CN102679860B - 磁功量测距装置和测距黄马甲 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁功量测距装置和测距黄马甲，包括黄马甲和磁功量测距装置，该装置包括磁功量获取单元、信息训练单元、距离测量单元和射频传输单元；距离测量单元通过拟合的磁场强值和对应距离直线方程来测量变电站中的距离，本发明采用通过获取变电站中的磁场强值和对应的测量距离值来拟合出不同等级的磁功量与测量距离之间的直线方程关系，然后通过测量待测点的实测磁场强值来快速得到待测点处于变电站的安全距离种类，并通过语音提示警告，采用射频传输方式，将测量的测距值传输到其他黄马甲进行警告提示，形成整个工作区域相互提示的作用。提高了安全系数和安全实施工作的便利性，该装置结构简单，体积小，便于携带，适用于野外作业。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力作业场所安全工具，特别涉及一种能自动测量电力作业场所中安全距离的装置。
背景技术
为了电力安全作业，制定了严格的规章制度来杜绝事情的发生，作业人员在高压工频电场的环境下，尤其是在攀爬杆塔或接近高压带电设备时，工作人员会误闯入高场强区，如果在没有警示的情况下作业人员将会长时间工作却毫不知情，这就有可能造成人身伤害。电力公司在管理和维护电气设备时，一般采用穿戴各种安全背心(俗称黄马甲)等措施来保护工作人员的安全，而这些传统的黄马甲往往采用加装反光材料或比较鲜艳色彩的材料来保护工作人员，但工作人员对所处的工作环境的信息只能依靠自己的经验来判断，这仍然存在一定的安全隐患，特别是在维修和检查时工作人员处于高压电力传输线或高压带电体附近，不同等级的高压（10KV、35KV、110KV、220KV）有不同等级的安全距离，这些安全距离都要靠工作人员的经验来分辨，从而采取不同的措施，由于工作人员的疏忽或其他原因会发生安全事故。
因此需要提供一种能及时提醒工作人员所处的工作环境状况的装置，以便工作人员采取相应的安全措施。
发明内容
有鉴于此，本发明所要解决的技术问题是提供一种能及时提醒工作人员所处的工作环境状况的装置，以便工作人员采取相应的安全措施。
本发明的目的之一是提出一种磁功量测距装置；本发明的目的之二是提出一种测距黄马甲。
本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的磁功量测距装置，包括磁功量获取单元、信息训练单元、距离测量单元和射频传输单元；
所述磁功量获取单元，用于获取变电站待测点的磁场强值；
所述信息训练单元，用于根据已测变电站距离和磁场强值来拟合出磁功量与测量距离之间的直线方程；
所述距离测量单元，用于获取实测磁场强值并根据拟合直线方程确定待测点的距离信号；
所述射频传输单元，用于传输待测点的距离信号。
进一步，还包括语音单元、指示单元和电源单元；
所述语音单元，与距离测量单元连接用于发出警示声音信号；
所述指示单元，与距离测量单元连接用于显示警示信号；
所述电源单元，分别与距离测量单元、射频传输单元、语音部分和指示部分连接。
进一步，所述拟合直线方程是根据以下步骤来进行：
S21：获取磁场强值与距离的成对数据；
S22：将成对数据拟合成直线方程：Y=a0 + a1X；其中，系数a0、系数a1是实数；
S23：利用成对数据根据最小二乘法原理确定系数a0和系数a1；
进一步，所述待测点的距离值是根据以下步骤来进行：
S31：获取待测点实测的磁场强值数据；
S32：将实测的磁场强值数据代入拟合成直线方程中求出对应的距离；
S33：输出待测点的距离。
本发明的目的之二是通过以下技术方案来实现的：
本发明提供的测距黄马甲，包括黄马甲和设置于黄马甲上的磁功量测距装置，所述磁功量测距装置用于测量变电站内的安全距离，并发出警示信号。
进一步，所述磁功量测距装置包括磁功量获取单元、信息训练单元、距离测量单元和射频传输单元；
