柔直换流站火灾定位方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及计算机技术领域，特别是涉及柔直换流站火灾定位方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.柔性直流换流站阀厅内大容量换流阀、高压直流断路器等是保证柔性直流输电系统稳定运行的核心设备，且造价昂贵。目前换流站阀厅消防设施配置为“红外+烟感”装置，仅可提供火灾预警信息，一旦发生火情，由于阀厅的特殊性，现场人员无法及时进入阀厅，大量的电力电子组部件缺乏有效的消防应急措施。
3.应用于柔性直流换流站的火灾定位技术中，是通过在阀厅内布置一定数量的固定及轨道式摄像头，可实现可见光及红外检测功能，一旦发生火灾则将位置发送至控制中心以实现火灾位置的定位。但是，由于阀厅内阀塔结构紧凑，且暖通等辅助设施布局分散，存在监测盲区导致无法实现精准定位。


技术实现要素：

4.基于上述问题，本技术提供了柔直换流站火灾定位方法、装置、设备及存储介质，避免地面监测盲区而无法实现定位的缺点。
5.本技术实施例公开了如下技术方案：
6.第一方面，本技术提供一种柔直换流站火灾定位方法，该方法包括：
7.控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与所述无人机的画面中心重合；
8.分别测量所述坐标点与所述着火位置中心之间的距离；
9.基于至少三个所述坐标点与所述着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标。
10.可选地，所述坐标点数等于三个时，所述基于至少三个所述坐标点与所述着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标，包括：
11.分别建立各所述坐标点、着火位置中心坐标以及各所述坐标点与着火位置中心坐标之间的距离的三元一次方程组；
12.联立三个所述三元一次方程的方程组组，得到着火位置中心坐标。
13.可选地，所述坐标点数大于三个时，所述基于至少三个所述坐标点与所述着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标，包括：
14.分别建立各所述坐标点、着火位置中心坐标以及各所述坐标点与着火位置中心坐标之间的距离的三元一次方程；
15.联立任意三个所述三元一次方程的方程组，得到多个预备着火位置中心坐标；
16.对多个所述预备着火位置中心坐标进行拟合，得到着火位置中心坐标。
17.可选地，所述分别测量所述坐标点与所述着火位置中心之间的距离，包括：
18.使用激光测距分别测量所述坐标点与所述着火位置中心之间的距离。
19.可选地，所述控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与所述无人机的画面中心重合，包括：
20.通过热成像技术，获得着火位置的中心；
21.控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与所述无人机的画面中心重合。
22.可选地，所述方法还包括：
23.控制无人机通过红外技术在目标范围进行巡逻。
24.第二方面，本技术提供柔直换流站火灾定位装置，所述装置包括：控制模块，测量模块以及定位模块；
25.所述控制模块，用于控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与所述无人机的画面中心重合；
26.所述测量模块，用于分别测量所述坐标点与所述着火位置中心之间的距离；
27.所述定位模块，用于基于至少三个所述坐标点与所述着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标。
28.可选地，所述坐标点数等于三个时，所述定位模块，具体用于：
29.分别建立各所述坐标点、着火位置中心坐标以及各所述坐标点与着火位置中心坐标之间的距离的三元一次方程组；
30.联立三个所述三元一次方程的方程组组，得到着火位置中心坐标。
31.可选地，所述坐标点数大于三个时，所述定位模块，具体用于：
32.分别建立各所述坐标点、着火位置中心坐标以及各所述坐标点与着火位置中心坐标之间的距离的三元一次方程；
33.联立任意三个所述三元一次方程的方程组，得到多个预备着火位置中心坐标；
34.对多个所述预备着火位置中心坐标进行拟合，得到着火位置中心坐标。
35.可选地，所述控制模块，具体用于：
36.通过热成像技术，获得着火位置的中心；
37.控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与所述无人机的画面中心重合。
38.可选地，所述测量模块，具体用于：
