CN113126132A - 一种移动巡检中轨迹校准与分析方法及系统 - Google Patents
一种移动巡检中轨迹校准与分析方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种移动巡检中轨迹校准与分析方法及系统，其中方法，应用于PDA设备，包括：获取北斗定位卫星发送的定位数据；将定位数据发送至CORS服务器；接收CORS服务器发送的对定位数据进行处理获取高精度定位信息；将高精度定位信息发送至中心端，中心端基于高精度定位信息生成轨迹。本发明的移动巡检中轨迹校准与分析方法，通过将移动PDA设备连接到北斗高精度CORS站，来获取亚米级的高精度位置坐标，解决了在移动巡检业务中轨迹点精准度差的问题；待巡检设备停留判定，通过判定轨迹点停留时间来对待巡检设备完成必要的巡检时长约束，系统通过定时匹配GPS坐标中的位置和时间，可以实时对人员是否在待巡检设备下的停留来进行判定，从而约束他的待巡检时长。
Description
技术领域
本发明涉及轨迹校准与分析技术领域，特别涉及一种移动巡检中轨迹校准与分析方法及系统。
背景技术
目前，为了保证电力设施安全可靠的运行，对电力设施的巡检是必不可少的，但是现有的电力巡检技术有如下缺点：
1)使用现有技术采集到的轨迹点没有采用cors站技术，采集到的位置坐标精准度差，位置偏差往往大于5米，不能真实反应巡检人员的当前位置，不能在人员处于危险位置时及时进行报警提醒。
2)现有技术没有对巡检人员的行动轨迹进行约束，当巡检人员误入带电设备间隔时没有及时进行报警，从而容易照成人员伤亡事故。
3)现有技术一般是将采集到的轨迹点上传到中心端进行事后分析，而没有实时将采集到的轨迹点和当前的巡检任务进行结合，从而规范巡检人员的现场作业。
发明内容
本发明目的之一在于提供了一种移动巡检中轨迹校准与分析方法，以解决现有技术中存在的问题。
本发明实施例提供的一种移动巡检中轨迹校准与分析方法，应用于PDA设备，包括：
获取北斗定位卫星发送的定位数据；
将定位数据发送至CORS服务器；
接收CORS服务器发送的对定位数据进行处理获取高精度定位信息；
将高精度定位信息发送至中心端，中心端基于高精度定位信息生成轨迹。
优选的，中心端基于高精度定位信息生成轨迹，包括；
基于预设的采样规则对高精度定位信息进行采样，获取多个采样信号；
解析采样信号，获取轨迹点坐标；
基于轨迹点坐标，构建轨迹；
其中，基于轨迹点坐标，构建轨迹；包括：
采用笛卡算法对轨迹上的轨迹点进行平滑处理；
预设的采样规则包括：
获取PDA设备的移动速度；
基于移动速度查询预设的速度与采样频率对照表，确定采样频率。
优选的，采用笛卡算法对轨迹上的轨迹点进行平滑处理，包括：
步骤S11：依次采集到第一点位、第二点位和第三点位；
步骤S12：计算第三点位的第三坐标和第一点位的第一坐标、第二点位的第二坐标之间形成的角度；
步骤S13：当角度为锐角时，将第二点位和第三点位缓存；
步骤S14：当角度为钝角时，将第三点位存储入库，并将第二点位和第三点位缓存；
步骤S15：将缓存的第二点位和第三点位作为新的第一点位和新的第二点位，再次采样获取新的第三点位，
步骤S16：基于新的第一点位、新的第二点位和新的第三点位循环执行步骤S12至S15。
优选的，移动巡检中轨迹校准与分析方法，还包括：
接收中心端发送的报警信息并发出报警；
其中，报警信息是中心端基于轨迹判断对待巡检设备没有完成必要的巡检时长时生成；
中心端基于轨迹判断对待巡检设备是否完成必要的巡检时长的判断步骤如下：
获取巡检人员的当前位置点和待巡检设备的当前位置点，同时获取该设备的预计巡检时长t0；
当巡检人员进入待巡检设备的缓冲区半径时，记入待巡检设备的开始巡检时间，此时记录巡检人员进入待巡检设备的缓冲半径的位置和第一时间t1；
当巡检人员离开待巡检设备的缓冲区半径时，记入待巡检设备的结束巡检时间，此时记录巡检人员离开待巡检设备的缓冲半径的位置和第二时间t2；