所述磁功量获取单元，用于获取变电站待测点的距离和该待测点的磁场强值；
所述信息训练单元，用于根据已测变电站距离和磁场强值来拟合出磁功量与测量距离之间的直线方程；
所述距离测量单元，用于获取实测磁场强值并根据拟合直线方程确定待测点的距离值；
所述射频传输单元，用于传输待测点的距离信号。
进一步，还包括语音单元、指示单元和电源单元；
所述语音单元，与距离测量单元连接用于发出警示声音信号；
所述指示单元，与距离测量单元连接用于显示警示信号；
所述电源单元，分别与距离测量单元、射频传输单元、语音部分和指示部分连接。
进一步，所述拟合直线方程是根据以下步骤来进行：
S21：获取磁场强值与距离的成对数据；
S22：将成对数据拟合成直线方程：Y=a0 + a1X；其中，系数a0、系数a1是实数；
S23：利用成对数据根据最小二乘法原理确定系数a0和系数a1；
进一步，所述待测点的距离值是根据以下步骤来进行：
S31：获取待测点实测的磁场强值数据；
S32：将实测的磁场强值数据代入拟合成直线方程中求出对应的距离；
S33：输出待测点的距离。
本发明的优点在于：本发明采用通过获取变电站中的磁场强值和对应的测量距离值来拟合出不同等级的磁功量与测量距离之间的直线方程关系，然后通过测量待测点的实测磁场强值来快速得到待测点处于变电站的安全距离种类，并通过语音提示警告，采用射频传输方式，将测量的测距值传输到其他黄马甲进行警告提示，形成整个工作区域相互提示的作用。提高了安全系数和安全实施工作的便利性，该装置结构简单，体积小，便于携带，适用于野外作业。
本发明的其它优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其它优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：
图1为本发明实施例提供的磁功量测距装置原理框图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述；应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
图1为本发明实施例提供的磁功量测距装置原理框图，如图所示：本发明提供的磁功量测距装置，包括磁功量获取单元、信息训练单元、距离测量单元、射频传输单元、语音单元、指示单元和电源单元；
所述磁功量获取单元，用于获取变电站待测点的磁场强值；所述信息训练单元，用于根据已测变电站距离和磁场强值来拟合出磁功量与测量距离之间的直线方程；所述距离测量单元，用于获取实测磁场强值并根据拟合直线方程确定待测点的距离信号；所述射频传输单元，用于传输待测点的距离信号。所述语音单元，与距离测量单元连接用于发出警示声音信号；所述指示单元，与距离测量单元连接用于显示警示信号；所述电源单元，分别与距离测量单元、射频传输单元、语音部分和指示部分连接。
所述拟合直线方程是根据以下步骤来进行：
S21：获取磁场强值与距离的成对数据；
S22：将成对数据拟合成直线方程：Y=a0 + a1X；其中，系数a0、系数a1是实数；
S23：利用成对数据根据最小二乘法原理确定系数a0和系数a1；
所述待测点的距离值是根据以下步骤来进行：
S31：获取待测点实测的磁场强值数据；
S32：将实测的磁场强值数据代入拟合成直线方程中求出对应的距离；
S33：输出待测点的距离。
本发明还提供了一种测距黄马甲，包括黄马甲和设置于黄马甲上的磁功量测距装置，所述磁功量测距装置用于测量变电站内的安全距离，并发出警示信号。
所述磁功量测距装置包括磁功量获取单元、信息训练单元、距离测量单元、射频传输单元、语音单元、指示单元和电源单元；
所述磁功量获取单元，用于获取变电站待测点的距离和该待测点的磁场强值；所述信息训练单元，用于根据已测变电站距离和磁场强值来拟合出磁功量与测量距离之间的直线方程；所述距离测量单元，用于获取实测磁场强值并根据拟合直线方程确定待测点的距离值；所述射频传输单元，用于传输待测点的距离信号。所述语音单元，与距离测量单元连接用于发出警示声音信号；所述指示单元，与距离测量单元连接用于显示警示信号；所述电源单元，分别与距离测量单元、射频传输单元、语音部分和指示部分连接。
