[发明专利]基于位置预测的输电线路带电作业的安全预警系统及方法

权利要求书

1.基于位置预测的输电线路带电作业的安全预警系统，其特征在于：该系统包括：激光雷达，其用于扫描需带电作业的输电线路的三维数据；GPS定位装置、三轴加速度传感器、三轴陀螺仪，其设置在带电作业屏蔽服上，用于实时获取带电作业人员的位置和姿态；处理器，其用于接收需带电作业的输电线路的三维数据，构建出输电线路的三维立体图，实时接收带电作业人员的位置姿态测量数据，并利用测量数据得到的位置姿态数据预测作业人员的位置姿态，根据预测得到的位置实时计算预测距离是否大于相应预设的安全距离阈值，根据预测得到的位置实时计算预测距离的具体方式为：

利用带电作业人员运行轨迹与输电线路分布轨迹的预测距离，输电线路的分布轨迹为：S_e＝(S₁，S₂，S₃......S_i)，

其中S_i＝(h_i，vx_i，vy_i)表示输电线上第i个点的高程及平面坐标，

其中，带电作业人员运行轨迹与输电线路分布轨迹的预测距离用D表示，具体计算方式为：

D_t+1＝Dh_t+1+Dv_t+1

其中，垂直距离的计算公式为：

水平距离的计算公式为：

根据预测得到的位置实时计算预测距离大于相应预设的安全距离阈值，则不报警，否则，输出距离报警信息至报警装置，根据预测得到的姿态实时计算预测姿态参数判断带电作业人员是否采取了安全的姿势，若是，则不报警；否则，输出姿态报警信息至报警装置；报警装置，在接收到处理器的报警信息时，进行报警。

2.根据权利要求1所述基于位置预测的输电线路带电作业的安全预警系统，其特征在于：报警的方式可以是语音、振动、响铃中的一种或多种。

3.基于位置预测的输电线路带电作业的安全预警方法，其特征在于包括以下步骤：(1)利用激光雷达扫描需带电作业的输电线路的三维数据；(2)利用带电作业屏蔽服上的GPS定位装置、三轴加速度传感器、三轴陀螺仪，实时获取带电作业人员的位置和姿态；(3)利用处理器接收需带电作业的输电线路的三维数据，构建出输电线路的三维立体图，实时接收带电作业人员的地理位置姿态数据，并利用测量数据得到的位置姿态数据预测作业人员的位置姿态，根据预测得到的位置实时计算预测距离是否大于相应预设的安全距离阈值，根据预测得到的位置实时计算预测距离的具体方式为：

利用带电作业人员运行轨迹与输电线路分布轨迹的预测距离，输电线路的分布轨迹为：S_e＝(S₁，S₂，S₃......S_i)，

其中S_i＝(h_i，vx_i，vy_i)：表示输电线上第i个点的高程及平面坐标，

其中，带电作业人员运行轨迹与输电线路分布轨迹的预测距离用D表示，具体计算方式为：

D_t+1＝Dh_t+1+Dv_t+1

其中，垂直距离的计算公式为：

水平距离的计算公式为：

根据预测得到的位置实时计算预测距离大于相应预设的安全距离阈值时，则不报警，否则，输出距离报警信息至报警装置，根据预测得到的姿态实时计算预测姿态参数以判断带电作业人员是否采取了安全的姿势，若是，则不报警；否则，输出姿态报警信息至报警装置；(4)报警装置在接收到处理器的报警信息时，进行报警。