[实用新型]基于激光扫描和超宽带定位的变电站作业安全检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变电站安全区域监控系统领域，特别涉及一种基于激光扫描和超宽带定位的变电站作业安全检测系统。

背景技术

变电站是衔接发电、输电、变电、配电、用电和调度的最关键环节，也是电网中实现能源转换和控制的核心平台，其安全稳定运行和管理一直是行业关注的重点。在变电站改建、扩建和维修的过程中，作业人员和机器(如挖机)可能会因为疏忽大意，接近或误入危险区域，超出作业范围，从而发生触电安全事故。而目前，在变电站设备运行状态的巡视及安全区域监控全过程的自动化方面还没有相关的成熟技术。

现有的安全监测技术主要有基于红外、蓝牙、RFID、WiFi、Zigbee等无线定位技术。然而红外定位方式必须要可视范围内测量，当距离较大时并不适合，同时精度较低，往往无法达到测量的要求，容易受到测量环境的干扰；蓝牙技术相对于其他几种方式，虽然能够达到精确的定位结果，但技术不够成熟，无法大规模的运用在实际定位测量中，而且通讯速率较低；RFID技术可以达到厘米级定位精度的信息，成本较低，但作用距离较近，不便于整合到其他系统中；Zigbee技术主要作为近距离内的通讯，同时存在可靠性低，不稳定等问题，因此往往造成精度达不到需求；基于视觉检测的技术由于受到光线和遮挡等因素的影响，无法达到可靠的安全管控。

发明内容

本实用新型为克服上述现有技术的不足之处，提供一种基于激光扫描和超宽带定位的变电站作业安全检测系统，以期能对检测区域内的人员和机械设备进行准确定位和实时监控，从而提高作业的安全性。

为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型一种基于激光扫描和超宽带定位的变电站作业安全检测系统的特点包括：无线通讯超宽带传感器、超宽带移动标签、激光模块、旋转平台和上位机；

所述无线通讯超宽带传感器固定在支架上并作为超宽带通讯基站；所述超宽带移动标签固定在变电站工作人员的安全帽上或者挖掘机的机械臂上；所述激光模块固定安装在所述旋转平台上；所述旋转平台由外部移动电池供电，并通过电机在一定角度内匀速旋转；由所述超宽带通讯基站的安全区域边界和激光模块的扫描范围构成检测区域；

所述无线通讯超宽带传感器通过数据线与所述上位机连接，用于传输所采集到的超宽带移动标签的二维坐标；

所述激光模块通过数据线与所述上位机连接，用于判断超宽带移动标签的是否超过限高；

所述上位机根据所接收到的超宽带移动标签的二维坐标和高度判断信息，对所述检测区域内的变电站工作人员和挖掘机进行实时监测和报警。

本实用新型所述的基于激光扫描和超宽带定位的变电站作业安全检测系统的特点也在于：在所述检测区域内，设置有四个超宽带通讯基站，其中三个超宽带通讯基站保持同一高度，另外一个超宽带通讯基站的高度不同。

所述激光模块包括：电源模块、激光探头、微处理器、串口电路；

当所述激光探头探测到所述超宽带移动标签的高度信号时，将所述高度信号传输至所述微处理器的PA引脚；所述微处理器将所述高度信号通过所述串口电路传递给所述上位机；所述电源模块为所述微处理器和激光探头供电。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

1、本实用新型将无线通讯超宽带传感器和激光模块运用到变电站安全区域监控领域，可以对安全区域内的人员进行自动监控和实时定位，实现了对监测区域的监督和预警功能，从而减少了人员伤亡事故，保证了变电站的安全运行和人员操作的人身安全。

2、本实用新型所采用的无线通讯超宽带传感器，具有功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低，尤其是能提供非常精确的定位精度等优点，从而实现了短距离内超宽带、高速的数据传输功能。

附图说明

图1是本实用新型系统的空间布置示意图；

图2是本实用新型系统的数据传输流程图；

图3是本实用新型系统中上位机的数据处理流程图；

图中标号：1无线通讯超宽带传感器；2无线超宽带移动标签；3支架；4激光模块；5旋转平台；6上位机；7安全区域边界；8激光扫描范围。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。

本实施例中，如图1所示，一种基于激光扫描和超宽带定位的变电站作业安全检测系统，包括：无线通讯超宽带传感器1、超宽带移动标签2、激光模块4、旋转平台5和上位机6；