【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于变电站作业车辆防碰撞系统，特别是涉及一种变电站吊车防误碰管理系统及方法，属于变电站吊装施工领域。
技术介绍
1、变电站是电网供应电能的重要枢纽，变电站的安全生产管理水平将直接影响电网系统的安全与稳定。而对变电站的施工作为电力系统中重要的一部分，涉及电力设备的安装及后期维护，其中涵盖了各种各样的工艺、技术、设备等，在变电站建设或改造中，变电设备吊装是一个关键的环节，变电站内的吊装作业是风险最大的作业项目之一，对工程的进度以及安全有重大影响。在常规作业过程中，需要有人实时监护作业过程中吊臂与周围物体的相对距离，特别是与带电体的安全距离；然而，现有技术在对吊车吊臂进行监测时，主要通过人工肉眼进行实时监护，肉眼观测会因为距离、观测角度等因素导致产生视觉误差，造成观测盲区，无法正确观测吊臂与实际物体的实际距离，造成吊臂与带电体距离过近，造成吊装工程事故。
2、中国专利cn117475675a公开了一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，包括系统端和设备端，系统端包括应用服务器和数据库服务器，应用服务器内设置有可视化模块、互联网模块、地图导航模块、作业监控模块、终端数据处理器、三维模型管理模块、设备管理模块、预警管理模块、通信模块和车辆管理模块，设备端包括安装在作业车辆上并与作业监控模块信号连接的地面终端，作业车辆的工作端上安装有监测终端，地面终端与监测终端信号连接；实现在内外部车辆进入作业场地进行施工时，可将内外部车辆模型快速与作业场景模型结合，以便于作业车辆的监控管理，且在车辆作业过程中，对作业端
3、上述专利虽然有效减少吊装环境中带电障碍物的安全隐患，但是需要内部车辆监测终端与外部地面终端配合完成监测，且监测手段复杂、成本高、实用性低，现有的变电站安全监控手段单一，主要通过人工现场监控和远程监控相结合的方式，人力投入多、视野盲区多、人员素质要求高无法长时间监管、自动化程度低，因此需要一种人机结合，实时监测吊臂与实际物体的实际距离，避免造成吊臂与带电体距离过近，造成吊装工程事故。
技术实现思路
1、专利技术目的：为解决上述现有技术所存在的问题，本专利技术提供了一种变电站吊车防碰撞控制方法及控制系统。
2、技术方案：一种变电站吊车防碰撞控制方法，包括以下步骤：
3、s1：风险等级判定：实时监测吊装环境中电场强度的变化以判断是否出现带电障碍物，若出现带电障碍物则根据吊车吊臂顶端与带电障碍物之间的距离判定吊车面临的风险等级，风险等级包括一级风险、二级风险、三级风险，并发出对应风险等级的预警信号，进入s2；
4、s2：数据采集：根据当前所处风险等级采集带电障碍物图像信息、带电障碍物与吊臂的相对距离；
5、s3：避障方案获取：根据s2中当前所处风险等级采集的带电障碍物图像信息获取避障方案；
6、s4：避障方案实施：判定操作人员是否根据避障方案操纵吊车，若已执行对应的避障方案，则取消预警信号，若未执行则启动保护措施。
7、进一步的，为了针对带电障碍物在不同距离下的风险等级，所述s1中的风险等级具体为：
8、三级风险为当吊车与带电障碍物之间的距离40m＜d≤80m时，此时为低风险区；
9、二级风险为当吊车与带电障碍物之间的距离10m＜d≤40m时，进入中风险区；
10、一级风险为当吊车与带电障碍物之间的距离0m＜d≤10m时，进入高风险区。
11、进一步的，为了针对在面对不同带电障碍物类型时，做出不同的避障操作，所述s3中避障方案具体操作为：
12、s301：根据带电障碍物图像信息获取吊臂顶端前方带电障碍物类型，判断吊臂顶端高度是否大于带电障碍物高度，若吊臂顶端高度小于带电障碍物高度，则吊车直接经过，若吊臂顶端高度大于带电障碍物高度，则判断带电障碍物图像信息中是否包含带电障碍物两端点；
13、s302：若带电障碍物图像信息中包含带电障碍物两端点，则选择将吊车横向调整移动宽度s通过；
14、s303：若带电障碍物图像信息中不包含带电障碍物两端点，则选择降低吊臂顶端高度h后控制吊车从带电障碍物下方经过；
15、s304：若降低吊臂顶端高度h后，吊车仍旧无法直行通过，返回s301。
16、进一步的，所述s302中获取的吊车横向调整移动宽度s具体为：
17、设吊臂顶端与带电障碍物两点直线距离l、测得带电障碍物两端点与吊臂顶端之间距离分别为l1和l2、带电障碍物宽度a、吊车车身宽度b、l1与带电障碍物所围夹角为a；
18、则吊臂所需横移宽度s＝tana·l+1/2b；sin a＝cos(π/2-a)。
19、进一步的，所述s303中获取的吊臂降低高度h具体为：
20、设吊臂顶端与带电障碍物两点直线距离l、吊臂顶端与带电障碍物两点直线距离l与吊臂顶端垂直于地面直线所围夹角θ，吊臂顶端相对带电障碍物的高度即为吊臂降低高度h，即h＝cosθ·l。
