一种基于UWB定位的变电站管理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于UWB定位的变电站管理系统。其目的是为了提供一种定位准确、安全性高、监控效果好的变电站内定位系统。本实用新型专利技术包括后台服务器、多个定位标签、多个定位基站和多个摄像头。定位标签固定在电力设备上和/或电力人员身上，变电站外围的拐角处和相邻两拐角处之间分别设置有定位基站，变电站内部各通道、变电站内部的石料堆放点和变电站入口处分别设置有定位基站，每个定位基站配合安装有摄像头。各定位基站与定位标签之间进行通信连接，各定位基站的通信端通过无线网络与后台服务器的通信端连接，各摄像头的视频信号输出端与后台服务器的视频信号接收端连接，后台服务器的通信端还分别接通监控系统和网络平台。

【技术实现步骤摘要】
一种基于UWB定位的变电站管理系统
本技术涉及变电站领域，特别是涉及一种基于UWB定位的变电站管理系统。
技术介绍
定位技术，是一种应用广泛的高科技技术。目前常见的定位技术主要有PPD定位、GPS卫星定位、北斗定位、蓝牙定位、WIFI网络定位、UWB定位、GPRS/CDMA移动通讯技术定位等。随着社会经济的发展，人们生活水平不断提高，人们对电力的需求越来越大，送变电施工项目越来越多，基于客观形势的发展，对电网建设以及变电站线路施工过程中的安全管理也提出了更高的要求。随着工业基础设施建设的不断革新，加之当今电子信息技术的高速发展，如何智能管理电力员工和电力设备的工作状态、如何降低电力员工工作时遇到的风险等级、如何识别越界状态、如何智能识别电力人员或电力设备靠近或离开重要/敏感区域、如何对移动电力人员或电力设备进行跟踪与检测；又如何把这些状态与检测结果图像直观呈现在我们眼前，传统的监控建立手段和管理方法已经满足不了现代化管理的发展要求。我们需要建立一套自动化、智能化、可视化、电子化、网络化的智能综合管理监控系统，同时整个系统还具备可控、可调、可听、可录等功能。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种定位准确、安全性高、监控效果好的基于UWB定位的变电站管理系统。本技术一种基于UWB定位的变电站管理系统，其中，包括后台服务器、多个定位标签、多个定位基站和多个摄像头，定位标签固定在可移动的电力设备上和/或由电力人员随身携带，变电站外围的拐角处和相邻两拐角处之间的中间位置分别设置有定位基站，变电站内部各通道的中间位置、变电站内部的石料堆放点和变电站入口处分别设置有定位基站，每个定位基站配合安装有摄像头，各定位基站与定位标签之间进行通信连接，各定位基站的通信端通过无线网络与后台服务器的通信端连接，各摄像头的视频信号输出端与后台服务器的视频信号接收端连接。本技术一种基于UWB定位的变电站管理系统，其中所述定位标签内部设有UWB模块、MCU控制芯片和电池，UWB模块的数据信号输出端和控制端分别与MCU控制芯片的数据信号接收端和控制信号输出端连接，UWB模块的电源端和MCU控制芯片的电源端分别与电池连接。本技术一种基于UWB定位的变电站管理系统，其中所述定位基站的安装高度3.5m～4m，相邻两定位基站之间的距离为30～50m。本技术一种基于UWB定位的变电站管理系统，其中所述后台服务器的通信端还分别接通监控系统和网络平台。本技术一种基于UWB定位的变电站管理系统与现有技术不同之处在于：本技术用UWB定位技术和三角定位原理对变电站内部的电力人员和可以动的电力设备进行实时定位，信号准确，定位精度大大提高。根据变电站内部实际的不同区域分布和定位要求设置定位基站的位置，在通道的中间位置、石料堆放点和入口处都设置有定位基站，确保整个变电站内部监控的安全可靠，同时每相邻的三个定位基站之间的距离不超过50m，避免定位盲区的出现。在每个定位基站处分别配合安装有摄像头，保证定位与图像视频同时传输，使得监管更加直观可靠，大大提高了变电站的安全等级。下面结合附图对本技术一种基于UWB定位的变电站管理系统作进一步说明。附图说明图1为本技术一种基于UWB定位的变电站管理系统的结构框图；图2为本技术一种基于UWB定位的变电站管理系统的安装位置图。具体实施方式UWB(UltraWideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。UWB可以做到两种应用，一种是测距，在测距的时候，采用ToF(TimeofFlight)的方式，计算A、B两点电磁波飞行的时间，通过时间计算出两点之间的距离。另一种是定位，先通过计算到达时间差(TDOA：TimeDifferenceofArrival)来确定定位标签与接收器之间的距离，然后通过三角定位的方式，计算出定位标签的位置。UWB因为其时间计算的精度非常高，达到0.3ns左右，在测距模式下，其精度在99.9％的情况下，在10厘米以内，考虑到定位系统的系统精度，一般定位系统，在95％的情况下，其精度能达到15厘米。