以第二时间与第一时间的差值作为待巡检设备的巡检时间t3，若t3＜t0，生成报警信息。
优选的，移动巡检中轨迹校准与分析方法，还包括：
获取巡检人员与PDA设备之间的位置关系；
将位置关系发送至中心端，中心端基于位置关系对轨迹进行修正。
优选的，获取巡检人员与PDA设备之间的位置关系；包括：
通过PDA设备表面设置的第一压力传感器阵列或通过设置在PDA设备内的陀螺仪判断巡检人员是否手持PDA设备；
当确定巡检人员手持PDA设备时，基于巡检人员的手持习惯确定巡检人员与PDA设备之间的位置关系；
和/或，
当确定巡检人员未手持PDA设备时，开启雷达模块，获取巡检人员的人体轮廓；
对人体轮廓进行特征提取，获取多个特征值；
基于多个特征值构建第一轮廓向量；
将第一轮廓向量与预存的位置关系确认库中的第二轮廓向量进行匹配；获取匹配符合的第二轮廓向量对应的位置关系；
其中，将第一轮廓向量与预存的位置关系确认库中的第二轮廓向量进行匹配，包括：
计算第一轮廓向量与第二轮廓向量的相似度，计算公式如下：
其中，X为第一轮廓向量与第二轮廓向量的相似度；αi为第一轮廓向量的第i个数据的值；αj为第一轮廓向量的第j个数据的值；βi为第二轮廓向量的第i个数据的值；βj为第二轮廓向量的第j个数据的值；n为第一轮廓向量或第二轮廓向量的数据总数；
获取相似度最大的第二轮廓向量作为第一轮廓向量的匹配项。
优选的，中心端还执行如下操作：
获取巡检人员进入待巡检设备的缓冲区域至离开待巡检设备的缓冲区域之间的轨迹作为待认证轨迹；
获取与待巡检设备对应存储的预设的校验轨迹；
基于校验轨迹对待认证轨迹进行校验，当校验通过时，向PDA设备发送巡检路线规范的提醒；
其中，基于校验轨迹对待认证轨迹进行验证，包括：
构建虚拟地图；
将待认证轨迹映射至虚拟地图中，形成第一轨迹线；
将校验轨迹映射至虚拟地图中，形成第二轨迹线；
从第一轨迹线上提取至少N个待认证点位；
分别计算各个待认证点位到第二轨迹线的最短距离；基于最短距离确定第一验证值；计算公式如下：
式中，D1为第一验证值；Lk为第k个待认证点位到第二轨迹线的最短距离；α为预设的第一权重值；L0为预设的标准验证距离；
计算第一轨迹线的第一长度；
计算第二轨迹线的第二长度；
基于第一长度和第二长度，确定第二验证值，计算公式如下：
式中，D2为第二验证值；l0为预设的标准校验长度；l1为第一长度；l2为第二长度；β为预设的第二权重值；
计算第一验证值和第二验证值的和值，当和值大于预设的验证阈值时，确定验证通过。
本发明还提供一种移动巡检中轨迹校准与分析系统，包括：PDA设备、北斗定位卫星、CORS服务器、中心端和中心端大屏，PDA设备分别与北斗定位卫星、CORS服务器和中心端通讯连接；中心端与中心端大屏电连接；
PDA设备执行如下操作：
获取北斗定位卫星发送的定位数据；
将定位数据发送至CORS服务器；
接收CORS服务器发送的对定位数据进行处理获取高精度定位信息；
将高精度定位信息发送至中心端，中心端基于高精度定位信息生成轨迹。
优选的，中心端基于高精度定位信息生成轨迹，执行如下操作；
基于预设的采样规则对高精度定位信息进行采样，获取多个采样信号；
解析采样信号，获取轨迹点坐标；
基于轨迹点坐标，构建轨迹；
其中，基于轨迹点坐标，构建轨迹；包括：
采用笛卡算法对轨迹上的轨迹点进行平滑处理；
预设的采样规则包括：
获取PDA设备的移动速度；
基于移动速度查询预设的速度与采样频率对照表，确定采样频率。
优选的，PDA设备接收中心端发送的报警信息并发出报警；
其中，报警信息是中心端基于轨迹判断对待巡检设备没有完成必要的巡检时长时生成；
中心端基于轨迹判断对待巡检设备是否完成必要的巡检时长的判断步骤如下：
获取巡检人员的当前位置点和待巡检设备的当前位置点，同时获取该设备的预计巡检时长t0；
当巡检人员进入待巡检设备的缓冲区半径时，记入待巡检设备的开始巡检时间，此时记录巡检人员进入待巡检设备的缓冲半径的位置和第一时间t1；
