CN114189803A - 一种用于换流站的人员定位系统及方法 - Google Patents

一种用于换流站的人员定位系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于换流站的人员定位系统及方法，系统包括位置服务器、工牌以及运维车辆，工牌和运维车辆均设置有定位模块和信号发送模块；信号发送模块用于将定位模块获取的位置信息发送至位置服务器；位置服务器用于设置初始信号采集时长；到达初始信号采集时长时，采集工牌和/或运维车辆的位置信息；将位置信息与预设范围进行比较，判断工牌和/或运维车辆的位置是否位于预设范围内；根据判断的结果，调整位置信息的采集时长，并根据调整后的采集时长采集位置信息；本发明可以自主进行信号采集工作周期的调节，从而克服工作周期固定、信号数据质量不够的问题。

Description

一种用于换流站的人员定位系统及方法
技术领域
本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种用于换流站的人员定位系统及方法。
背景技术
换流站是在高压直流输电系统中，为了完成将交流电变换为直流电或者将直流电变换为交流电的转换，并达到电力系统对于安全稳定及电能质量的要求而建立的站点。换流站现场施工作业存在点多面广，大型检修作业人员数量庞大、人员素质参差不齐的情况，依靠传统的“人盯人战术”进行现场监管效率低下，且管控效果不佳，为了确保现场作业安全风险可控、能控、在控，亟需采取技术手段实现作业人员位置和轨迹跟踪，进而实现人员到岗到位督查、区域人数统计、人员长时间滞留提醒、跨区域串岗告警等管控功能。
目前，利用工牌进行人员定位的技术已经应用到了很多领域，例如，专利文献CN214407512U提供了一种室内工作人员定位工牌，包括工牌壳体、设置于工牌壳体内的电池、PMIC模块、LDO模块、通讯模块、近电传感器、加速度计、主控模块和UWB模块，通过使用了UWB技术和近电传感器，能够监控工作人员在室内的位置是否靠近高压区，而且通过添加加速器的设计，具有更好的续航效果。
常规的定位工牌在使用过程中，存在工作周期固定，信号数据质量不够等问题，导致定位工牌工作时间短，可靠性低。
发明内容
本发明提供了一种用于换流站的人员定位系统及方法，可以自适应调节工作时间，从而能够克服目前的定位系统工作周期固定、信号数据质量不够的问题。
一种用于换流站的人员定位系统，包括位置服务器、工牌以及运维车辆，所述工牌和运维车辆均设置有定位模块和信号发送模块；所述信号发送模块用于将所述定位模块获取的位置信息发送至所述位置服务器；
所述位置服务器用于设置初始信号采集时长；到达初始信号采集时长时，采集工牌和/或运维车辆的位置信息；将所述位置信息与预设范围进行比较，判断工牌和/或运维车辆的位置是否位于预设范围内；根据判断的结果，调整位置信息的采集时长，并根据调整后的采集时长采集所述位置信息。
进一步地，所述定位模块为GPS定位模块或者北斗定位模块。
进一步地，所述系统还包括蓝牙信标，所述工牌还包括蓝牙模块；所述位置服务器还用于根据所述蓝牙信标的位置以及蓝牙信标接收的蓝牙信号，对工牌进行定位。
进一步地，所述位置服务器还用于当工牌进入蓝牙信标的信号覆盖范围内时，通过所述蓝牙信标采集工牌的位置信息。
进一步地，所述位置服务器还用于当工牌和/或运维车辆的位置不在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第一采集时长，并生成告警信息，所述第一采集时长短于所述初始信号采集时长；当工牌和/或运维车辆的位置在预设范围内时，保持所述初始信号采集时长采集所述位置信息。
进一步地，所述位置服务器还用于在第一采集时长的间隔下采集所述位置信息，将所述位置信息与预设范围进行比较，当工牌和/或运维车辆的位置不在预设范围内时，生成告警信息；当工牌和/或运维车辆的位置在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第二采集时长，所述第二采集时长不超过所述初始信号采集时长且长于所述第一采集时长；
所述位置服务器还用于在第二采集时长的间隔下采集所述位置信息，将所述位置信息与预设范围进行比较，当工牌和/或运维车辆的位置不在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第一采集时长，当工牌和/或运维车辆的位置在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长恢复为初始信号采集时长。
进一步地，所述位置服务器还用于在第一采集时长的间隔下，连续采集同一工牌或者同一运维车辆的多次的位置信息，将多次的位置信息与预设范围进行比较，当有至少一次位置不在预设范围内时，生成告警信息；若每次位置均在预设范围内时，将位置信息的采集时长调整为第二采集时长，所述第二采集时长不超过所述初始信号采集时长且长于所述第一采集时长。