39.使用激光测距分别测量所述坐标点与所述着火位置中心之间的距离。
40.第三方面，本技术提供一种计算机设备，包括：存储器，处理器，及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如第一方面任一项所述的柔直换流站火灾定位方法。
41.第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备执行如第一方面任一项所述的柔直换流站火灾定位方法。
42.首先，控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与无人机的画面中心重合；然后，分别测量坐标点与着火位置中心之间的距离；最后，基于至少三个坐标点与着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标。
43.相较于现有技术，本技术主要有以下有益效果：其一，无人机巡查避免了现有技术中因存在监测盲区导致的无法精准定位的缺点；其二，由于无人机的巡查范围比较广，所以一台无人机可以对一定范围内的所有柔性直流换流站进行监控，不用在每一个柔性直流换流站内配备大量的监测设备，降低柔性直流换流站的建设成本；其三，由于柔直换流站内目前仅存在火灾报警设备，缺乏灭火设施，本技术的无人机与消防车联动可弥补此弊端。
附图说明
44.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.图1为本技术实施例提供的一种柔直换流站火灾定位方法的流程图；
46.图2为本技术实施例提供的另一种柔直换流站火灾定位方法的流程图；
47.图3为本技术实施例提供的一种柔直换流站火灾定位装置的结构示意图。
具体实施方式
48.本技术说明书和权利要求书及附图说明中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。
49.在本技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
50.正如前文描述，目前对于柔性直流换流站阀厅内的火灾监测主要依靠阀厅内的红外检测设备以及烟雾检测设备加以实现，由于阀厅内阀塔结构紧凑，且暖通等辅助设施布局分散，现有检测手段存在诸多盲区，无法实现精准监视。经过研究，在空中进行火灾监测可以有效避免现有技术中出现的盲区。
51.有鉴于此，本技术提供一种火灾检测方法，该方法包括：首先，控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与无人机的画面中心重合；然后，分别测量坐标点与着火位置中心之间的距离；最后，基于至少三个坐标点与着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标。
52.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
53.参见图1，该图为本技术实施例提供的一种柔直换流站火灾定位方法的流程图。
54.如图1所示，该方法包括：
55.s101：控制无人机移动，在至少三个坐标点处将着火位置的中心与无人机的画面中心重合。
56.无人机可以是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，或
者由车载计算机完全地或间歇地自主地操作。本技术实施例中的无人机还需要带有显示界面，并且其显示界面的中心有用于校准的校准点。
57.无人机的移动可以通过其内置的cpu来进行控制，其移动的方向可以是左右也可以是上下，直至着火位置的中心与无人机显示界面的中心相重合为止，并记录当前无人机的坐标位置。
58.具体地，通过热成像技术，获得着火位置的中心；控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与所述无人机的画面中心重合。
59.作为示例，通过控制无人机进行移动，移动的方向包括但不限于上、下、左和右。当无人机显示界面的中心与着火位置的中心相重合的时候，记录第一个无人机的坐标c
u1
(a1,b1,c1)；继续移动无人机，直至无人机显示界面的中心与着火位置的中心相重合，记录第二个无人机的坐标c
u2
(a2,b2,c2)；继续移动无人机，直至无人机显示界面的中心与着火位置的中心相重合，记录第三个无人机的坐标c
u3
(a3,b3,c3)，若要实现火灾的定位至少需要三个无人机的坐标，当然，如果想要定位的更加的准确可以继续移动获取更多的无人机的坐标。
60.s102：分别测量坐标点与着火位置中心之间的距离。
61.具体地，可以通过激光测距的方式测量坐标点与着火位置中心之间的距离。
62.作为示例，当无人机位于坐标c
u1
时，通过激光测距测量坐标c
