[发明专利]基于点云数字孪生技术的变电站操作票执行方法

说明书

本发明公开了一种基于点云数字孪生技术的变电站操作票执行方法，包括以下步骤：构建目标场景的三维点云地图预存储至移动终端；操作人员穿戴智能背心，智能背心包括背心本体、设置在背心本体上的定位模块；操作人员在移动终端上选择需要进行操作的操作票，确定任务锚点；定位模块配合移动终端实时获得操作人员的定位信息并显示在三维点云地图上；移动终端依据目标锚点与当前定位信息规划三维导航路径；操作人员依据三维导航路径到达操作现场后，移动终端判断当前定位信息是否进入目标锚点对应操作范围内，若是，执行操作票。本发明具有实现定位方法的高精度性，时效性，避免由于定位误差导致操作人员误操作的问题的有益效果。

技术领域

本发明涉及变电站操作票执行技术领域。更具体地说，本发明涉及一种基于点云数字孪生技术的变电站操作票执行方法。

背景技术

对于电力系统，尤其是大型的变电站，对国民经济具有重大的战略意义，所以一直以来非常主动安全生产，其中，设备操作是风险最大的部分。操作票正是解决强制操作步骤，避免操作失误的重要环节。很多事故也充分表明哪怕是很小的操作失误都有可能发生重大的人身或设备事故。但是今年来在实际公国中依然出现了较多的误操作事件，综合分析其产生的原因其一是由于变电站设备密集、距离近，就设备外观来看，大部分设备外观接近甚至相同，导致操作人员在执行操作票时，由于定位的不准确而误操作的问题。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种基于点云数字孪生技术的变电站操作票执行方法，定位过程中，采用GPS传感器进行粗定位，而后结合激光雷达在GPS传感器粗定位的附近进行精确匹配，提高绝对定位时效性，进一步，通过融合相对定位与绝对定位技术，实现定位方法的高精度性，避免由于定位误差导致操作人员误操作的问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于点云数字孪生技术的变电站操作票执行方法，包括：

S1、构建目标场景的三维点云地图预存储至移动终端；

S2、操作人员穿戴智能背心，智能背心包括背心本体、设置在背心本体上的定位模块，其中，定位模块包括分别与移动终端连接GPS传感器、激光雷达、VIO里程计；

S3、操作人员在移动终端上选择需要进行操作的操作票，移动终端更新该操作票以在三维点云地图上显示该操作票对应的任务锚点；

S4、移动终端发送激活命令至智能背心，智能背心接受激活命令激活定位模块；

S5、定位模块配合移动终端实时获得操作人员的定位信息并显示在三维点云地图上；

S6、移动终端依据目标锚点与当前定位信息规划三维导航路径；

S7、操作人员依据三维导航路径到达操作现场后，移动终端判断当前定位信息是否进入目标锚点对应操作范围内，若是，执行操作票；

其中，S5具体包括：

S51、通过激光雷达获取真实场景的图像信息；

S52、GPS传感器获取操作人员当前时刻的位置坐标；

S53、匹配计算真实场景的图像信息与数据孪生场景仿真地图位于该位置坐标附近的图像信息，得到当前时刻的观测绝对位姿；

S54、获取VIO里程计的数据，计算得到当前时刻相对于上一时刻的相对位姿；

S55、基于上一时刻的实际绝对位姿，结合当前时刻相对于上一时刻的相对位姿，计算得到当前时刻的预测绝对位姿；

S56、将当前时刻的观测绝对位姿和预测绝对位姿通过非线性优化的方式融合，得到当前时刻的实际绝对位姿，其中，实际绝对位置即为定位信息。