进一步地，所述位置服务器还用于在第二采集时长的间隔下连续采集同一工牌或者同一运维车辆的多次的位置信息，将多次的位置信息与预设范围进行比较，当有至少一次位置不在预设范围内时，将位置信息的采集时长调整为第一采集时长，若每次位置均在预设范围内时，将位置信息的采集时长恢复为初始信号采集时长。
进一步地，所述位置服务器还用于将每次采集的工牌和/或运维车辆的位置信息进行汇总，并生成相应的轨迹图。
一种采用如上系统的换流站的人员定位方法，包括：
位置服务器设置初始信号采集时长；
到达初始信号采集时长时，采集工牌和/或运维车辆的位置信息；
将所述位置信息与预设范围进行比较，判断工牌和/或运维车辆的位置是否位于预设范围内；
根据判断的结果，调整所述位置信息的采集时长，并根据调整后的采集时长采集所述位置信息。
本发明提供的用于换流站的人员定位系统及方法，至少包括如下有益效果：
(1)系统中的位置服务器在自动工作的情况下，能够根据每次信号数据采集结果与预设点位进行比较，然后自主进行工作周期的调节，从而克服了工作周期固定、信号数据质量不够的问题；
(2)系统发出警报信息前会进行数据的连续采集和判定，这些数据至少有一组位置数据不在预定点位范围内时才会发出警报，能够有效避免误报情况，提高系统的可靠性，减少工作内容。
(3)在调节过程中，位置服务器会实时监控数据采集结果的趋势，然后给出阶段性的诊断报告，并将诊断报告上送至远端系统，便于对人员、车辆情况进行督查和管控。
附图说明
图1为本发明提供的用于换流站的人员定位系统一种实施例的示意图。
图2为本发明提供的用于换流站的人员定位系统中的蓝牙信标工作原理示意图。
图3为本发明提供的用于换流站的人员定位方法的一种实施例的步骤图。
图4为本发明提供的用于换流站的人员定位方法的一种实施例的流程图。
图5为本发明提供的用于换流站的人员定位方法一种应用场景下的流程图。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
参考图1，在一些实施例中，提供一种用于换流站的人员定位系统，包括：位置服务器1、工牌2以及运维车辆3，其中工牌2和运维车辆3均设置有定位模块4和信号发送模块5，信号发送模块5用于将定位模块获取的位置信息发送至位置服务器1。
位置服务器1用于设置初始信号采集时长；到达初始信号采集时长时，采集工牌2和/或运维车辆3的位置信息；将位置信息与预设范围进行比较，判断工牌2和/或运维车辆3的位置是否位于预设范围内；根据判断的结果，调整位置信息的采集时长，并根据调整后的采集时长采集位置信息。
其中，定位模块4采用GPS定位模块或者北斗定位模块。
作为一种可选的实施方式，系统中还包括蓝牙信标，对应地，工牌2还包括蓝牙模块。蓝牙模块采取自动应答机制。位置服务器1还用于根据蓝牙信标的位置以及蓝牙信标接收的蓝牙信号，对工牌2进行定位。参考图2，当工牌2进入蓝牙信标的信号覆盖范围内时，通过蓝牙信标采集工牌2的位置信息。
在室内场景中，基于蓝牙信标的定位系统与GPS定位系统和北斗定位系统相比存在优势。当工牌2进入到室内时，定位方式切换为蓝牙定位。蓝牙定位的工作原理是：在定位区域布设好蓝牙信标后，工牌2上的蓝牙模块会收到每个蓝牙信标的RSSI强度信息，我们可以建立一个信号强度与距离的关系模型，把蓝牙模块接收到的RSSI信号强度转换为蓝牙模块与信标之间的距离，接着再应用三边质心定位法就可以实现室内定位。
参考图2，三边质心定位法假设要定位的点在三圆相交的一个三角形区域，而带有蓝牙模块的工牌2的位置就位于该三角形的质心之内。三个圆的圆心分别为A、B、C，选取两圆圆心连线与两圆交点连线的交点为策略点，三个圆一共可以得到3个策略坐标，得到三个圆的策略坐标分别为D、E、F，最后取这三个坐标的质心，即为这三个相交圆的定位坐标。
其中，位置服务器1还用于当工牌2和/或运维车辆3的位置不在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第一采集时长，并生成告警信息。其中，第一采集时长短于初始信号采集时长。当工牌2和/或运维车辆3的位置在预设范围内时，保持初始信号采集时长采集位置信息。
位置服务器1还用于在第一采集时长的间隔下采集位置信息，将位置信息与预设范围进行比较，当工牌2和/或运维车辆3的位置不在预设范围内时，生成告警信息；当工牌2和/或运维车辆3的位置在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第二采集时长。其中，第二采集时长不超过初始信号采集时长且长于第一采集时长。
位置服务器1还用于在第二采集时长的间隔下采集位置信息，将位置信息与预设范围进行比较，当工牌2和/或运维车辆3的位置不在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第一采集时长，当工牌2和/或运维车辆3的位置在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长恢复为初始信号采集时长。
位置服务器1还用于在第一采集时长的间隔下，连续采集同一工牌2或者同一运维车辆3的多次的位置信息，将多次的位置信息与预设范围进行比较，当有至少一次位置不在预设范围内时，生成告警信息；若每个位置均在预设范围内时，将位置信息的采集时长调整为第二采集时长。其中，第二采集时长不超过初始信号采集时长且长于第一采集时长。
