖，宋国云，刘沛，杨淏，袁业，刘强，苏容，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司超高压公司，
类型：新型
国别省市：