当巡检人员离开待巡检设备的缓冲区半径时，记入待巡检设备的结束巡检时间，此时记录巡检人员离开待巡检设备的缓冲半径的位置和第二时间t2；
以第二时间与第一时间的差值作为待巡检设备的巡检时间t3，若t3＜t0，生成报警信息。
本发明的移动巡检中轨迹校准与分析方法具有如下有益效果：
一、通过将移动PDA设备连接到北斗高精度CORS站，来获取亚米级的高精度位置坐标，解决了在移动巡检业务中轨迹点精准度差的问题。
二、减少无用的轨迹点数量，来提高对轨迹点分析的质量。通过轨迹点与位移速度匹配算法减少采集到的轨迹点数量；通过轨迹点平滑算法减少轨迹飘点。
三、待巡检设备停留判定，通过判定轨迹点停留时间来对待巡检设备完成必要的巡检时长约束，系统通过定时匹配GPS坐标中的位置和时间，可以实时对人员是否在待巡检设备下的停留来进行判定，从而约束他的待巡检时长。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种移动巡检中轨迹校准与分析方法的示意图；
图2为本发明实施例中一种笛卡算法的处理步骤图；
图3为本发明实施例中一种移动巡检中轨迹校准与分析系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种移动巡检中轨迹校准与分析方法，如图1所示，应用于PDA设备，包括：
步骤S1：获取北斗定位卫星发送的定位数据；
步骤S2：将定位数据发送至CORS服务器；
步骤S3：接收CORS服务器发送的对定位数据进行处理获取高精度定位信息；
步骤S4：将高精度定位信息发送至中心端，中心端基于高精度定位信息生成轨迹。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
将移动PDA设备连接到北斗高精度CORS站，来获取亚米级的高精度位置坐标，解决了在移动巡检业务中轨迹点精准度差的问题。对巡检任务进行轨迹点采集和监控，当巡检任务开始后开启对轨迹点的采集和对人员轨迹的监控，当巡检任务结束后停止对轨迹点的采集和对人员轨迹的监控。PDA设备连接北斗高精度CORS站；由PDA开启获取GPS服务由CORS高精度定位APP每秒获取最新的位置坐标，将该坐标信息发送到CORS服务器进行查分解；获取到的高精度位置坐标返回PDA高精度定位APP；由CORS高精度定位APP将高精度位置坐标写到内核层；由现场作业APP读取高精度位置坐标并进行位置分析和入库存储。其中，CORS站：高精度位置校准服务器。PDA：手持移动巡检设备。中心端：后台服务器。中心端大屏：巡检监控大屏，部署在监控室可对巡检业务进行实时监控。
开启CORS高精度定位APP进行位置转换
1、固定解：当使用载波相位观测值定位的时候，会产生模糊度，模糊度理论上是整数。通过算法解出整数的模糊度之后，会大幅度提高定位精度。
2、浮点解：有的时候解不出整数所得到的解。
3、单点解：接收机未使用任何差分改正信息计算的3D坐标。
对固定解而言，其定位精度在1厘米以内，可满足除首级控制测量及其他高精度要求的测绘工作以外的各种比例尺的地形图测绘、施工放样及图根点测量等。
如果浮点解的定位精度小于0.5米，根据经验其平面和高程误差一般在0.1-0.3米，可满足精度要求不大于0.5米的测绘工作；定位精度若大于0.5米，平面和高程误差一般在1-3米。
差分解和单点解的定位精度一般在5-10米之间，有时还会更大，一般不采用。
开启现场作业APP进行坐标采集：
LocationMangager，位置管理器。要想操作定位相关设备，必须先定义个LocationManager。
LocationListener，用于接收从LocationManager的位置发生改变时的通知。如果LocationListener被注册添加到LocationManager对象，并且此LocationManager对象调用了requestLocationUpdates(String，long，float，LocationListener)方法，那么接口中的相关方法将会被调用。
