【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变电站测距，尤其涉及一种变电站作业人员近电距离精准评估方法。
技术介绍
1、随着时代的发展，电力进入我们的生活并在我们的生活中占据重要地位，而变电站是电力系统中的重要设施，其安全运行对于电网的稳定运行和电力供应具有重要意义，所以需要定期进行变电站设备巡检。变电站的运维工作是确保设备正常安全运行的有效措施，在变电站设备运维工作中，近电作业是一种常见但高危的作业场景，变电站作业人员近电距离评估具有重大的意义。
2、现有的技术为人员佩戴定位胸牌进入变电站中时，将变电站三维安全距离测距装置放置在需要测量的位置，拿取定位胸牌使其嵌合在传输槽内部，通过两组传输带的传动将定位胸牌传输到传输槽内部，此时二维码识别组件处于二维码标识正上方位置，测距模块处于脉冲模块正上方位置，二维码识别组件识别二维码标识为正确的工作人员二维码时，测距模块开始工作，发射脉冲测量与危险区域的距离，且可根据定位胸牌移动到基站三维定位系统中的安全区域临界点，在此位置上测量与危险区域的距离，且根据实际情况可改变测距模块的位置来测量实地位置与危险区域的距离。
3、例如公开号为：cn116165645a的专利申请公开的一种智能化的变电站三维安全距离测距设备，包括：通过设置识别人员定位胸牌的测距模块进行测距，利用支撑柱和顶升柱的升降来调节测距模块的测距高度，且支撑柱的升降与顶升柱的升降是联动的，支撑柱下降到一定位置时，会撑起行走轮，使得行走轮不再与地面接触；实现测距装置的简单化，且可以进行稳定的移动式测距功能。
4、例如公开号为：
5、但本申请在实现本申请实施例中专利技术技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：
6、现有技术中，普遍使用电场监测技术监测周围环境的电场强度、北斗定位技术确定作业人员的位置和激光雷达技术测量目标物体与设备之间的距离，由于现有技术易受到环境干扰的影响且在遮挡环境下的评估效果会显著下降，存在近电距离的评估精准性和实时性低的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例通过提供一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，解决了现有技术中近电距离的评估精准性和实时性低的问题，实现了实时精准地对作业人员的近电距离进行评估。
2、本申请实施例提供了一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，包括以下步骤：采集变电站近电作业场景，获取近电作业场景图像；对采集到的近电作业场景图像进行数据标注，获得图像标注数据并得到各种带电设备关键点、作业人员以及作业人员关键点的二维人体关键点坐标和二维带电设备关键点坐标；获取变电站近电作业场景点云图并结合二维人体关键点坐标和二维带电设备关键点坐标获得人体关键点和带电设备关键点的三维空间坐标；根据人体关键点和带电设备关键点的三维坐标得到最小关键距离指数；获取作业人员所处位置电场强度、变电站绝缘电阻和变电站设备表面温度；综合最小关键距离指数、作业人员所处位置电场强度、变电站绝缘电阻和变电站表面温度得到近电距离安全指数；根据近电距离安全指数分析作业人员安全状况并进行预警。
3、进一步的，所述对采集到的近电作业场景图像进行数据标注包括：对带电设备关键点目标和对作业人员的17个关键点位置信息进行标注，其中17个关键点位置信息标注中作业人员关键点位置包括头部的中心点、左肩和右肩、左肘和右肘、左手和右手、左臀和右臀、左膝和右膝以及左脚和右脚，其中头部的中心点需要标注包括头部正面和头部背面的中心点，以获得作业人员不同姿态下的关键点的精确位置信息。
4、进一步的，所述对作业人员的17个关键点位置信息进行标注还包括：若作业人员携带作业工具，需要对作业工具的3个关键点位置信息，即对工具的首端末端和中间位置进行标注，考虑工具对作业人员近电距离的影响。
5、进一步的，所述获取变电站近电作业场景点云图并结合二维人体关键点坐标和二维带电设备关键点坐标获得人体关键点和带电设备关键点的三维空间坐标的具体过程为：通过设备获取点云数据，对点云数据进行统计滤波处理，得到处理后的点云数据，为点云数据中的第点的点云坐标，为点云数据的总点数，将点云坐标转化为在图像中的像素坐标，再与二维人体关键点坐标和二维带电设备关键点坐标进行比对得到人体关键点和带电设备关键点的三维空间坐标。
6、进一步的，所述最小关键距离指数的获取过程为：获取每个人体关键点到每个带电设备关键点的距离，得到第个人体关键点到所有带电设备关键点的距离中的最小值，即为第个最小值，即每一个人体关键点有一个与其距离最近的带电设备关键点的距离，即得到个人体关键点与最近带电设备关键点的距离，再从这个人体关键点的人体关键点与最近带电设备关键点的距离得到最小距离，即为所有人体关键点中距离最近带电设备的最近距离，再与设定的近电安全距离进行比较，即得到最小关键距离指数。
7、进一步的，所述最小关键距离指数的具体计算公式为：
8、；
9、式中，表示为最小关键距离指数，表示为第个人体关键点坐标的横坐标轴数值，，表示为第个人体关键点坐标的纵坐标轴数值，表示为第个人体关键点坐标的垂直坐标轴数值，表示为第个带电设备关键点坐标的横坐标轴数值，，表示为第个带电设备关键点，表示为带电设备关键点总数，表示为第个带电设备关键点坐标的纵坐标轴数值，表示为第个带电设备关键点坐标的垂直坐标轴数值，表示为设定的近电安全距离，为自然常数。