所述拟合直线方程是根据以下步骤来进行：
S21：获取磁场强值与距离的成对数据；
S22：将成对数据拟合成直线方程：Y=a0 + a1X；其中，系数a0、系数a1是实数；
S23：利用成对数据根据最小二乘法原理确定系数a0和系数a1；
为建立这直线方程就要确定a0和a1，应用最小二乘法原理，将实测值Yi与计算值(Y计=a0+a1X)的离差(Yi-Y计)的平方和〔∑(Yi - Y计)2〕的最小为“优化判据”。
令： φ = ∑(Yi - Y计)2；
得:φ = ∑(Yi - a0 - a1 Xi)2，
当∑(Yi-Y计)平方最小时，可用函数 φ 对a0、a1求偏导数，令这两个偏导数等于零。
亦即：m a0 + (∑Xi ) a1 = ∑Yi，
(∑Xi ) a0 + (∑Xi 2 ) a1 = ∑(Xi, Yi) ，
得到的两个关于a0、 a1为未知数的两个方程组，解这两个方程组得出：
a0 = (∑Yi) / m - a1(∑Xi) / m ；
a1 = [m∑Xi Yi - (∑Xi ∑Yi)] / [m∑Xi 2 - (∑Xi)2 )] ；
把a0、a1代入式中， 可得线性方程。
在回归过程中，可借助相关系数“R”，统计量“F”，剩余标准偏差“S”进行判断；“R”越趋近于 1 越好；“F”的绝对值越大越好；“S”越趋近于 0 越好。
R = [∑XiYi - m (∑Xi / m)(∑Yi / m)]/ SQR{[∑Xi 2 - m (∑Xi / m)2][∑Yi 2 - m (∑Yi / m)2]}；
式中，m为样本容量，即实验次数；Xi、Yi分别任意一组实验X、Y的数值。
所述待测点的距离值是根据以下步骤来进行：
S31：获取待测点实测的磁场强值数据；
S32：将实测的磁场强值数据代入拟合成直线方程中求出对应的距离；
S33：输出待测点的距离。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.测距黄马甲，其特征在于：包括黄马甲和设置于黄马甲上的磁功量测距装置，所述磁功量测距装置用于测量变电站内的安全距离，并发出警示信号；
所述磁功量测距装置包括磁功量获取单元、信息训练单元、距离测量单元和射频传输单元；
所述磁功量获取单元，用于获取变电站待测点的距离和该待测点的磁场强值；
所述信息训练单元，用于根据已测变电站距离和磁场强值来拟合出磁功量与测量距离之间的直线方程；
所述距离测量单元，用于获取实测磁场强值并根据拟合直线方程确定待测点的距离值；
所述射频传输单元，用于传输待测点的距离信号；
磁功量测距装置采用射频传输方式，将测量的距离值传输到其他黄马甲进行警告提示。
2.根据权利要求1所述的测距黄马甲，其特征在于：还包括语音单元、指示单元和电源单元；
所述语音单元，与距离测量单元连接用于发出警示声音信号；
所述指示单元，与距离测量单元连接用于显示警示信号；
所述电源单元，分别与距离测量单元、射频传输单元、语音单元和指示单元连接。
3.根据权利要求2所述的测距黄马甲，其特征在于：所述拟合直线方程是根据以下步骤来进行：
S21：获取磁场强值与距离的成对数据；
S22：将成对数据拟合成直线方程：Y＝a0+a1X；其中，系数a0、系数a1是实数；
S23：利用成对数据根据最小二乘法原理确定系数a0和系数a1。
4.根据权利要求3所述的测距黄马甲，其特征在于：所述待测点的距离值是根据以下步骤来进行：
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S33：输出待测点的距离。
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