如图1所示，为本技术一种基于UWB定位的变电站管理系统的结构框图，包括后台服务器3、多个定位标签、多个定位基站1和多个摄像头6，定位标签2内部设有UWB模块、MCU控制芯片和电池，UWB模块的数据信号输出端和控制端分别与MCU控制芯片的数据信号接收端和控制信号输出端连接，通过MCU控制芯片接收UWB模块采集到的位置信号，并对UWB模块进行控制，UWB模块的电源端和MCU控制芯片的电源端分别与电池连接。定位标签2固定在可移动的电力设备上和/或由电力人员随身携带。如图2所示，各定位基站1分别围绕变电站的外围设置，在变电站外围的拐角处和相邻两拐角处之间的中间位置分别设置有定位基站1，在变电站内部各通道的中间位置、变电站内部的石料堆放点和变电站入口处分别设置有定位基站1，每个定位基站1配合安装有摄像头6，各定位基站1的安装高度3.5m～4m，相邻两定位基站1之间的距离为30～50m。各定位基站1与定位标签2之间进行通信连接，各定位基站1的通信端通过无线网络与后台服务器3的通信端连接，各摄像头6的视频信号输出端与后台服务器的视频信号接收端连接，后台服务器3的通信端还分别接通监控系统4和网络平台5。每相邻的三个定位基站1为一组，每组定位基站1运用三角定位原理对位于其中的定位标签2进行定位，从而确定整个变电站内部可移动的电力设备和电力人员的位置。本技术在工作过程中，对变电站内部设备和电力人员进行实时位置定位，当可移动的电力设备和电力人员进入定位基站1信号覆盖的区域后，在任何时刻，定位基站1都可以接收到位置信号，并传给到监控中心的后台服务器3，在后台服务器3上显示电力人员或者电力设备的ID编号、所处位置以及具体时间，同时可把变电站内部区域位置图实时显示在后台服务器3的屏幕上，并作好备份，使得电力管理人员能够随时了解电力人员和电力设备的位置状态。当电力设备和电力人员分别进入到自身等级不允许进入的非授权区域时，后台服务器3及时做出报警信息，为电力管理人员提供重要参考。电力管理者还可随时观看屏幕上的电力设备和/或电力人员的活动情况，并可查看任意区域、任何班组、部分或者个人的信息状况，从而生成报表，还可进行历史数据查询，为管理带来极大的方便。本技术一种基于UWB定位的变电站管理系统，用UWB定位技术和三角定位原理对变电站内部的电力人员和可以动的电力设备进行实时定位，信号准确，定位精度大大提高。根据变电站内部实际的不同区域分布和定位要求设置定位基站1的位置，在通道的中间位置、石料堆放点和入口处都设置有定位基站1，确保整个变电站内部监控的安全可靠，同时每相邻的三个定位基站1之间的距离不超过50m，避免定位盲区的出现。在每个定位基站1处分别配合安装有摄像头6，保证定位与图像视频同时传输，使得监管更加直观可靠，大大提高了变电站的安全等级。本技术定位精确、安全性高、监控效果好，与现有技术相比具有明显的优点。以上所述的实施例仅仅是对本技术的优选实施方式进行描述，并非对本技术的范围进行限定，在不脱离本技术设计精神的前提下，本领本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于UWB定位的变电站管理系统，其特征在于：包括后台服务器(3)、多个定位标签、多个定位基站(1)和多个摄像头(6)，定位标签(2)固定在可移动的电力设备上和/或由电力人员随身携带，变电站外围的拐角处和相邻两拐角处之间的中间位置分别设置有定位基站(1)，变电站内部各通道的中间位置、变电站内部的石料堆放点和变电站入口处分别设置有定位基站(1)，每个定位基站(1)配合安装有摄像头(6)，各定位基站(1)与定位标签(2)之间进行通信连接，各定位基站(1)的通信端通过无线网络与后台服务器(3)的通信端连接，各摄像头(6)的视频信号输出端与后台服务器的视频信号接收端连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB定位的变电站管理系统，其特征在于：包括后台服务器(3)、多个定位标签、多个定位基站(1)和多个摄像头(6)，定位标签(2)固定在可移动的电力设备上和/或由电力人员随身携带，变电站外围的拐角处和相邻两拐角处之间的中间位置分别设置有定位基站(1)，变电站内部各通道的中间位置、变电站内部的石料堆放点和变电站入口处分别设置有定位基站(1)，每个定位基站(1)配合安装有摄像头(6)，各定位基站(1)与定位标签(2)之间进行通信连接，各定位基站(1)的通信端通过无线网络与后台服务器(3)的通信端连接，各摄像头(6)的视频信号输出端与后台服务器的视频信号接收端连接。2....

【专利技术属性】
技术研发人员：张巍，单裕强，范来华，冯登殿，
申请(专利权)人：北京智物达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11