[发明专利]变电站多目标精确定位系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种定位系统，尤其是一种变电站多目标精确定位系统，属于变电站定位的技术领域。 

背景技术

安全生产是电力企业各项工作的基础，随着电网的不断发展，变电站的数量日益增加，安全生产确保电网稳定运行显得尤为重要。变电运维在电力系统中承担着变电站的运维管理、倒闸操作和事故处理等重要工作，是保证电网安全、稳定和经济运行的执行者，安全压力逐渐增大。为加强变电运维安全管理，预防变电站安全事故，许多公司、组织、团体都在积极研究实用于变电运维现场的安全防护技术，力求保证变电运维作业现场的可控、能控、在控。 

根据实际运行情况，控制作业实践活动中的危险源是建立现场安全防护的关键。目前，一些变电站的运维借助视频监控、RFID（Radio Frequency IDentification）、远程调度等技术，来实现现场安全生产管理。其中现较多使用视频监控技术远程监控管理手段，掌控现场人员的工作状态。但是，在实际应用过程中，由于视频监控设备安装相对固定，留有观察死角，安全防护与监控实效性不高。RFID通过作业人员携带的RFID标签与RFID读写器配合工作，监控人员是否在某一区域，其作用区域狭小、识别过程需要人员主动配合，不能实现自动实时监控。远程调度是指作业人员在远离作业设备控制室中，通过操作电脑对作业设备进行操作，保证了作业人员的人身安全。此项技术并不能覆盖所有的设备操作作业，有些设备操作作业还需在现场有作业人员亲自动手完成。 

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种变电站多目标精确定位系统，其能对变电站内现场设备进行定位，对操作人员进行识别以及动态定位，确保操作人员按规定操作，对超范围、超时间、操作对象错误或破坏安全措施的违规作业提供报警依据，安全可靠。 

按照本发明提供的技术方案，一种变电站多目标精确定位系统，所述定位系统包括智能定位终端、声定位信标节点及无线数据传输基站，其中： 

智能定位终端，佩戴于作业人员身上，在接收到无线数据传输基站发出的时间同步信号后，能与声定位信标节点配合后对声定位信标节点进行时间同步，在时间同步完成后，发出超声波定位信号； 

声定位信标节点，固定在设定空间内并有具体位置坐标，能接收无线数据传输基站传输的时间同步信号以及智能定位终端发出的超声波定位信号；在接收到时间同步信号后，通过与智能定位终端配合后进行时间同步，能对智能定位终端发出的超声波信号进行解码以得到定位信息，并将定位信息传输至无线 数据传输基站； 

无线数据传输基站，安装于设定空间内，根据声定位信标节点传输的定位信息处理后得到佩戴智能定位终端的作业人员的位置坐标。 

所述无线数据传输基站在对声定位信标节点传输的解码后信息进行处理时，无线数据传输基站需要接收不低于四个声定位信标节点传输的定位信息，所述定位信息包括超声波定位信号到达声定位信标节点的时间，无线数据传输基站计算在同一时间基准下智能定位终端发出超声波定位信号到达不同声定位信标节点之间的时间差，利用三边测量法得到佩戴智能定位终端的作业人员的位置坐标。 

所述智能定位终端发出的超声波定位信号为采用超声波扩频编码技术的超声波信号，超声频定位信号的频段为20K～25KHz。 

所述智能定位终端测量所述智能定位终端所处环境的终端环境温湿度值，并将所述终端环境温湿度值通过超声波定位信号传输至声定位信标节点；声定位信标节点同时测量所述声定位信标节点所处环境的节点环境温湿度值，声定位信标节点将解码后的终端环境温湿度值以及节点环境温湿度值均传输至无线数据传输基站，无线数据传输基站对终端环境温湿度值以及节点环境温湿度值处理后对定位信息进行温湿度补偿。 

所述无线数据传输基站与后台监控服务器连接，无线数据传输基站将佩戴智能定位终端的作业人员的位置坐标传输至后台监控服务器内，以在后台监控服务器内形成作业人员移动轨迹跟踪。 

所述声定位信标节点通过以太网将定位信息传输至无线数据传输基站。 

所述智能定位终端包括终端处理器，所述终端处理器的输出端通过音频DAC电路、功率放大器与扬声器连接，终端处理器的输入端与终端温湿度传感器连接，终端处理器还与终端无线通讯模块连接。 

所述声定位信标节点包括节点处理器，节点处理器的输入端通过声波接收电路与MEMS麦克风连接，节点处理器还与节点无线通讯模块及节点以太网模块连接，节点处理器的输入端还与节点温湿度传感器连接。