【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及室内定位的，尤其涉及一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法。
技术介绍
1、随着现代电力系统的迅猛发展，变电站作为电力系统的关键节点，承担着输配电、变压和控制的重要职责。为了保障变电站的安全和高效运行，及时掌握变电站内工作人员的实时位置和状态显得尤为重要。传统的人员位置监测方法多依赖于无线电对讲机和人工巡检，存在实时性差、精确度低等问题。而北斗卫星导航系统的逐步完善和广泛应用，为变电站人员位置状态分析提供了一种全新的技术手段，但是由于变电站障碍物会影响北斗信号导致定位偏差，亟需一种实现变电站内部人员位置精准定位方法。
技术实现思路
1、有鉴于此，实现上述目的，本专利技术提供的一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法，包括以下步骤：
2、s1：构建变电站参考点标定模型，所述模型包括第一参考点和第二参考点，第一参考点在变电站外部并通过北斗技术进行精准定位，第二参考点以第一参考点为参考坐标进行定位以确定基站坐标，其中坐标点变换为所述参考点标定的实施方法；
3、s2：基于确定的基站坐标进行变电站人员位置定位误差估计，其中时间差定位为所述变电站人员位置定位误差估计的实施方法；
4、s3：根据定位误差估计构建变电站人员位置定位目标函数并进行优化求解得到初始人员位置坐标，其中最大似然估计为所述优化求解的实施方法；
5、s4：对求解得到的初始人员位置坐标进行扰动优化得到变电站人员位置坐标，其中改进的卡尔曼滤波为所述扰动优化的实
6、作为本专利技术的进一步改进方法：
7、可选地，所述s1步骤中构建变电站参考点标定模型，包括：
8、s11：在变电站外部区域随机选择能够进行北斗定位的m个固定位置作为第一参考点，每个固定位置的坐标记为
9、其中：
10、表示第i个固定位置；
11、表示第i个固定位置的坐标；
12、s12：在变电站顶角设置预置数量的基站并在相邻基站连线处设置第二参考点，对第二参考点与第一参考点之间进行无障碍物的激光连线并确定连线距离，共同构成三角结构，根据构成的三角结构和第一参考点坐标确定第二参考点坐标；
13、s13：根据第二参考点坐标确定基站坐标。
14、可选地，所述s2步骤中基于确定的基站坐标进行变电站人员位置定位误差估计，包括：
15、s21：根据计算得到的基站坐标记录信号从变电站人员位置坐标处到各基站位置坐标的到达时间ti，并计算信号到达各基站的到达时间差δti，计算公式为：
16、δti＝ti-t0
17、其中：
18、t0表示信号发出时刻；
19、i表示基站索引；
20、s22：根据计算得到的到达时间差进行变电站人员位置定位误差估计，计算公式为：
21、
22、其中：
23、δdi表示变电站人员位置误差估计；
24、c表示光速；
25、(x,y,z)表示变电站人员位置坐标；
26、(xi,yi,zi)表示第i个基站位置坐标。
27、可选地，所述s3步骤中根据定位误差估计构建变电站人员位置定位目标函数并进行优化求解得到初始人员位置坐标，包括：
28、s31：根据变电站人员位置坐标于基站位置之间的定位误差估计构建最大似然目标函数，计算公式为：
29、
30、其中：
31、loc＝(x,y,z)表示变电站人员位置坐标；
32、δdi表示变电站人员位置坐标loc与第i个基站位置的定位误差估计；
33、σi表示统计得到的变电站人员位置到第i个基站位置之间定位误差估计的标准差；
34、n表示基站数量；
35、s32：将构建最大似然目标函数转换为对数似然函数作为变电站人员位置定位目标函数，计算公式为：
36、
37、s33：对变电站人员位置定位目标函数进行亚梯度优化求解，将计算得到的最优位置坐标作为初始人员位置坐标。
38、可选地，所述s33步骤中对变电站人员位置定位目标函数进行亚梯度优化求解，包括：
39、s33.1：随机初始化变电站人员位置坐标loc0，并设置步长序列{αt，t＝0…t-1}和最大迭代次数t；
40、所述步长计算公式为：
41、
42、α0表示初始时刻的步长；
43、t表示迭代轮次索引；
44、s33.2：对于每轮迭代t＝0…t-1，随机从当前轮次变电站人员位置坐标loct处的亚梯度集合gt中选择一个亚梯度gt；
45、所述亚梯度集合gt表示形式为：
46、
47、其中：
48、y表示坐标位置变量；
49、f(y)表示变电站人员位置定位目标函数于坐标位置变量y处的函数值；
50、g表示满足不等式的亚梯度；
51、s33.3：根据随机选择亚梯度进行变电站人员位置坐标更新；
52、所述位置坐标更新计算公式为：
53、loct+1＝loct-αtgt
54、其中：
55、αt表示第t轮迭代的步长值；
56、loct+1表示第t+1轮迭代得到的变电站人员位置坐标；
57、s33.4：当迭代次数达到t时停止更新输出，将求解得到最优位置坐标作为初始人员位置坐标进行返回。
58、可选地，所述s4步骤中对求解得到的初始人员位置坐标进行扰动优化得到变电站人员位置坐标，包括：
59、s41：随机初始化协方差矩阵p0、状态转移矩阵f和噪声矩阵q0；
60、s42：根据计算得到的变电站人员位置坐标进行迭代更新，预测当前轮次的变电站人员位置坐标和协方差矩阵
61、通过状态转移矩阵预测k轮次变电站人员位置坐标计算公式为：
62、
63、其中：
64、xk-1表示k-1轮次计算得到变电站人员位置坐标；
65、f表示状态转移矩阵；
66、通过状态转移矩阵和噪声矩阵预测k轮次协方差矩阵计算公式为：
67、
68、其中：
69、pk-1表示k-1轮次计算得到的协方差矩阵；
70、qk-1表示k-1轮次的随机生成的噪声矩阵；
71、s43：根据预测得到的协方差矩阵，计算卡尔曼增益kk，计算公式为：
72、
73、其中：
74、hk表示第k轮迭代中的测量矩阵；
75、i表示单位矩阵；
76、s44：根据计算得到的卡尔曼增益更新变电站人员位置坐标xk和协方差矩阵pk，所述位置坐标更新计算公式为：
77、
78、所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法，其特征在于，所述S1步骤中构建变电站参考点标定模型，包括：
3.如权利要求1所述的一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法，其特征在于，所述S2步骤中基于确定的基站坐标进行变电站人员位置定位误差估计，包括：
4.如权利要求3所述的一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法，其特征在于，所述S3步骤中根据定位误差估计构建变电站人员位置定位目标函数并进行优化求解得到初始人员位置坐标，包括：
5.如权利要求1所述的一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法，其特征在于，所述S33步骤中对变电站人员位置定位目标函数进行亚梯度优化求解，包括：
6.如权利要求1所述的一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法，其特征在于，所述S4步骤中对求解得到的初始人员位置坐标进行扰动优化得到变电站人员位置坐标，包括：
【技术特征摘要】
1.一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法，其特征在于，所述s1步骤中构建变电站参考点标定模型，包括：
3.如权利要求1所述的一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法，其特征在于，所述s2步骤中基于确定的基站坐标进行变电站人员位置定位误差估计，包括：
4.如权利要求3所述的一种基于北斗技术的变电站人员位置状态分析方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛垣绗，赵永良，何方明，郭泰龙，王凌飞，刘动，傅宁，聂海涛，彭兴思，韩冰，杜如钧，康宇佳，
申请(专利权)人：国网北京市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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