变电检修作业定位及安全预警方法与流程

本发明涉及变电检修的技术领域，尤其是指变电检修作业定位及安全预警方法。

背景技术：

变电设备种类多、结构不固定，与线路相比检修作业环境更复杂，检修作业过程中作业人员容易出现因疏忽或其他方面原因误入带电间隔或误碰带电设备引发安全事故，因此在检修过程中应采取一定的安全措施。目前通过在检修区域设置警示装置（声、光警示装置）、警示牌、或围栏对检修人员进行警示，并不能完全杜绝检修人员误入带电间隔及误登带电设备的情况。因此加强变电站设备区的设备管理，实现检修人员只进入相应的检修间隔，不误入带电运行间隔就显得十分重要。

由于变电站结构复杂，检修作业过程应控制作业人员与带电设备距离及带电作业过程中组合间隙。目前常见的方法是给工作人员配置GPS定位设备，但是采用上述方法获得的定位结果受环境影响因素大，误差一般2m左右，且无法定位与设备之间的方位关系，因此不具备实用价值。另外，还出现了利用超声波计算通过发射超声波并接收由被测目标反射产生的回波，根据回波与发射波的时间差计算出目标距离的方法，这种方法的定位误差达9cm，但是硬件设备要求高，并且不便于携带。因此目前并无有效的方法及设备以供使用。

技术实现要素：

为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中仍旧存在检修作业人员误入带电间隔及误登带电设备的问题从而提供一种可以有效确保检修作业人员安全的变电检修作业定位及安全预警方法。

为解决上述技术问题，本发明的一种变电检修作业定位及安全预警方法，其步骤如下：步骤S1：在变电站的不同带电设备上均布置射频标签；步骤S2：检修作业人员通过随身携带的识别器读取所述射频标签的信息和数据；步骤S3：根据所述信息和数据实时分析并判断所述检修作业人员在所述变电站的位置，若其位置不在安全区域的范围内，则发出预警信息。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S1中，所述变电站的不同带电设备包括检修作业的设备、安全围栏、接地设备、穿墙套管、管母导线以及平波电抗。

在本发明的一个实施例中，所述射频标签以360度为原则覆盖在所述变电站的不同带电设备上。

在本发明的一个实施例中，所述射频标签内记录有设备的种类及同种设备上的标签编号。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S3中，实时分析并判断所述检修作业人员在所述变电站的位置包括若检修作业人员在地电位检修作业过程中，则根据所述识别器读取的信息和数据，判断所述地电位作业人员与所述带电设备的距离。

在本发明的一个实施例中，所述地电位作业人员与所述带电设备的距离采用基于测距和测角的方法对所述射频标签进行定位，若所述识别器与所述射频标签的距离为R，所述识别器与所述射频标签的连线与水平线夹角为θ，根据距离R和夹角θ计算所述地电位作业人员与所述带电设备的坐标关系，若所述地电位作业人员与所述带电设备接近安全距离，则发出预警信息。

在本发明的一个实施例中，所述安全距离是以行业规定为参考。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S3中，实时分析并判断所述检修作业人员在所述变电站的位置包括若检修作业人员在等电位作业过程中，则根据所述识别器读取的信息和数据，判断所述识别器与所述接地体及带电体之间的组合间隙，若所述组合间隙不在安全范围内，则发出预警信息。

在本发明的一个实施例中，所述组合间隙是指所述识别器与所述接地体之间的距离与所述识别器与所述带电体之间距离的和。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S3中，所述预警信息通过所述识别器的发声或者发光到达警告指示的目的。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述变电检修作业定位及安全预警方法，在变电站的不同带电设备上均布置射频标签，检修作业人员通过随身携带的识别器可以实时读取所述射频标签的信息和数据，根据所述信息和数据实时分析并判断所述检修作业人员在所述变电站的位置，若其位置不在安全区域的范围内，则发出预警信息，提示进入危险区域，避免误入带电间隔及误登带电设备，从而确保检修作业人员的安全，提高了作业的安全性。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明所述变电检修作业定位及安全预警方法的流程图；

图2是本发明以阀厅出线周围为例在所述变电站的带电设备上布置射频标签的示意图；

图3是本发明以绝缘软梯开展管母带电作业上布置射频标签的示意图。

具体实施方式

请参考图1所示，本实施例提供一种变电检修作业定位及安全预警方法，其步骤如下：步骤S1：在变电站的不同带电设备上均布置射频标签；步骤S2：检修作业人员通过随身携带的识别器读取所述射频标签的信息和数据；步骤S3：根据所述信息和数据实时分析并判断所述检修作业人员在所述变电站的位置，若其位置不在安全区域的范围内，则发出预警信息。

上述是本发明所述的核心技术领域，本发明所述变电检修作业定位及安全预警方法，所述步骤S1中，在变电站的不同带电设备上均布置射频标签，通过所述射频标签记录所述变电站上不同带电设备的各种信息和数据；所述步骤S2中，检修作业人员通过随身携带的识别器读取所述射频标签的信息和数据，检修作业人员通过随身携带的识别器可以实时读取所述射频标签的信息和数据，其中通过所述信息可以判断是何种设备，通过所述数据可以计算所述识别器和所述射频标签的距离，从而有利于判断是否进入危险区域；所述步骤S3中，根据所述信息和数据实时分析并判断所述检修作业人员在所述变电站的位置，若其位置不在安全区域的范围内，则发出预警信息，提示进入危险区域，避免误入带电间隔及误登带电设备，从而确保检修作业人员的安全，提高了作业的安全性；若其位置在安全区域，则检修作业人员可以随意走动。