Location位置信息，通过Location可以获取时间、经纬度、海拔等位置信息。采用locationListener里面的onLocationChanged()来获取location。
在一个实施例中，中心端基于高精度定位信息生成轨迹，包括；
基于预设的采样规则对高精度定位信息进行采样，获取多个采样信号；
解析采样信号，获取轨迹点坐标；
基于轨迹点坐标，构建轨迹；
其中，基于轨迹点坐标，构建轨迹；包括：
采用笛卡算法对轨迹上的轨迹点进行平滑处理；
预设的采样规则包括：
获取PDA设备的移动速度；
基于移动速度查询预设的速度与采样频率对照表，确定采样频率。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
中心端主要为构建轨迹和实时监控的作用；在构建轨迹时，减少无用的轨迹点数量，用来提高对轨迹点分析的质量。一、通过轨迹点与位移速度匹配算法减少采集到的轨迹点数量；二、通过轨迹点平滑算法减少轨迹飘点；具体采用笛卡尔算法对轨迹点进行平滑采集。通过轨迹点与位移速度匹配算法对现场采集的轨迹点进行适量压缩。系统通过采集到的位置点和移动速度对巡检人员进行监测，当人员速度慢时，相应提高轨迹点的采样频率；当人员速度快时，相应减少轨迹点的采样频率。
可以采用下表对采样频率进行设置。
在一个实施例中，采用笛卡算法对轨迹上的轨迹点进行平滑处理，包括：
步骤S11：依次采集到第一点位、第二点位和第三点位；
步骤S12：计算第三点位的第三坐标和第一点位的第一坐标、第二点位的第二坐标之间形成的角度；
步骤S13：当角度为锐角时，将第二点位和第三点位缓存；
步骤S14：当角度为钝角时，将第三点位存储入库，并将第二点位和第三点位缓存；
步骤S15：将缓存的第二点位和第三点位作为新的第一点位和新的第二点位，再次采样获取新的第三点位，
步骤S16：基于新的第一点位、新的第二点位和新的第三点位循环执行步骤S12至S15。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
以角度进行判断，当锐角时，说明第三点位在第一点位和第二点位的延长线方向上，可以将第一点位丢弃，实现了减少点位，提高轨迹点分析的质量。如图2所示，为实施步骤图。
在一个实施例中，移动巡检中轨迹校准与分析方法，还包括：
接收中心端发送的报警信息并发出报警；
其中，报警信息是中心端基于轨迹判断对待巡检设备没有完成必要的巡检时长时生成；
中心端基于轨迹判断对待巡检设备是否完成必要的巡检时长的判断步骤如下：
获取巡检人员的当前位置点和待巡检设备的当前位置点，同时获取该设备的预计巡检时长t0；
当巡检人员进入待巡检设备的缓冲区半径时，记入待巡检设备的开始巡检时间，此时记录巡检人员进入待巡检设备的缓冲半径的位置和第一时间t1；
当巡检人员离开待巡检设备的缓冲区半径时，记入待巡检设备的结束巡检时间，此时记录巡检人员离开待巡检设备的缓冲半径的位置和第二时间t2；
以第二时间与第一时间的差值作为待巡检设备的巡检时间t3，若t3＜t0，生成报警信息。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
待巡检设备停留判定，通过判定轨迹点停留时间来对待巡检设备完成必要的巡检时长约束，系统通过定时匹配GPS坐标中的位置和时间，可以实时对人员是否在待巡检设备下的停留来进行判定，从而约束他的待巡检时长。
通过下表设置缓冲区半径和巡检时长：
在一个实施例中，移动巡检中轨迹校准与分析方法，还包括：
获取巡检人员与PDA设备之间的位置关系；
将位置关系发送至中心端，中心端基于位置关系对轨迹进行修正。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
通过巡检人员与PDA设备之间的位置关系对轨迹进行修正，提高了轨迹构建的准确性。实现轨迹实时反映巡检人员的真实路径。