位置服务器1还用于在第二采集时长的间隔下连续采集同一工牌2或者同一运维车辆3的多次的位置信息，将多次的位置信息与预设范围进行比较，当有至少一次的位置不在预设范围内时，将位置信息的采集时长调整为第一采集时长，若每个位置均在预设范围内时，将位置信息的采集时长恢复为初始信号采集时长。
本实施例还提供一种更为具体的采集时长设定方案：初始采集时长设定为8小时，第一采集时长设定为1小时，第二采集时长设定为4小时。
位置服务器1还用于将每次采集的工牌2和/或运维车辆3的位置信息进行汇总，并生成相应的轨迹图。
其中，轨迹图的获取具体过程如下：
位置服务器1将所有位置数据汇集起来，然后通过大卫三角法、三比值等方法进行数据建模，用图形显示出人员动态轨迹以及历史轨迹，以此来对人员工作位置进行诊断。并且，位置服务器1根据此工作状态给出专家性建议，所有位置数据、图形以及专家性建议均以报告形式推送给远端。
参考图3，应用上述系统的换流站的人员定位方法包括如下步骤：
S1、位置服务器设置初始信号采集时长；
S2、到达初始信号采集时长时，采集工牌和/或运维车辆的位置信息；
S3、将位置信息与预设范围进行比较，判断工牌和/或运维车辆的位置是否位于预设范围内；
S4、根据判断的结果，调整位置信息的采集时长，并根据调整后的采集时长采集位置信息。
具体地，步骤S2中，采用GPS定位系统或者北斗定位系统采集工牌2和/或运维车辆3的位置信息。当工牌2进入蓝牙信标的信号覆盖范围内时，也通过蓝牙信标采集工牌2的位置信息，根据蓝牙信标的位置以及蓝牙信标接收的蓝牙信号，对工牌2进行定位。
参考图4，步骤S4中，具体包括：
在到达初始信号采集时长时采集工牌和/或运维车辆的位置信息，当工牌和/或运维车辆的位置不在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第一采集时长，并生成告警信息，第一采集时长短于初始信号采集时长；如果工牌和/或运维车辆的位置在预设范围内时，保持初始信号采集时长采集位置信息，并在到达初始信号采集时长时继续采集工牌和/或运维车辆的位置信息；
在第一采集时长的间隔下采集位置信息，并再次进行位置的比较；当工牌2和/或运维车辆3的位置不在预设范围内时，生成告警信息；当工牌2和/或运维车辆3的位置在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第二采集时长，第二采集时长不超过初始信号采集时长且长于第一采集时长，并在第二采集时长的间隔下采集位置信息，进行位置的比较；当工牌2和/或运维车辆3的位置不在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第一采集时长，当工牌2和/或运维车辆3的位置在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长恢复为初始信号采集时长。
在步骤S4中，在第一采集时长的间隔下，连续采集同一工牌2或者同一运维车辆3的多次的位置信息，将多次的位置信息与预设范围进行比较，当有至少一次位置不在预设范围内时，生成告警信息；若每次位置均在预设范围内时，将位置信息的采集时长调整为第二采集时长，第二采集时长不超过初始信号采集时长且长于第一采集时长。
在第二采集时长的间隔下连续采集同一工牌2或者同一运维车辆3的多次的位置信息，将多次的位置信息与预设范围进行比较，当有至少一次的位置不在预设范围内时，将位置信息的采集时长调整为第一采集时长，若每个位置均在预设范围内时，将位置信息的采集时长恢复为初始信号采集时长。
在一个具体的实施例中，初始采集时长设定为8小时，第一采集时长设定为1小时，第二采集时长设定为4小时；处理器模块的CPU采用嵌入式CPU。
参考图5，采用此种时长设定方案的具体换流站的人员定位方法包括如下步骤：
设定初始自动工作周期，根据初始设定的时间进行自动工作，8小时工作一次，每次结束后均采集工牌2和/或运维车辆3的位置信息；位置服务器根据换流站预设点位，通过高性能嵌入式CPU根据实时的位置数据以及预设点位进行对比。
当位置数据不在预定点位范围内，高性能嵌入式CPU触发判断机制，将自动工作周期自动缩减到1小时一次，并进行连续12小时共12次的测试，然后进行12组数据的质量进行评估。评估结束后，根据数据趋势进行判断，如果12组数据内任有至少一组位置数据不在预定点位范围内，则控制单元的高性能CPU推送告警信息给远端；如果12组数据内均在预定点位范围内，则说明前组位置数据属于误报。
系统根据此结果，再进行自动工作周期的调整，将自动工作周期调整至到4小时一次，然后接着再进行连续12小时共3次的测试，如果3组数据的结果还是属于预设点位，则最后将自动工作周期调整至最初设定的8小时一次，若3组有至少一组数据的结果不属于预设点位，则再将自动工作周期调整至到1小时一次，再进行12小时12组的测试，后期遵循上述原则持续智能监测。
