CN111953076A - 多源数据可交互式精益化监测平台 - Google Patents

多源数据可交互式精益化监测平台 Download PDF

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赵悦冰
梁继元
徐晨
刘磊
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张兰云
程祥学
侯江阁
袁鑫浩
张润冬
史红伟
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Abstract

本发明公开了一种多源数据可交互式精益化监测平台，由硬件层、网络连接层、数据解算层和应用层组成，所述硬件层采集原始位置信息并上送至网络连接层，所述网络连接层用于将硬件层采集的原始位置信息回传到数据解算层，所述数据解算层解算网络连接层上送的原始位置信息，得出处理后的精确位置信息并上送应用层，所述应用层负责人机交互，实现平台与用户的交互操作。本发明多源数据可交互式精益化监测平台采用实时数据对接，而且定位更加准确，有效管理监督变电工区的各类作业安全，避免作业过程中的误操作、违规操作，提高变电工区作业的安全管理水平，为电网安全生产提供保障。

Description

多源数据可交互式精益化监测平台
技术领域
本发明属于变电站监测技术领域，具体涉及一种多源数据可交互式精益化监测平台。
背景技术
目前，随着通讯技术、计算机人工智能等技术的发展，充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网，通过对变电站的设备ID感知，对实时监测数据、运行数据、检修数据、BIM数据进行融合分析，构建具有信息化、可视化和智能化的设备运维管控体系，满足未来电网设备更高的安全运维要求。新兴的物联网定位技术的出现使变电站的定位精度也从米级向厘米级过度，因此，开发一种立足于电力行业运检现状、结合物联网技术的高精度优势的多源数据可交互式精益化监测技术的研究、构建精益化管控平台具有重要的意义。
公告号为CN105956232B的中国专利公开了一种变电站三维实景仿真系统及实现方法，包括安全区域监控单元，三维可视化展示单元，以及系统管理单元。其中，安全区域监控单元包括采用UWB定位技术的无线实时定位模块、移动目标安全监控模块、移动目标信息查询模块、目标历史数据查询模块、安全区域预警设置模块、设备信息查询模块以及告警管理模块，三维可视化展示单元包括漫游模块、作业推演模块、制定现场作业指导方案模块以及带电危险区域的风险管控模块，系统管理单元包括用户管理模块、系统设置模块以及日志查询模块；实现了变电站日常巡检及检修可视化管理、实时跟踪监控工作人员日常巡检和检修过程、安全警戒报警和智能记录管理的功能。但是，该专利未结合变电站设备实时运行状态，只能设定仿真数据进行模拟作业。
公告号为CN105574683A的中国发明专利申请公开了一种全方位变电站巡检系统，包括巡检人员定位监控系统、危险区域报警系统和重要设备实时监测系统；所述巡检人员定位监控系统包括巡检人员携带的移动单元标签以及测量基站；危险区域报警系统包括设置在变电站内危险区域处的声光报警装置，声光报警装置连接有报警控制单元；重要设备实时监测系统包括摄像机和红外热像仪。采用的巡检方法是，利用变电站的三维场景图，对巡检人员进行实时定位，对实际危险区域内人员发出声光报警信号；确定重点设备是否损坏或者温度过高。该发明的有益效果是：能够加强对变电站人员的行为监督；能针对误闯行为进行预警，避免造成人身事故、设备事故；提高变电站运行的安全性。但是，该专利定位精度一般，对于接近危险区域的判断不够准确。
发明内容
为克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种多源数据可交互式精益化监测平台。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种多源数据可交互式精益化监测平台，由硬件层、网络连接层、数据解算层和应用层组成，所述硬件层采集原始位置信息并上送至网络连接层，所述网络连接层用于将硬件层采集的原始位置信息回传到数据解算层，所述数据解算层解算网络连接层上送的原始位置信息，得出处理后的精确位置信息并上送应用层，所述应用层负责人机交互，实现平台与用户的交互操作。
优选地，所述硬件层由微标签和UWB微基站组成。
优选地，所述微标签包括可穿戴式定位标签、车载定位标签、固定式定位标签。
优选地，所述数据解算层设置API接口。
优选地，所述应用层包括安全区域监控模块、三维可视化展示模块和系统管理模块，所述安全区域监控模块借助UWB精确定位技术实现区域内移动物体实时监控，并对接近或进入危险区域告警，所述三维可视化展示模块关联BIM建模并展示移动物体位置，实现区域划定和设备运行状态信息联动，所述系统管理模块用于用户管理、模型管理、设备管理和历史数据全过程追溯。