10、进一步的，所述最小关键距离指数的具体分析过程为：当最小关键距离指数小于或等于最小关键距离指数阈值时，则作业人员的17个关键点中与最近带电设备关键点的最近距离小于或等于最近安全距离；当最小关键距离指数大于最小关键距离指数阈值时，则作业人员的17个关键点中与最近带电设备关键点的最近距离大于最近安全距离。
11、进一步的，所述近电距离安全指数的具体获取方法为：从数据库中获取预设的最小关键距离指数、实际电场强度、变电站设备绝缘电阻和变电站设备表面温度的权重比例；构建近电距离安全指数计算公式；具体的近电距离安全指数计算公式为：
12、；
13、式中，表示为近电距离安全指数，表示为最小关键距离指数，表示为作业人员所处位置的实际电场强度，表示为人体所能接受的最大电场强度，表示为变电站设备绝缘电阻，表示为变电站设备的规定最小绝缘电阻，表示为变电站设备表面温度，表示为变电站设备表面的正常运行温度，表示为最小关键距离指数在近电距离安全指数中所占权重比例，表示为实际电场强度在近电距离安全指数所占权重比例，表示为变电站设备绝缘电阻在近电距离安全指数中所占权本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述对采集到的近电作业场景图像进行数据标注包括：对带电设备关键点目标和对作业人员的17个关键点位置信息进行标注，其中17个关键点位置信息标注中作业人员关键点位置包括头部的中心点、左肩和右肩、左肘和右肘、左手和右手、左臀和右臀、左膝和右膝以及左脚和右脚，其中头部的中心点需要标注包括头部正面和头部背面的中心点，以获得作业人员不同姿态下的关键点的精确位置信息。
3.如权利要求2所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述对采集到的近电作业场景图像进行数据标注还包括：若作业人员携带作业工具，需要对作业工具的3个关键点位置信息，即对工具的首端末端和中间位置进行标注，考虑工具对作业人员近电距离的影响。
4.如权利要求1所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述获取变电站近电作业场景点云图并结合二维人体关键点坐标和二维带电设备关键点坐标获得人体关键点和带电设备关键点的三维空间坐标的具
5.如权利要求1所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述最小关键距离指数的获取过程为：获取每个人体关键点到每个带电设备关键点的距离，得到第个人体关键点到所有带电设备关键点的距离中的最小值，即为第个最小值，即每一个人体关键点有一个与其距离最近的带电设备关键点的距离，即得到个人体关键点与最近带电设备关键点的距离，再从这个人体关键点的人体关键点与最近带电设备关键点的距离得到最小距离，即为所有人体关键点中距离最近带电设备的最近距离，再与设定的近电安全距离进行比较，即得到最小关键距离指数。
6.如权利要求1所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述最小关键距离指数的具体计算公式为：
7.如权利要求6所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述最小关键距离指数的具体分析过程为：
8.如权利要求1所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述近电距离安全指数的具体获取方法为：
9.如权利要求8所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述近电距离安全指数的具体分析过程为：
10.如权利要求9所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述根据近电距离安全指数分析作业人员安全状况并进行预警的具体过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述对采集到的近电作业场景图像进行数据标注包括：对带电设备关键点目标和对作业人员的17个关键点位置信息进行标注，其中17个关键点位置信息标注中作业人员关键点位置包括头部的中心点、左肩和右肩、左肘和右肘、左手和右手、左臀和右臀、左膝和右膝以及左脚和右脚，其中头部的中心点需要标注包括头部正面和头部背面的中心点，以获得作业人员不同姿态下的关键点的精确位置信息。
3.如权利要求2所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述对采集到的近电作业场景图像进行数据标注还包括：若作业人员携带作业工具，需要对作业工具的3个关键点位置信息，即对工具的首端末端和中间位置进行标注，考虑工具对作业人员近电距离的影响。
4.如权利要求1所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于，所述获取变电站近电作业场景点云图并结合二维人体关键点坐标和二维带电设备关键点坐标获得人体关键点和带电设备关键点的三维空间坐标的具体过程为：
5.如权利要求1所述一种变电站作业人员近电距离精准评估方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄建华，宋玉存，李智恒，
申请(专利权)人：南京斯泰恩智慧能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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