所述步骤S1中，所述变电站的不同带电设备包括检修作业的设备、安全围栏、接地设备、穿墙套管、管母导线以及平波电抗。为了使检修作业人员无论从哪个方向靠近设备时均能被所述识别器检测到相关信息和数据，所述射频标签以360度为原则覆盖在所述变电站的不同带电设备上，且所述射频标签内记录有设备的种类及同种设备上的标签编号，从而有利于通过所述射频标签内的信息识别不同的设备以及确认设备与所述识别器之间的距离。

所述步骤S3中，根据所述步骤S2中识别器读取的相关射频标签的信息和数据可以实时分析并判断所述检修作业人员在所述变电站的位置，其中通过计算所述识别器与所述射频标签之间的距离就可以判断所述检修作业人员在所述变电站的位置，下面以阀厅10出线周围为例且检修作业人员在地电位检修作业过程中具体说明在所述变电站的不同带电设备上如何计算所述识别器与所述射频标签之间的距离：

如图2所示，在所述穿墙套管11上布置穿墙套管标签12，在所述第一管母导线13上布置管母导线标签14，以及在所述平波电抗15上布置平波电抗标签16，当检修作业人员临近时，所述识别器读出标签信息并计算出与所述穿墙套管11、管母导线14、平波电抗15之间的距离及位置。具体地，判断所述识别器与所述射频标签之间的距离信息采用混合定位算法，其基于测距和测角两种方法来对所述射频标签进行定位，若所述识别器与所述射频标签的距离为R，所述识别器与所述射频标签的连线与水平线夹角为θ，根据距离R和夹角θ计算所述地电位作业人员与所述带电设备的坐标关系，其中以所述识别器的位置为原点，竖直方向为纵坐标，由几何关系可得：tan(θ)=(x₀-x₁)/(y₀-y₁)，且(x₀-x₁)²+(y0-y1)2=R2，通过解方程组就可以得到标签的具体位置坐标(x₀-x₁)，依此计算出所述检修工作人员与所述穿墙套管11、所述第一管母导线13以及所述平波电抗15直接的坐标关系。若所述地电位作业人员与所述带电设备接近安全距离，则发出预警信息，从而避免误入带电间隔，确保检修作业人员的安全，提高了作业的安全性。其中所述安全距离是以行业规定为参考，如所述带电设备为10kV时，所述检修工作人员与所述带电设备的安全距离为0.4m，以所述带电设备标签为圆心，以0.4m为半径作圆，以圆范围内的区域作为判断临近危险区域阈值，若检修工作人员与所述带电设备接近0.4m时发出预警信息，从而确保检修作业人员的安全，提高了作业的安全性。

下面再详细论述检修作业人员在等电位检修作业过程中如何计算所述识别器与所述射频标签之间的距离：

在等电位作业过程中，以绝缘软梯开展管母带电作业为例，根据所述识别器读取的信息和数据，判断所述识别器与所述接地体及带电体之间的组合间隙，若所述组合间隙不在安全范围内，则发出预警信息。具体地，如图3所示，所述第二管母导线31上设有第二管母导线标签32，所述接地体33上设有接地体标签34，检修作业人员35携带的识别器测得检修作业人员35与第二管母导线31的第一距离d1及检修作业人员35与所述接地体33的第二距离d2，随着检修作业人员35的位置变化两个距离值实时变化，其中所述第一距离d1与第二距离d2的和为组合间隙，也就是说，所述组合间隙是指所述识别器与所述接地体之间的距离与所述识别器与所述带电体之间距离的和。当所述第一距离d1与第二距离d2的和达到行业规定值时，所述识别器会发出预警信息，避免误登带电设备，从而确保检修作业人员的安全，提高了作业的安全性。

本实施例中，所述预警信息通过所述识别器的发声或者发光到达警告指示的目的，从而检修作业人员可以很直观的判断是否处于危险区域，确保检修作业人员的安全，提高了作业的安全性。

综上，本发明所述技术方案具有以下优点：

1.本发明所述变电检修作业定位及安全预警方法，所述步骤S1中，在变电站的不同带电设备上均布置射频标签，通过所述射频标签记录所述变电站上不同带电设备的各种信息和数据；所述步骤S2中，检修作业人员通过随身携带的识别器读取所述射频标签的信息和数据，检修作业人员通过随身携带的识别器可以实时读取所述射频标签的信息和数据，其中通过所述信息可以判断是何种设备，通过所述数据可以计算所述识别器和所述射频标签的距离，从而有利于判断是否进入危险区域；所述步骤S3中，根据所述信息和数据实时分析并判断所述检修作业人员在所述变电站的位置，若其位置不在安全区域的范围内，则发出预警信息，提示进入危险区域，避免误入带电间隔及误登带电设备，从而确保检修作业人员的安全，提高了作业的安全性；若其位置在安全区域，则检修作业人员可以随意走动。

2.本发明所述变电检修作业定位及安全预警方法，所述变电站的不同带电设备包括检修作业的设备、安全围栏、接地设备、穿墙套管、管母导线以及平波电抗。为了使检修作业人员无论从哪个方向靠近设备时均能被所述识别器检测到相关信息和数据，所述射频标签以360度为原则覆盖在所述变电站的不同带电设备上，且所述射频标签内记录有设备的种类及同种设备上的标签编号，从而有利于通过所述射频标签内的信息识别不同的设备以及确认设备与所述识别器之间的距离。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。