在一个实施例中，获取巡检人员与PDA设备之间的位置关系；包括：
通过PDA设备表面设置的第一压力传感器阵列或通过设置在PDA设备内的陀螺仪判断巡检人员是否手持PDA设备；
当确定巡检人员手持PDA设备时，基于巡检人员的手持习惯确定巡检人员与PDA设备之间的位置关系；
和/或，
当确定巡检人员未手持PDA设备时，开启雷达模块，获取巡检人员的人体轮廓；
对人体轮廓进行特征提取，获取多个特征值；
基于多个特征值构建第一轮廓向量；
将第一轮廓向量与预存的位置关系确认库中的第二轮廓向量进行匹配；获取匹配符合的第二轮廓向量对应的位置关系；
其中，将第一轮廓向量与预存的位置关系确认库中的第二轮廓向量进行匹配，包括：
计算第一轮廓向量与第二轮廓向量的相似度，计算公式如下：
其中，X为第一轮廓向量与第二轮廓向量的相似度；αi为第一轮廓向量的第i个数据的值；αj为第一轮廓向量的第j个数据的值；βi为第二轮廓向量的第i个数据的值；βj为第二轮廓向量的第j个数据的值；n为第一轮廓向量或第二轮廓向量的数据总数；
获取相似度最大的第二轮廓向量作为第一轮廓向量的匹配项。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
当用户手持着PDA设备走路时，巡检人员走路拿着PDA设备的习惯可以判断出巡检人员与PDA设备之间的关系。此外，还可以通过第一压力传感器阵列的多个第一压力传感器的受力情况，可以判断出PDA设备怎样被巡检人员手持，例如当平持时，各个第一压力传感器的受力情况相差不大；基于巡检人员的手持习惯确定巡检人员与PDA设备之间的位置关系，可以采用神经网络法，将各个压力传感器的受力情况输入神经网络模型中，获取一个判断因子，基于判断因子查询预设的因子表获取对应存储的位置关系。此外，在巡检人员未手持时，通过雷达模块进行与巡检人员之间的定位。陀螺仪就是内部有一个陀螺，它的轴由于陀螺效应始终与初始方向平行，这样就可以通过与初始方向的偏差计算出实际方向。PDA里陀螺仪实际上是一个结构非常精密的芯片，内部包含超微小的陀螺。陀螺仪测量是参考标准是内部中间在与地面垂直的方向上进行转动的陀螺。通过设备与陀螺的夹角得到结果。陀螺仪的强项在于测量设备自身的旋转运动。对设备自身运动更擅长。但不能确定设备的方位。陀螺仪对设备旋转角度的检测是瞬时的而且是非常精确的，能满足一些需要高分辨率和快速反应的应用。陀螺仪的XYZ分别代表设备围绕XYZ三个轴旋转的角速度：radians/second。至于XYZ使用的坐标系与gsensor相同。逆时针方向旋转时，XYZ的值是正的。使用onSensorChanged获取陀螺仪的参量。x，y，z分别存储坐标轴x，y，z上的加速度。根据三个方向上的加速度值得到总的加速度值a。设定传感器从外界采集数据的时间间隔为10000微秒。通过判断总的加速度值a是否大于预定阈值来判定设备是否被人持有。可以结合GPS获取的移动速度来判定是放在车上还是被人拿着。
在一个实施例中，中心端还执行如下操作：
获取巡检人员进入待巡检设备的缓冲区域至离开待巡检设备的缓冲区域之间的轨迹作为待认证轨迹；
获取与待巡检设备对应存储的预设的校验轨迹；
基于校验轨迹对待认证轨迹进行校验，当校验通过时，向PDA设备发送巡检路线规范的提醒；
其中，基于校验轨迹对待认证轨迹进行验证，包括：
构建虚拟地图；
将待认证轨迹映射至虚拟地图中，形成第一轨迹线；
将校验轨迹映射至虚拟地图中，形成第二轨迹线；
从第一轨迹线上提取至少N个待认证点位；
分别计算各个待认证点位到第二轨迹线的最短距离；基于最短距离确定第一验证值；计算公式如下：
式中，D1为第一验证值；Lk为第k个待认证点位到第二轨迹线的最短距离；α为预设的第一权重值；L0为预设的标准验证距离；
计算第一轨迹线的第一长度；
计算第二轨迹线的第二长度；
基于第一长度和第二长度，确定第二验证值，计算公式如下：