u1
与着火位置中心的距离，记为s1；当无人机位于坐标c
u2
时，通过激光测距测量坐标c
u2
与着火位置中心的距离，记为s2；当无人机位于坐标c
u3
时，通过激光测距测量坐标c
u3
与着火位置中心的距离，记为s3。
63.s103：基于至少三个坐标点与着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标。
64.具体地，分别建立各所述坐标点、着火位置中心坐标以及各所述坐标点与着火位置中心坐标之间的距离的三元一次方程组；联立三个所述三元一次方程的方程组组，得到着火位置中心坐标。
65.作为示例，假设着火位置中心的坐标为c
f1
(x,y,z)；无人机的第一坐标为c
u1
(a1,b1,c1)，第二坐标为c
u2
(a2,b2,c2)，第三坐标为c
u3
(a3,b3,c3)；第一坐标与着火位置中心之间的距离为s1，第二坐标与着火位置中心之间的坐标为s2，第三坐标与着火位置中心之间的坐标为s3。可以建立以下方程组：
[0066][0067]
其中，a1、b1、c1与s1，a2、b2、c2与s2以及a3、b3、c3与s3均是已知的数值，所以上述方程式组实则为三元一次方程组，必然可以求出着火位置中心的坐标为c
f1
(x,y,z)的具体数值。
[0068]
首先，控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与无人机的画面中心重合；然后，分别测量坐标点与着火位置中心之间的距离；最后，基于至少三个坐标点与着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标。本实施例中所述的方法主要有以下有益效果：其一，无人机巡查避免了现有技术中因存在监测盲区导致的无法精准定位的缺
点；其二，由于无人机的巡查范围比较广，所以一台无人机可以对一定范围内的所有柔性直流换流站进行监控，不用在每一个柔性直流换流站内配备相应的监测设备，降低柔性直流换流站的建设成本；其三，由于火焰的特殊性是不能直接通过激光测距测得火灾中心位置的，所以通过本实施例提供的方法可以间接地通过激光测距测量出火灾中心位置的坐标。
[0069]
参见图2，该图为本技术实施例提供的另一种柔直换流站火灾定位方法的流程图。
[0070]
如图2所示，该方法包括：
[0071]
s201：控制无人机移动，在至少四个坐标点处将着火位置的中心与无人机的画面中心重合。
[0072]
为便于理解，本实施例以四个坐标点为例进行阐述，即无人机的第一个坐标点为c
u1
(a1,b1,c1)，第二个坐标点为c
u2
(a2,b2,c2)，第三个坐标点为c
u3
(a3,b3,c3)，第四个坐标点为c
u4
(a4,b4,c4)。需要注意的是本实施例不对坐标点的数目进行限定，即坐标点的数目只要大于等于四即可。
[0073]
s202：分别测量坐标点与着火位置中心之间的距离。
[0074]
坐标c
u1
与着火位置中心的距离，记为s2，坐标c
u2
与着火位置中心的距离，记为s2，坐标c
u3
与着火位置中心的距离，记为s3，坐标c
u4
与着火位置中心的距离，记为s4。
[0075]
s203：基于至少四个所述坐标点与所述着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标。
[0076]
具体地，分别建立各坐标点、着火位置中心坐标以及各坐标点与着火位置中心坐标之间的距离的三元一次方程；联立任意三个三元一次方程的方程组，得到多个预备着火位置中心坐标；对多个所述预备着火位置中心坐标进行拟合，得到着火位置中心坐标。
[0077]
作为示例，假设着火位置中心的坐标为cf(x,y,z)；无人机的第一坐标为c
u1
(a1,b1,c1)，第二坐标为c
u2
(a2,b2,c2)，第三坐标为c
u3
(a3,b3,c3)，第四坐标为c
u4
(a4,b4,c4)；第一坐标与着火位置中心之间的距离为s1，第二坐标与着火位置中心之间的坐标为s2，第三坐标与着火位置中心之间的坐标为s3，第四坐标与着火位置中心之间的坐标为s4。可以建立以下方程组：
[0078][0079]
或
[0080][0081]
或
[0082]
[0083]
或
[0084][0085]
也就是说，假如有四个无人机坐标，可以得到四组三元一次方程组，进而得到四个预备着火中心位置的坐标，分别即为c
f1
、c
f2
、c
f3
以及c
f4
。
[0086]
通过将c
f1
、c
f2
、c
f3
以及c
f4
四个坐标点进行拟合，得到最终的着火中心位置的坐标。拟合的工具可以采用cytoscape、3dmax等相关的软件来加以实现。
[0087]
