CN110009218A - 一种智能变电站安全作业管控方法及系统 - Google Patents

一种智能变电站安全作业管控方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种智能变电站安全作业管控方法及系统，包括以下步骤：(1)建立变电站三维场景模型；(2)对作业人员进行实时定位，获取作业人员定位信息；(3)将变电站三维场景模型与作业人员定位信息同步；(4)后台可视化管控系统根据建立的安全作业管控机制对变电站三维场景模型与作业人员定位信息的同步信息进行相应的分析判断。本发明可确保厘米级精度的变电站三维虚拟场景，并且实现站内工作人员厘米级的定位，同步站内设备带电状态并动态规划有效工作区域，从而保证管控系统的高精度与智能化，避免预警不到位情况，提升管控效率与质量。

Description

一种智能变电站安全作业管控方法及系统
技术领域
本发明属于电力技术领域，具体涉及一种智能变电站安全作业管控方法及系统。
背景技术
变电站内发生人身安全事故大多是由于工作人员误入带电间隔、走错工作区域、误触带电设备等原因。现有的变电站安全监控主要有三种方式：工作负责人现场监督、视频监控和基于常规方式建立的三维场景单系统监控。
上述传统监控方案存在以下问题：
1、工作负责人也无法100％确保现场工作人员误入间隔、走错工作区域；
2、视频监控图像将存在死角、无法掌握站内人员位置等情况；
3、以常规方式建立的三维场景无法保证精度，部分场景可能导致系统无法正常识别、预警不到位等。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种基于激光精细化建模的智能变电站安全作业管控方法，对变电站进行实时准确到位的安全监控，避免人身安全事故的发生。
本发明的技术方案为：一种智能变电站安全作业管控方法，包括以下步骤：
(1)建立变电站三维场景模型；
(2)对作业人员进行实时定位，获取作业人员定位信息；
(3)将变电站三维场景模型与作业人员定位信息同步；
(4)后台可视化管控系统根据建立的安全作业管控机制对变电站三维场景模型与作业人员定位信息的同步信息进行相应的分析判断。
本发明中将人员位置与变电站三维场景进行同步，实时掌握现场作业人员工作区域范围、判断与带电设备间的距离，及时发出预警，避免人身安全事故的发生。本发明中安全作业管控机制可以根据实际需要建立，例如包括工作范围划分(工作票方式、场景地图上自由划分)、带电设备通断电动态标记、与带电设备安全距离设定以及作业安全预警报警(进入非法工作区域、误入带电间隔及超出安全距离)。
作为优选，建立变电站三维场景模型包括以下步骤：
(1-1)对变电站现场进行勘察，确定待建模目标种类，规划测量方案；
(1-2)利用车载激光扫描设备对变电站进行信息采集；
(1-3)对采集的变电站数据进行后期处理，建立变电站厘米级高精度三维模型；
(1-4)对变电站三维场景进行渲染，实现自由漫游。
本发明中使用高精度的激光扫描精细化建模技术完成变电站模型的建立，该技术的建模精度为厘米级，可有效避免站内诸如线缆之类的小尺寸目标的遗漏问题。
作为优选，所述步骤(1-2)中利用车载激光扫描设备对变电站进行“点云”数据采集、纹理图像获取、绝对位置信息获取。
作为优选，所述步骤(1-3)中变电站高精度厘米级1:1建模。
作为优选，采用RTK定位技术对作业人员进行实时定位。常规的站内作业人员定位采用UWB之类的无线定位网络技术，该技术主要用于室内小范围精确定位，其室外大空间定位精度较低。本发明创新地使用了高精度RTK差分定位技术完成站内作业人员的厘米级定位，在站内建设RTK定位基站，研发了作业人员移动定位终端负责接收基站信号并实时解算出自身高精度坐标信息，同时在发生安全预警时及时进行声光报警提醒作业人员。
作为优选，在变电站处设立RTK基站和广域无线网络，作业人员通过穿戴移动定位终端设备进行实时定位。
本发明还提供了一种智能变电站安全作业管控系统，包括：
变电站三维场景建模单元，用于建立变电站三维场景模型；
定位单元，对作业人员进行实时定位；
同步单元，用于将变电站三维场景模型与作业人员定位信息同步；
后台可视化管控单元，与同步单元信号连接，实时根据建立的安全作业管控机制对变电站三维场景模型与作业人员定位信息的同步信息进行相应的分析判断。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明基于已建立的高精度变电站模型，完成变电站虚拟场景三维可视化，实现场景自由漫游，模型操控等基本功能；并且实时接收作业人员高精度定位信息并将其位置显示到虚拟化场景中，实现作业人员位置的动态监控功能。即本发明可确保厘米级精度的变电站三维虚拟场景，并且实现站内工作人员厘米级的定位，同步站内设备带电状态并动态规划有效工作区域，从而保证管控系统的高精度与智能化，避免预警不到位情况，提升管控效率与质量。
附图说明
图1为本发明中变电站激光扫描精细化建模方法示意图。
图2本发明中站内作业人员高精度RTK定位流程示意图
图3本发明中后台可视化管控系统示意图
图4为本发明的流程示意图。
具体实施方式
实施例1
如图3和图4所示，本实施例为一种智能变电站安全作业管控方法，包括以下步骤：
(1)建立变电站三维场景模型；
(2)对作业人员进行实时定位，获取作业人员定位信息；
(3)将变电站三维场景模型与作业人员定位信息同步；
(4)后台可视化管控系统根据建立的安全作业管控机制对变电站三维场景模型与作业人员定位信息的同步信息进行相应的分析判断，其中安全作业管控机制可以根据实际需要建立，例如包括工作范围划分(工作票方式、场景地图上自由划分)、带电设备通断电动态标记、与带电设备安全距离设定以及作业安全预警报警(进入非法工作区域、误入带电间隔及超出安全距离)。同步站内设备带电状态并动态规划有效工作区域，从而保证管控系统的高精度与智能化，避免预警不到位情况，提升管控效率与质量。
其中，如图1所示，建立变电站三维场景模型包括以下步骤：
(1-1)对变电站现场进行勘察，确定待建模目标种类，规划测量方案；
(1-2)利用车载激光扫描设备对变电站进行“点云”数据采集、纹理图像获取、绝对位置信息获取；
(1-3)对采集的变电站数据进行后期处理，建立变电站厘米级1:1高精度三维模型；
(1-4)对变电站三维场景进行渲染，实现自由漫游。
如图2所示，本实施例中采用RTK定位技术对作业人员进行实时定位，在变电站处设立RTK基站和广域无线网络，作业人员通过穿戴移动定位终端设备进行实时定位，移动终端与后台服务器信息互联，实现作业人员厘米级高精度定位。

