【技术实现步骤摘要】
本申请涉及近电防触碰预警，特别涉及基于三维空间感知和电场感应的近电防触碰预警方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、高压环境作业，电击伤是最常见的安全隐患之一，一旦发生电击伤,可能导致电击麻痹、心脏骤停甚至死亡。为防止电击伤的发生,高压作业必须严格遵守安全操作规程，避开危险区，在进行高压电工作时,应佩戴合适的防护装备,如绝缘手套、绝缘靴、绝缘工具等，以保障安全。
3、然而，光靠人的自我管理，在某些情况下，容易由于主观疏忽而导致安全事故频发，因此，高压作业场景实现安全自动监察以降低安全事故，成为业界研究的热门课题，然而，现有安全自动监察方案，更多是基于电场感应原理进行模糊报警，主要研究如何通过探测电场强度来判定高压作业危险区所在，在判定出现危险事故后通过告警的方式，实现相应提醒，进而实现安全自动监察及预防，由于电场感应容易受到电场强度、环境干扰等因素的影响，导致报警距离误差较大，无法实现近电防触碰的精准预测，难以保证作业人员和设备的安全距离。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提出了基于三维空间感知和电场感应的近电防触碰预警方法，基于作业设备上多个参考节点的实时测量信息，核算得到各个参考节点的实时估算位置坐标，而后以参考节点间固有的空间先验距离为参考，配合感应电场强度检测，采用融合判断策略以产生近电防触碰预警，极大提升预警准确性，有效改善作业安全水平。
2、本申请提供了基于三维空间
3、步骤1、作业设备子系统各作业设备上报相应作业设备上各参考节点的实时测量信息；
4、步骤2、空间管理子系统根据实时测量信息，基于先验校准策略对作业设备进行三维空间位置坐标及偏差值估算；
5、步骤3、预警子系统基于估算的位置信息及感应电场强度，采用融合判断策略，产生近电防触碰预警。
6、优选地，所述步骤1中，作业设备上的参考节点数n大于等于2；
7、参考节点的实时测量信息包括用于位置计算的测量信息及感应电场强度，所述测量信息的内容根据定位方法决定。
8、优选地，若定位方法为指纹定位法，测量信息包括信号接收功率强度，若定位方法为tdoa定位法，测量信息包括到达时间差，若定位方法为aoa+ta定位法，测量信息包括到达时间及到达方向角。
9、优选地，所述空间管理子系统对作业设备进行三维空间位置坐标及偏差值估算的具体方法为：
10、步骤2.1、空间管理子系统根据所采用的定位算法，基于实时测量信息中用于位置计算的测量信息，估算得到所述作业设备各参考节点的位置坐标，并形成各参考节点的位置坐标列表listinitial，所述listinitial列表成员信息为{节点id、节点id估算位置坐标}；
11、步骤2.2、空间管理子系统基于listinitial列表信息，计算所述作业设备每个参考节点与其他参考节点的空间估算距离d_i_j，其中i和j取值为1、…、n，j不等于i；
12、步骤2.3、空间管理子系统查询所述作业设备每个参考节点与其他参考节点的理论空间距离d_i_j_ref，并计算参考节点间理论空间距离与估算空间距离的偏差值delta_i_j，；
13、步骤2.4、空间管理子系统计算每个参考节点i中对应的delta_i_j小于min(delta_i_j)+deltadis的参考节点个数k_i，把k_i大于等于门限1的参考节点i存入列表listcandidate，把k_i小于门限1的参考节点i的位置偏差值posoff_i设置为无穷大，所述deltadis为预设的偏差值门限；
14、步骤2.5、空间管理子系统计算listcandidate中各个参考节点delta_i_j最小的k_i个节点间距离的平均值，得到相应参考节点i的位置偏差值posoff_i；
15、步骤2.6、空间管理子系统对listcandidate中各个参考节的posoff_i取值进行排序，并根据posoff_i中最小值对应参考节点的估算坐标推算所述作业设备n的三维空间坐标deviceaxis_n，并把相应最小位置偏差值作为所述作业设备n三维空间坐标的偏差值deviceoffset_n。
16、优选地，所述步骤3中，所述预警子系统产生近电防触碰预警的具体方法如下：
17、步骤3.1、预警子系统判定设备n的deviceoffset_n是否小于等于门限2，
18、若是，则在deviceaxis_n与高压空间参考坐标的空间距离小于“门限3+门限2”时，产生近电防触碰预警；
19、若否，则跳到步骤3.2，所述门限3为防触碰安全距离；
20、步骤3.2、预警子系统判定设备n的deviceoffset_n是否小于等于门限4，
21、若是，则在deviceaxis_n与高压空间参考坐标的空间距离小于“门限3+deviceoffset_n”且感应电场强度大于门限5时，产生近电防触碰预警；
22、若否，则跳到步骤3.3；
23、步骤3.3、预警子系统判定设备n的感应电场强度大于门限5时，产生近电防触碰预警。
24、与现有技术相比，本申请的有益效果为：
25、本申请基于作业设备上多个参考节点的实时测量信息，核算得到各个参考节点的实时估算位置坐标，而后以参考节点间固有的空间先验距离为参考，对各个参考节点的位置坐标估算准确性进行校准，得到位置坐标估算偏差值，最后对位置估算结果可信度高的设备，直接基于安全距离进行触碰预警判断，从而消除单一感应电场强度判断不准确的问题；对于位置估算结果可信度中等的情况则利用偏差值划定可能触碰的区域，并仅对位于区域内的设备进行基于感应电场强度的触碰判断，从而消除无关区域单一感应电场判断容易引起虚警的问题；而对位置估算结果差的情况，则继续采用现有技术中基于感应电场强度的单一触碰判断方法，本申请基于空间距离和电场强度的高压电防触碰预警融合判断策略，极大提升预警准确性，有效改善作业安全水平。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.基于三维空间感知和电场感应的近电防触碰预警方法，其特征在于，基于由作业设备子系统、空间管理子系统、预警子系统构成的预警系统，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的基于三维空间感知和电场感应的近电防触碰预警方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的基于三维空间感知和电场感应的近电防触碰预警方法，其特征在于：
4.根据权利要求2所述的基于三维空间感知和电场感应的近电防触碰预警方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的基于三维空间感知和电场感应的近电防触碰预警方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.基于三维空间感知和电场感应的近电防触碰预警方法，其特征在于，基于由作业设备子系统、空间管理子系统、预警子系统构成的预警系统，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述的基于三维空间感知和电场感应的近电防触碰预警方法，其特征在于：
3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵龙，孙京锋，张士峰，戴建强，李珊，邢靖，王友明，刘洋，林建，李彪，陈星延，李中凯，陈玉，张玉良，李旺，刘贵新，张贵涛，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司临沂供电公司，
类型：发明
国别省市：
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