本实施例以四个无人机坐标点为例进行相应的阐述，下面将阐述其他的情况，假设无人机的坐标点个数为n，可以分别测得n个坐标点与火灾中心位置的距离，取任意三个组成一个方程组，即n个点对应c3n组三元一次方程组，也即可以得到c3n个预备着火中心位置的坐标。
[0088]
本实施例中所述的方法主要有以下有益效果：其一，无人机巡查避免了现有技术中因存在监测盲区导致的无法精准定位的缺点；其二，由于无人机的巡查范围比较广，所以一台无人机可以对一定范围内的所有柔性直流换流站进行监控，不用在每一个柔性直流换流站内配备相应的监测设备，降低柔性直流换流站的建设成本；其三，由于火焰的特殊性是不能直接通过激光测距测得火灾中心位置的，所以通过本实施例提供的方法可以间接地通过激光测距测量出火灾中心位置的坐标；其四，相较于通过三个坐标点确定火灾中心位置的坐标的方式而言，本实施例更加精确。
[0089]
参见图3，该图为本技术实施例提供的一种柔直换流站火灾定位装置的结构示意图。
[0090]
如图3所示，该装置包括：控制模块301，测量模块302以及定位模块303；
[0091]
控制模块301，用于控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与无人机的画面中心重合；
[0092]
测量模块302，用于分别测量坐标点与着火位置中心之间的距离；
[0093]
定位模块303，用于基于至少三个坐标点与着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标。
[0094]
可选地，当坐标点数等于三个时，定位模块303，具体用于：
[0095]
分别建立各坐标点、着火位置中心坐标以及各坐标点与着火位置中心坐标之间的距离的三元一次方程组；
[0096]
联立三个所述三元一次方程的方程组组，得到着火位置中心坐标。
[0097]
可选地，当坐标点数大于三个时，定位模块303，具体用于：
[0098]
分别建立各坐标点、着火位置中心坐标以及各坐标点与着火位置中心坐标之间的距离的三元一次方程；
[0099]
联立任意三个所述三元一次方程的方程组，得到多个预备着火位置中心坐标；
[0100]
对多个预备着火位置中心坐标进行拟合，得到着火位置中心坐标。
[0101]
可选地，控制模块301，具体用于：
[0102]
通过热成像技术，获得着火位置的中心；
[0103]
控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与所述无人机的画面中心重合。
[0104]
可选地，测量模块302，具体用于：
[0105]
使用激光测距分别测量坐标点与着火位置中心之间的距离。
[0106]
本技术实施例提供一种灭火系统，该系统包括：cpu、无人机以及消防车；
[0107]
其中，cpu，用于控制无人机移动，至少在三个坐标点处将着火位置的中心与无人机的画面中心重合；分别测量坐标点与着火位置中心之间的距离；基于至少三个坐标点与着火位置中心之间的距离，得到着火位置中心坐标；
[0108]
cpu还用于，将着火位置中心坐标发送给消防车，以便消防车对火灾位置进行定位并展开灭火。
[0109]
具体地，应急消防车结合自身坐标cc(d,e,f)，并控制消防炮控制云台使射流落点和无人机显示界面的中心重合，计算出距离位置，并利用机载激光测距仪再次确定射流终点坐标是准确的。
[0110]
可选地，消防车灭火管路采用伸缩式，可根据火势位置，动态调整管路长度和角度，确保精准灭火。
[0111]
本技术实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本技术实施例所述的柔直换流站火灾定位方法。
[0112]
在实际应用中，所述计算机可读存储介质可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
[0113]
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
[0114]
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0115]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或
广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0116]
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元提示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0117]
以上所述，仅为本技术的一种具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。