Claims (7)

1.一种智能变电站安全作业管控方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)建立变电站三维场景模型；
(2)对作业人员进行实时定位，获取作业人员定位信息；
(3)将变电站三维场景模型与作业人员定位信息同步；
(4)后台可视化管控系统根据建立的安全作业管控机制对变电站三维场景模型与作业人员定位信息的同步信息进行相应的分析判断。
2.如权利要求1所述的智能变电站安全作业管控方法，其特征在于，建立变电站三维场景模型包括以下步骤：
(1-1)对变电站现场进行勘察，确定待建模目标种类，规划测量方案；
(1-2)利用车载激光扫描设备对变电站进行信息采集；
(1-3)对采集的变电站数据进行后期处理，建立变电站厘米级高精度三维模型；
(1-4)对变电站三维场景进行渲染，实现自由漫游。
3.如权利要求2所述的智能变电站安全作业管控方法，其特征在于，所述步骤(1-2)中利用车载激光扫描设备对变电站进行“点云”数据采集、纹理图像获取、绝对位置信息获取。
4.如权利要求2所述的智能变电站安全作业管控方法，其特征在于，所述步骤(1-3)中变电站高精度厘米级1:1建模。
5.如权利要求1所述的智能变电站安全作业管控方法，其特征在于，采用RTK定位技术对作业人员进行实时定位。
6.如权利要求5所述的智能变电站安全作业管控方法，其特征在于，在变电站处设立RTK基站和广域无线网络，作业人员通过穿戴移动定位终端设备进行实时定位。
7.一种智能变电站安全作业管控系统，其特征在于，包括：
变电站三维场景建模单元，用于建立变电站三维场景模型；
定位单元，对作业人员进行实时定位；
同步单元，用于将变电站三维场景模型与作业人员定位信息同步；
后台可视化管控单元，与同步单元信号连接，实时根据建立的安全作业管控机制对变电站三维场景模型与作业人员定位信息的同步信息进行相应的分析判断。
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