本实施例提供的用于换流站的人员定位系统及方法，其中的位置服务器在自动工作的情况下，能够根据每次信号数据采集结果与预设点位进行比较，然后自主进行工作周期的调节，从而克服了工作周期固定、信号数据质量不够的问题；系统发出警报信息前会进行数据的连续采集和判定，这些数据至少有一组位置数据不在预定点位范围内时才会发出警报，能够有效避免误报情况，提高系统的可靠性，减少工作内容；在调节过程中，位置服务器会实时监控数据采集结果的趋势，然后给出阶段性的诊断报告，并将诊断报告上送至远端系统，便于对人员、车辆情况进行督查和管控。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。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)

1.一种用于换流站的人员定位系统，其特征在于，包括位置服务器、工牌以及运维车辆，所述工牌和运维车辆均设置有定位模块和信号发送模块；所述信号发送模块用于将所述定位模块获取的位置信息发送至所述位置服务器；
所述位置服务器用于设置初始信号采集时长；到达初始信号采集时长时，采集工牌和/或运维车辆的位置信息；将所述位置信息与预设范围进行比较，判断工牌和/或运维车辆的位置是否位于预设范围内；根据判断的结果，调整位置信息的采集时长，并根据调整后的采集时长采集所述位置信息。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位模块为GPS定位模块或者北斗定位模块。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述系统还包括蓝牙信标，所述工牌还包括蓝牙模块；所述位置服务器还用于根据所述蓝牙信标的位置以及蓝牙信标接收的蓝牙信号，对工牌进行定位。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述位置服务器还用于当工牌进入蓝牙信标的信号覆盖范围内时，通过所述蓝牙信标采集工牌的位置信息。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述位置服务器还用于当工牌和/或运维车辆的位置不在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第一采集时长，并生成告警信息，所述第一采集时长短于所述初始信号采集时长；当工牌和/或运维车辆的位置在预设范围内时，保持所述初始信号采集时长采集所述位置信息。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述位置服务器还用于在第一采集时长的间隔下采集所述位置信息，将所述位置信息与预设范围进行比较，当工牌和/或运维车辆的位置不在预设范围内时，生成告警信息；当工牌和/或运维车辆的位置在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第二采集时长，所述第二采集时长不超过所述初始信号采集时长且长于所述第一采集时长；
所述位置服务器还用于在第二采集时长的间隔下采集所述位置信息，将所述位置信息与预设范围进行比较，当工牌和/或运维车辆的位置不在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长调整为第一采集时长，当工牌和/或运维车辆的位置在预设范围内时，将相应的位置信息的采集时长恢复为初始信号采集时长。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述位置服务器还用于在第一采集时长的间隔下，连续采集同一工牌或者同一运维车辆的多次的位置信息，将多次的位置信息与预设范围进行比较，当有至少一次位置不在预设范围内时，生成告警信息；若每次位置均在预设范围内时，将位置信息的采集时长调整为第二采集时长，所述第二采集时长不超过所述初始信号采集时长且长于所述第一采集时长。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述位置服务器还用于在第二采集时长的间隔下连续采集同一工牌或者同一运维车辆的多次的位置信息，将多次的位置信息与预设范围进行比较，当有至少一次位置不在预设范围内时，将位置信息的采集时长调整为第一采集时长，若每次位置均在预设范围内时，将位置信息的采集时长恢复为初始信号采集时长。
9.根据权利要求6或8所述的系统，其特征在于，所述位置服务器还用于将每次采集的工牌和/或运维车辆的位置信息进行汇总，并生成相应的轨迹图。
10.一种采用如权利要求1-9任一所述系统的换流站的人员定位方法，其特征在于，包括：
位置服务器设置初始信号采集时长；
到达初始信号采集时长时，采集工牌和/或运维车辆的位置信息；
将所述位置信息与预设范围进行比较，判断工牌和/或运维车辆的位置是否位于预设范围内；
根据判断的结果，调整所述位置信息的采集时长，并根据调整后的采集时长采集所述位置信息。
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