式中，D2为第二验证值；l0为预设的标准校验长度；l1为第一长度；l2为第二长度；β为预设的第二权重值；
计算第一验证值和第二验证值的和值，当和值大于预设的验证阈值时，确定验证通过。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
通过轨迹的验证，实现对巡检人员巡检的情况的确定；保证巡检执行的有效性。
在一个实施例中，在巡检人员巡检时，中心端实时获取巡检人员的位置，当巡检人员接近危险区域时，发送报警信号值PDA设备。
本发明还提供一种移动巡检中轨迹校准与分析系统，如图3所示，包括：PDA设备、北斗定位卫星、CORS服务器、中心端和中心端大屏，PDA设备分别与北斗定位卫星、CORS服务器和中心端通讯连接；中心端与中心端大屏电连接；
PDA设备执行如下操作：
获取北斗定位卫星发送的定位数据；
将定位数据发送至CORS服务器；
接收CORS服务器发送的对定位数据进行处理获取高精度定位信息；
将高精度定位信息发送至中心端，中心端基于高精度定位信息生成轨迹。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
将移动PDA设备连接到北斗高精度CORS站，来获取亚米级的高精度位置坐标，解决了在移动巡检业务中轨迹点精准度差的问题。对巡检任务进行轨迹点采集和监控，当巡检任务开始后开启对轨迹点的采集和对人员轨迹的监控，当巡检任务结束后停止对轨迹点的采集和对人员轨迹的监控。PDA设备连接北斗高精度CORS站；由PDA开启获取GPS服务由CORS高精度定位APP每秒获取最新的位置坐标，将该坐标信息发送到CORS服务器进行查分解；获取到的高精度位置坐标返回PDA高精度定位APP；由CORS高精度定位APP将高精度位置坐标写到内核层；由现场作业APP读取高精度位置坐标并进行位置分析和入库存储。
在一个实施例中，中心端基于高精度定位信息生成轨迹，执行如下操作；
基于预设的采样规则对高精度定位信息进行采样，获取多个采样信号；
解析采样信号，获取轨迹点坐标；
基于轨迹点坐标，构建轨迹；
其中，基于轨迹点坐标，构建轨迹；包括：
采用笛卡算法对轨迹上的轨迹点进行平滑处理；
预设的采样规则包括：
获取PDA设备的移动速度；
基于移动速度查询预设的速度与采样频率对照表，确定采样频率。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
中心端主要为构建轨迹和实时监控的作用；在构建轨迹时，减少无用的轨迹点数量，用来提高对轨迹点分析的质量。一、通过轨迹点与位移速度匹配算法减少采集到的轨迹点数量；二、通过轨迹点平滑算法减少轨迹飘点；具体采用笛卡尔算法对轨迹点进行平滑采集。通过轨迹点与位移速度匹配算法对现场采集的轨迹点进行适量压缩。系统通过采集到的位置点和移动速度对巡检人员进行监测，当人员速度慢时，相应提高轨迹点的采样频率；当人员速度快时，相应减少轨迹点的采样频率。
在一个实施例中，PDA设备接收中心端发送的报警信息并发出报警；
其中，报警信息是中心端基于轨迹判断对待巡检设备没有完成必要的巡检时长时生成；
中心端基于轨迹判断对待巡检设备是否完成必要的巡检时长的判断步骤如下：
获取巡检人员的当前位置点和待巡检设备的当前位置点，同时获取该设备的预计巡检时长t0；
当巡检人员进入待巡检设备的缓冲区半径时，记入待巡检设备的开始巡检时间，此时记录巡检人员进入待巡检设备的缓冲半径的位置和第一时间t1；
当巡检人员离开待巡检设备的缓冲区半径时，记入待巡检设备的结束巡检时间，此时记录巡检人员离开待巡检设备的缓冲半径的位置和第二时间t2；
以第二时间与第一时间的差值作为待巡检设备的巡检时间t3，若t3＜t0，生成报警信息。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
以角度进行判断，当锐角时，说明第三点位在第一点位和第二点位的延长线方向上，可以将第一点位丢弃，实现了减少点位，提高轨迹点分析的质量。