本发明的积极有益效果：
1. 本发明通过在变电站区域内布设合理数量的微基站，与微标签通信连接，数据解算层是实现标签位置计算的关键，具有高扩展性，开放的API接口，与视频监控、门禁一卡通、车辆出入、安全预警、作业过程管理系统无缝对接与集成应用，实时精确地定位员工、车辆、设备上的微标签位置，零延时地将人、车、物的位置信息显示在应用层，并结合视频监控、BIM模型、设备状态数据，实现对变电子区域作业管理、高风险作业监控、到岗到位管理、巡检过程管理、工器具管理及车辆实时轨迹监控等环节的智能精确管控。
本发明从变电站巡检、施工的全过程自动化监控为基础，融合实时监测数据、运行数据、检修数据、厂站BIM数据、视频数据，建立数据采集处理平台，改变目前靠人为监督变电站施工（检修）人员的现状，通过对区域安全的自动监控，实现施工人员轨迹全过程记录并可追溯，对接近危险区域的情况进行声音告警，作为对施工 （检修）人员安全监督的辅助手段，可以有些协助现场安全监督员进行安全监控，从而减少人员伤亡事故，保证变电站的安全运行和人员操作的人身安全。
2. 本发明多源数据可交互式精益化监测平台结合物联网技术的高精度优势，定位精度可达厘米级，主动对其靠近危险作业区域、误入非作业区域作业人员进行主动警示提示的实时监测系统，有效管理监督变电工区的各类作业安全，避免作业过程中的误操作、违规操作，提高变电工区作业的安全管理水平，为电网安全生产提供保障。
附图说明
图1为本发明多源数据可交互式精益化监测平台结构示意图。
具体实施方式
下面结合一些具体实施例对本发明进一步说明。
实施例1
参见图1，一种多源数据可交互式精益化监测平台，由硬件层、网络连接层、数据解算层和应用层组成，所述硬件层采集原始位置信息并上送至网络连接层，所述网络连接层用于将硬件层采集的原始位置信息回传到数据解算层，所述数据解算层解算网络连接层上送的原始位置信息，得出处理后的精确位置信息并上送应用层，所述应用层负责人机交互，实现平台与用户的交互操作。
所述硬件层由微标签和UWB微基站组成，两者通信连接。
所述微标签包括可穿戴式定位标签、车载定位标签、固定式定位标签。
所述数据解算层设置API接口，能够与视频监控、门禁一卡通、车辆出入、安全预警、作业过程管理系统交互，为这些系统提供数据。
所述应用层包括安全区域监控模块、三维可视化展示模块和系统管理模块。
所述安全区域监控模块借助UWB精确定位技术，通过微基站和微标签实现移动目标安全监控，监测移动目标的位置、记录移动目标的轨迹，可以自定义设置危险区域，当目标接近或进入危险区域后能够触发告警并记录。
所述三维可视化展示模块关联BIM建模并展示移动物体位置，实现区域划定和设备运行状态信息联动，即首先根据变电站BIM数据和相应的图纸进行三维建模，与硬件层相结合实现人员信息实际位置展示，结合变电站运行数据信息，可进行电气设备实时状态联动，根据相关规定，自动标定警戒区域和安全区域。
所述系统管理模块用于用户管理、模型管理、设备管理和历史数据全过程追溯，用户管理是增加、删除、修改用户信息以及设定用户权限；模型管理是BIM模型管理；设备管理是管理变电站内部设备的信息和状态；历史数据全过程追溯是站内的人员、车辆移动轨迹的追溯。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种多源数据可交互式精益化监测平台，其特征在于，由硬件层、网络连接层、数据解算层和应用层组成，所述硬件层采集原始位置信息并上送至网络连接层，所述网络连接层用于将硬件层采集的原始位置信息回传到数据解算层，所述数据解算层解算网络连接层上送的原始位置信息，得出处理后的精确位置信息并上送应用层，所述应用层负责人机交互，实现平台与用户的交互操作。
2.根据权利要求1所述的一种多源数据可交互式精益化监测平台，其特征在于，所述硬件层由微标签和UWB微基站组成。
3.根据权利要求2所述的一种多源数据可交互式精益化监测平台，其特征在于，所述微标签包括可穿戴式定位标签、车载定位标签、固定式定位标签。
4.根据权利要求1所述的一种多源数据可交互式精益化监测平台，其特征在于，所述数据解算层设置API接口。
5.根据权利要求1所述的一种多源数据可交互式精益化监测平台，其特征在于，所述应用层包括安全区域监控模块、三维可视化展示模块和系统管理模块，所述安全区域监控模块借助UWB精确定位技术实现区域内移动物体实时监控，并对接近或进入危险区域告警，所述三维可视化展示模块关联BIM建模并展示移动物体位置，实现区域划定和设备运行状态信息联动，所述系统管理模块用于用户管理、模型管理、设备管理和历史数据全过程追溯。
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