一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统的制作方法

本发明涉及的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，特别是涉及应用于防碰撞预警系统领域的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统。

背景技术：

1、变电站是电网供应电能的重要枢纽，变电站的安全生产管理水平直接影响了电网安全稳定。现有的安全管控手段主要通过人工现场监控和远程监控相结合的方式，存在人力投入较多、视野盲区多、人员素质要求高、不能长时间进行监管等问题，自动化程度不高。这种情况在大型机械设备参与的检修中问题更加突出。现有的安全管控手段限制了作业现场安全管控能力进一步提升。

2、为解决车辆防碰撞预警准确性的问题，市场中的某防碰撞预警系统采用激光雷达和超声波雷达预警的设计，具有一定的市场占比。

3、中国专利cn109334564b说明书公开了一种防碰撞的汽车主动安全预警系统，包括传感单元、ecu和执行单元三大部分。采用传感器和全景测距雷达得到实时的行车状态信号、驾驶员状态信号以及道路环境信号，通过a/d转换将监测信号送入ecu。ecu采用分层控制器结构，上层控制器利用上述信号并通过操纵逆动力学计算输出期望车速与期望方向盘转角，并根据不同的危险工况设置不同的危险状态等级及切换规则。下层控制器将上层输出的信号转换为控制指令，输出期望的制动压力和方向盘转矩以及预警信号给执行单元，及时避免行车发生碰撞。该系统通过将主动预警、主动制动及主动转向控制相结合，能有效防止汽车与前车或障碍物发生碰撞的危险。

4、现有的变电站作业场地的安全管控手段主要通过人工现场监控和远程监控相结合的方式，存在人力投入较多、视野盲区多、人员素质要求高、不能长时间进行监管等问题，自动化程度不高。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是现有的变电站作业场地的安全管控手段主要通过人工现场监控和远程监控相结合的方式，存在人力投入较多、视野盲区多、人员素质要求高、不能长时间进行监管等问题，自动化程度不高。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，包括系统端和设备端，系统端包括应用服务器和数据库服务器，应用服务器内设置有可视化模块、互联网模块、地图导航模块、作业监控模块、终端数据处理器、三维模型管理模块、设备管理模块、预警管理模块、通信模块和车辆管理模块，数据库服务器内设置有总数据库，总数据库内处理有作业车辆模型数据、作业场地建模数据和作业场地图数据；

3、设备端包括安装在作业车辆上并与作业监控模块信号连接的地面终端，作业车辆的工作端上安装有监测终端，地面终端与监测终端信号连接；

4、地面终端包括处理器，处理器上连接有移动通信模块、全景监测模块、显示模块和声光告警模块、电源模块、测量模块和主定位模块；

5、车辆管理模块包括内部车辆管理单元和外部车辆管理单元，内部车辆管理单元内处理有内部车辆信息，内部车辆信息包括车主信息、车辆型号和车辆建模数据；外部车辆管理单元内的车辆信息通过地面终端上传；外部车辆信息包括车主信息、车辆型号，车辆长度、宽度和高度；

6、监测终端包括数据管理模块，数据管理模块上连接有图像采集模块、副定位模块、激光雷达模块、测速模块。

7、在上述车载式防碰撞预警系统中，有效提升施工安全作业水平，方便施工时内外部车辆作业时的管理和安全告警。

8、作为本申请的进一步改进，地面终端和监测终端均可拆卸式安装在作业车辆上。

9、作为本申请的再进一步改进，激光雷达模块包括单目激光雷达、双目激光雷达和俯视雷达，单目激光内搭和双目激光雷达安装在作业车辆吊臂的支架上，俯视雷达安装在作业车辆吊臂的活动端；全景监测模块包括安装在作业车辆周围的贴片摄像头和超声波雷达。

10、作为本申请的更进一步改进，作业监控模块上连接有多个安装在作业场地的多个摄像头、超声波雷达和激光雷达。

11、作为本申请的又一种改进，可视化模块用于调取作业监控模块、地面终端和监测终端的监测图像。

12、作为本申请的又一种改进，作业监控模块，车辆违规情况则进行预告警，预告时调用声光告警服务，实现现场声光告警提醒；

13、预告警时，预警管理模块调用作业监控模块对车辆违规情况进行抓拍，将抓拍图片、违规种类判断、违规时间和车辆定位信息保存至数据库服务器；

14、预告警时的抓拍记录进行查询，包括时间、位置、现场抓拍图片查看、违规判断等信息。

15、作为本申请的又一种改进，车辆违规情况包括车间距离小于设定值，车辆及车辆工作端与虚拟围栏间间距小于设定值，车辆及车辆工作端向虚拟围栏的移速超过设定值。

16、作为本申请的再一种改进，三维模型管理模块基于雷达点云技术，调用安装在作业现场的激光雷达设备并对现场环境进行实时建模，获得作业场景模型，三维模型管理模块可在作业场景模型内设置虚拟围栏，置虚拟围栏作为作业场景中的预警边界。