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 (10)
1.一种移动巡检中轨迹校准与分析方法，应用于PDA设备，其特征在于，包括：
获取北斗定位卫星发送的定位数据；
将所述定位数据发送至CORS服务器；
接收所述CORS服务器发送的对所述定位数据进行处理获取高精度定位信息；
将所述高精度定位信息发送至中心端，所述中心端基于所述高精度定位信息生成轨迹。
2.如权利要求1所述的移动巡检中轨迹校准与分析方法，其特殊在于，所述中心端基于所述高精度定位信息生成轨迹，包括；
基于预设的采样规则对所述高精度定位信息进行采样，获取多个采样信号；
解析所述采样信号，获取轨迹点坐标；
基于所述轨迹点坐标，构建轨迹；
其中，所述基于所述轨迹点坐标，构建轨迹；包括：
采用笛卡算法对所述轨迹上的轨迹点进行平滑处理；
所述预设的采样规则包括：
获取所述PDA设备的移动速度；
基于所述移动速度查询预设的速度与采样频率对照表，确定采样频率。
3.如权利要求2所述的移动巡检中轨迹校准与分析方法，其特征在于，所述采用笛卡算法对所述轨迹上的轨迹点进行平滑处理，包括：
步骤S11：依次采集到第一点位、第二点位和第三点位；
步骤S12：计算所述第三点位的第三坐标和所述第一点位的第一坐标、所述第二点位的第二坐标之间形成的角度；
步骤S13：当角度为锐角时，将所述第二点位和所述第三点位缓存；
步骤S14：当角度为钝角时，将所述第三点位存储入库，并将所述第二点位和所述第三点位缓存；
步骤S15：将缓存的所述第二点位和所述第三点位作为新的第一点位和新的第二点位，再次采样获取新的第三点位，
步骤S16：基于新的第一点位、新的第二点位和新的第三点位循环执行步骤S12至S15。
4.如权利要求1所述的移动巡检中轨迹校准与分析方法，其特征在于，还包括：
接收所述中心端发送的报警信息并发出报警；
其中，所述报警信息是所述中心端基于所述轨迹判断对待巡检设备没有完成必要的巡检时长时生成；
所述中心端基于所述轨迹判断对待巡检设备是否完成必要的巡检时长的判断步骤如下：
获取巡检人员的当前位置点和待巡检设备的当前位置点，同时获取该设备的预计巡检时长t0；
当巡检人员进入待巡检设备的缓冲区半径时，记入所述待巡检设备的开始巡检时间，此时记录所述巡检人员进入所述待巡检设备的缓冲半径的位置和第一时间t1；
当所述巡检人员离开所述待巡检设备的缓冲区半径时，记入所述待巡检设备的结束巡检时间，此时记录所述巡检人员离开所述待巡检设备的缓冲半径的位置和第二时间t2；
以所述第二时间与所述第一时间的差值作为所述待巡检设备的巡检时间t3，若t3＜t0，生成报警信息。
5.如权利要求1所述的移动巡检中轨迹校准与分析方法，其特征在于，还包括：
获取巡检人员与所述PDA设备之间的位置关系；
将所述位置关系发送至所述中心端，所述中心端基于所述位置关系对所述轨迹进行修正。
6.如权利要求5所述的移动巡检中轨迹校准与分析方法，其特征在于，所述获取巡检人员与所述PDA设备之间的位置关系；包括：
通过所述PDA设备表面设置的第一压力传感器阵列或设置在所述PDA设备内的陀螺仪判断巡检人员是否手持所述PDA设备；
当确定所述巡检人员手持所述PDA设备时，基于所述巡检人员的手持习惯确定所述巡检人员与所述PDA设备之间的位置关系；
如/或，
当确定所述巡检人员未手持所述PDA设备时，开启雷达模块，获取所述巡检人员的人体轮廓；
对所述人体轮廓进行特征提取，获取多个特征值；
基于多个所述特征值构建第一轮廓向量；
将所述第一轮廓向量与预存的位置关系确认库中的第二轮廓向量进行匹配；获取匹配符合的所述第二轮廓向量对应的位置关系；
其中，将所述第一轮廓向量与预存的位置关系确认库中的第二轮廓向量进行匹配，包括：
计算所述第一轮廓向量与所述第二轮廓向量的相似度，计算公式如下：
