[发明专利]一种变电站操作人员定位系统和方法

说明书

本发明公开了一种变电站操作人员定位系统和方法，系统包括：标签、基站、定位服务器；所述标签包括电源管理模块、加速度传感器和标签处理器以及基于UWB技术的测距模块；所述电源管理模块的电源输出端分别与加速度传感器、测距模块和标签处理器的电源输入端连接；所述测距模块实现基站和标签的通信。本发明使用了DW1000模块，其测距精度可达15‑30cm，因为定位是基于距离的定位，所以提高测距精度可以更准确定位操作人员位置，提高系统可行性；本发明还在标签内部加入了加速度传感器，当检测到加速度信号小于设定阈值时，可使标签进入休眠状态，从而降低功耗，提高待机时长。

技术领域

本发明涉及一种人员定位系统和方法，更具体地，涉及一种变电站操作人员定位系统和方法，属于定位技术领域。

背景技术

变电站现场作业种类很多，主要有倒闸操作、设备检修、带电清扫和机械作业及其他施工作业，很多都涉及带电作业，如果不按照工作票和操作票进行作业，会直接导致人身伤亡事故。变电站人身伤亡事故不仅对作业人员及家庭造成伤害，还会影响了电网安全稳定运行。事故的主要原因是违章指挥、违章作业；安全管理不到位、作业人员安全意识淡薄等。如果能够对操作人员进行定位，并对误入危险区域进行提醒，就可以很大程度上避免人身身亡事故的发生。

为解决上述问题，目前变电站采取人员定位方法。目前变电站内操作人员定位时用到的测距技术主要有RFID技术，测距精度3-5米，但这一测距精度使定位方法的精度不高造成操作人员实际位置的误判，无法满足实际的使用需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，通过提高测距精度来提高定位精度。本发明是一种在提供高精度定位的同时还可以实现更低功耗的变电站操作人员定位系统和方法。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

在一个方面，本发明提供一种变电站操作人员定位系统，包括：标签、基站、定位服务器；

所述标签包括电源管理模块、加速度传感器和标签处理器以及测距模块；

所述电源管理模块的电源输出端分别与加速度传感器、测距模块和标签处理器的电源输入端连接；

所述测距模块实现基站和标签的通信；

所述标签处理器用于根据接收到的加速度传感器输出的信号判断操作人员处于运动状态还是静止状态并根据判断的状态控制标签的工作状态；

所述标签处理器还用于记录标签第一次向基站发送信号的时间、标签接收到基站返回响应信号的时间以及标签第二次向基站发送信号的时间；并将记录的时间发送到基站；

所述基站包括基站处理器、测距模块和供电模块；

所述供电模块的电源输出端分别与基站处理器和测距模块的电源输入端连接；

所述基站处理器用于根据标签第一次向基站发送信号的时间、标签接收到基站返回响应信号的时间、标签第二次向基站发送信号的时间、基站第一次接收到标签发出的信号的时间、基站接收到标签的信号后响应信号的时间以及基站第二次接收到标签发出的信号时间对标签进行测距计算并将获得的距离信息发送到定位服务器；

所述定位服务器用于接收基站发送的距离信息并根据距离信息进行定位计算进而获得操作人员的位置信息。

进一步地，所述系统还包括前端界面显示模块，所述前端界面显示模块用于显示操作人员的位置和工作路径以及在工作人员偏离工作区域时报警。

进一步地，所述测距模块基于UWB技术，其型号是DW1000。

进一步优选地，所述加速度传感器采用ADXL362加速度传感器。

进一步优选地，标签处理器和/或基站处理器采用STM32F1系列单片机。