17、作为本申请的再一种改进，测速模块根据副定位模块和激光雷达模块的检测数据计算吊车工作端的移动速度。

18、作为本申请的再一种改进，测量模块上连接有激光扫描装置，激光扫描装置用于测量车辆的长度、宽度和高度信息。

19、综上，本方案实现在内外部车辆进入作业场地进行施工时，可将内外部车辆模型快速与作业场景模型结合，以便于作业车辆的监控管理，且在车辆作业过程中，对作业端进行全面监控并对违规操作进行及时预警。

技术特征：

1.一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，其特征在于：包括系统端和设备端，所述系统端包括应用服务器和数据库服务器，所述应用服务器内设置有可视化模块、互联网模块、地图导航模块、作业监控模块、终端数据处理器、三维模型管理模块、设备管理模块、预警管理模块、通信模块和车辆管理模块，所述数据库服务器内设置有总数据库，所述总数据库内处理有作业车辆模型数据、作业场地建模数据和作业场地图数据；

2.根据权利要求1所述的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，其特征在于：所述地面终端和监测终端均可拆卸式安装在作业车辆上。

3.根据权利要求2所述的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，其特征在于：所述激光雷达模块包括单目激光雷达、双目激光雷达和俯视雷达，所述单目激光内搭和双目激光雷达安装在作业车辆吊臂的支架上，所述俯视雷达安装在作业车辆吊臂的活动端；所述全景监测模块包括安装在作业车辆周围的贴片摄像头和超声波雷达。

4.根据权利要求3所述的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，其特征在于：所述作业监控模块上连接有多个安装在作业场地的多个摄像头、超声波雷达和激光雷达。

5.根据权利要求4所述的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，其特征在于：所述可视化模块用于调取作业监控模块、地面终端和监测终端的监测图像。

6.根据权利要求5所述的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，其特征在于：所述作业监控模块监测到车辆违规情况则进行预告警，预告时调用声光告警服务，实现现场声光告警提醒；

7.根据权利要求6所述的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，其特征在于：所述车辆违规情况包括车间距离小于设定值，车辆及车辆工作端与虚拟围栏间间距小于设定值，车辆及车辆工作端向虚拟围栏的移速超过设定值。

8.根据权利要求7所述的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，其特征在于：所述三维模型管理模块基于雷达点云技术，调用安装在作业现场的激光雷达设备并对现场环境进行实时建模，获得作业场景模型，所述三维模型管理模块可在作业场景模型内设置虚拟围栏，所述置虚拟围栏作为作业场景中的预警边界。

9.根据权利要求8所述的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，其特征在于：所述测速模块根据副定位模块和激光雷达模块的检测数据计算吊车工作端的移动速度。

10.根据权利要求9所述的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，其特征在于：所述测量模块上连接有激光扫描装置，所述激光扫描装置用于测量车辆的长度、宽度和高度信息。

技术总结
本发明涉及防碰撞预警系统领域的一种用于变电站作业车辆的车载式防碰撞预警系统，包括系统端和设备端，系统端包括应用服务器和数据库服务器，应用服务器内设置有可视化模块、互联网模块、地图导航模块、作业监控模块、终端数据处理器、三维模型管理模块、设备管理模块、预警管理模块、通信模块和车辆管理模块，设备端包括安装在作业车辆上并与作业监控模块信号连接的地面终端，作业车辆的工作端上安装有监测终端，地面终端与监测终端信号连接；实现在内外部车辆进入作业场地进行施工时，可将内外部车辆模型快速与作业场景模型结合，以便于作业车辆的监控管理，且在车辆作业过程中，对作业端进行全面监控并对违规操作进行及时预警。

技术研发人员：徐军,袁凯,赵先锋,郑学磊,尹翔宇
受保护的技术使用者：安徽明生恒卓科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1