21、进一步的，为了防止操作人员未在规定区间内进行避障操作，导致事故发生，所述s4中保护措施具体为：若操作人员在吊车处于低风险区和中风险区时均未执行避障方案，则持续向操作人员发送已进入高风险区域的预警信号，若操作人员在当吊车与带电障碍物之间的距离0m<d≤6m时仍未执行避障方案，则系统自动刹停吊车，同时发出预碰撞信号。
22、一种实现变电站吊车防碰撞控制方法的系统，包括带电障碍物识别模块、测距模块、图像采集模块、数据分析模块、控制模块、报警模块以及显示模块，
23、所述带电障碍物识别模块、测距模块、图像采集模块、报警模块、显示模块与数据分析模块分别信号连接，所述数据分析模块与控制模块信号连接；
24、所述带电障碍物识别模块、测距模块、图像采集模块、数据分析模块、报警模块以及显示模块之间依次信号连接；
25、所述带电障碍物识别模块用于识别吊装环境中电场强度的变化并将所识别信息发送给数据分析模块以判断是否出现带电障碍物；
26、所述测距模块用于测量吊车吊臂顶端与带电障碍物之间的距离发送给数据分析模块以判定吊车面临的风险等级；
27、所述图像采集模块用于采集带电障碍物图像信息；
28、所述控制模块用于根据数据分析模块的结果，控制吊臂和吊车的移动。
29、进一步的，为了能够获取带电障碍物目标的距离、方位等信息，所述带电障碍物识别模块为球形电场传感器，所述测距模块为激光雷达，所述球形电场传感器和激光雷达均安装于吊臂顶端。
30、进一步的，为了能够精准识别带电障碍物，所述图像采集模块为视觉识别单元，所述视觉识别单元安装于吊臂顶端。
31、进一步的，为了提供预警信息，所述报警模块包括声音报警器和报警灯，所述声音报警器和报警灯线性连接。
32、有益效果：利用球形电场传感器本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，所述S1中的风险等级具体为：
3.根据权利要求1所述的一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，所述S3中避障方案具体操作为：
4.根据权利要求3所述的一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，所述S302中获取的吊车横向调整移动宽度S具体为：
5.根据权利要求3所述的一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，所述S303中获取的吊臂降低高度h具体为：
6.根据权利要求2所述的一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，所述S4中保护措施具体为：若操作人员在吊车处于低风险区和中风险区时均未执行避障方案，则持续向操作人员发送已进入高风险区域的预警信号，若操作人员在当吊车与带电障碍物之间的距离0m<d≤6m时仍未执行避障方案，则系统自动刹停吊车，同时发出预碰撞信号。
7.一种实现变电站吊车防碰撞控制方法的系统，其特征在于：包括带电障碍物识别模块、测距模块、图像采集模块、数据分析模块、
8.根据权利要求7所述的一种变电站吊车防碰撞控制系统，其特征在于：所述带电障碍物识别模块为球形电场传感器，所述测距模块为激光雷达，所述球形电场传感器与激光雷达均安装于吊臂顶端。
9.根据权利要求7所述的一种变电站吊车防碰撞控制系统，其特征在于：所述图像采集模块为视觉识别单元，所述视觉识别单元安装于吊臂顶端。
10.根据权利要求7所述的一种变电站吊车防碰撞控制系统，其特征在于：所述报警模块包括报警器和报警灯，所述报警器和报警灯线性连接。
...【技术特征摘要】
1.一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，所述s1中的风险等级具体为：
3.根据权利要求1所述的一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，所述s3中避障方案具体操作为：
4.根据权利要求3所述的一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，所述s302中获取的吊车横向调整移动宽度s具体为：
5.根据权利要求3所述的一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，所述s303中获取的吊臂降低高度h具体为：
6.根据权利要求2所述的一种变电站吊车防碰撞控制方法，其特征在于，所述s4中保护措施具体为：若操作人员在吊车处于低风险区和中风险区时均未执行避障方案，则持续向操作人员发送已进入高风险区域的预警信号，若操作人员...
【专利技术属性】
技术研发人员：何智，韩伟，邢松尧，戴劲松，俞忠，仲伟，赵缪敏，黄佳楠，陈禹舟，汤思君，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司南通供电分公司，
类型：发明
国别省市：
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