其中，X为所述第一轮廓向量与所述第二轮廓向量的相似度；αi为所述第一轮廓向量的第i个数据的值；αj为所述第一轮廓向量的第j个数据的值；βi为所述第二轮廓向量的第i个数据的值；βj为所述第二轮廓向量的第j个数据的值；n为所述第一轮廓向量或所述第二轮廓向量的数据总数；
获取所述相似度最大的所述第二轮廓向量作为所述第一轮廓向量的匹配项。
7.如权利要求4所述的移动巡检中轨迹校准与分析方法，其特征在于，所述中心端还执行如下操作：
获取所述巡检人员进入所述待巡检设备的缓冲区域至离开所述待巡检设备的缓冲区域之间的轨迹作为待认证轨迹；
获取与所述待巡检设备对应存储的预设的校验轨迹；
基于校验轨迹对所述待认证轨迹进行校验，当校验通过时，向所述PDA设备发送巡检路线规范的提醒；
其中，基于校验轨迹对所述待认证轨迹进行验证，包括：
构建虚拟地图；
将所述待认证轨迹映射至所述虚拟地图中，形成第一轨迹线；
将所述校验轨迹映射至所述虚拟地图中，形成第二轨迹线；
从所述第一轨迹线上提取至少N个待认证点位；
分别计算各个待认证点位到所述第二轨迹线的最短距离；基于所述最短距离确定第一验证值；计算公式如下：
式中，D1为所述第一验证值；Lk为第k个所述待认证点位到所述第二轨迹线的最短距离；α为预设的第一权重值；L0为预设的标准验证距离；
计算所述第一轨迹线的第一长度；
计算所述第二轨迹线的第二长度；
基于所述第一长度和所述第二长度，确定第二验证值，计算公式如下：
式中，D2为所述第二验证值；l0为预设的标准校验长度；l1为所述第一长度；l2为所述第二长度；β为预设的第二权重值；
计算所述第一验证值和所述第二验证值的和值，当所述和值大于预设的验证阈值时，确定所述验证通过。
8.一种移动巡检中轨迹校准与分析系统，其特征在于，包括：PDA设备、北斗定位卫星、CORS服务器、中心端和中心端大屏，所述PDA设备分别与所述北斗定位卫星、所述CORS服务器和所述中心端通讯连接；所述中心端与所述中心端大屏电连接；
所述PDA设备执行如下操作：
获取所述北斗定位卫星发送的定位数据；
将所述定位数据发送至所述CORS服务器；
接收所述CORS服务器发送的对所述定位数据进行处理获取高精度定位信息；
将所述高精度定位信息发送至所述中心端，所述中心端基于所述高精度定位信息生成轨迹。
9.如权利要求8所述的移动巡检中轨迹校准与分析系统，其特殊在于，所述中心端基于所述高精度定位信息生成轨迹，执行如下操作；
基于预设的采样规则对所述高精度定位信息进行采样，获取多个采样信号；
解析所述采样信号，获取轨迹点坐标；
基于所述轨迹点坐标，构建轨迹；
其中，所述基于所述轨迹点坐标，构建轨迹；包括：
采用笛卡算法对所述轨迹上的轨迹点进行平滑处理；
所述预设的采样规则包括：
获取所述PDA设备的移动速度；
基于所述移动速度查询预设的速度与采样频率对照表，确定采样频率。
10.如权利要求8所述的移动巡检中轨迹校准与分析系统，其特征在于，所述PDA设备接收所述中心端发送的报警信息并发出报警；
其中，所述报警信息是所述中心端基于所述轨迹判断对待巡检设备没有完成必要的巡检时长时生成；
所述中心端基于所述轨迹判断对待巡检设备是否完成必要的巡检时长的判断步骤如下：
获取巡检人员的当前位置点和待巡检设备的当前位置点，同时获取该设备的预计巡检时长t0；
当巡检人员进入待巡检设备的缓冲区半径时，记入所述待巡检设备的开始巡检时间，此时记录所述巡检人员进入所述待巡检设备的缓冲半径的位置和第一时间t1；
当所述巡检人员离开所述待巡检设备的缓冲区半径时，记入所述待巡检设备的结束巡检时间，此时记录所述巡检人员离开所述待巡检设备的缓冲半径的位置和第二时间t2；
以所述第二时间与所述第一时间的差值作为所述待巡检设备的巡检时间t3，若t3＜t0，生成报警信息。
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| CN113126132B (zh) | 2022-11-25 |
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