一种适用于海上升压站的无线定位系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种适用于海上升压站的无线定位系统，适用于海上风力发电领域。


背景技术：

2.海上风电场的海上升压站起着风电场电能汇集、升压和输送的功能。海上升压站处于“无人值守”运行模式，海上升压站的各类监控信息通过通信系统送至陆上集控中心，由陆上集控中心对海上升压站实时远程监控，不需要运维人员长期驻守。但是海上高湿度、高盐雾、台风、海浪、雷雨等恶劣环境会严重影响升压站设备，导致设备故障率升高。因而除了通过设备本身型号及防护等级选择、通风空调系统调节等手段进行预防外，还需要运维人员到海上升压站进行定期维护及排除故障。
3.海上升压站内一般布置有主变压器、gis、开关柜、配电柜、通信继保等设备。目前海上升压站主要通过公共广播系统、无线对讲机、固定电话、wifi网络等设备系统进行运维人员管理。但上述设备存在各自缺陷，公共广播系统只能单向传递信息，无线对讲机及wifi网络有距离限制，固定电话只有固定点可接听等等，在人员管理和调配上有所欠缺，这给海上升压站的人员管理及安全运行带来了隐患。因此需要寻求一种适用于海上升压站的无线定位系统，能够对海上升压站运维人员的位置及行动轨迹进行实时定位跟踪，并将位置信息传递到海上升压站及陆上集控中心的定位系统服务器，配合现有的通信网络系统，可以更方便直观地对人员进行管理。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种适用于海上升压站的无线定位系统，以能够对海上升压站运维人员的位置及行动轨迹进行定位跟踪，对重要设备房间实施进出管理，保障人员安全及设备安全。
5.为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种适用于海上升压站的无线定位系统，其特征在于，包括无线定位服务器上位机、网络交换机，定位基站以及定位标签，用以定位人员在海上升压站的位置，便于人员管理；
7.所述无线定位系统采用分层分布式网络结构，由定位基站确定定位标签位置，将位置信息通过超五类网线传输到网络交换机，再经超五类网线与服务器上位机连接。
8.进一步地，定位基站布置在海上升压站的重要设备房间中，每个房间根据大小布置1～4个定位基站，并在每条走廊布置两个定位基站；每个定位基站在无遮挡物的情况下覆盖范围在20～30米，定位误差最小可控制在5～30厘米。如需要，服务器上位机可通过海底复合光缆与陆上集控中心服务器连接。服务器上位机或陆上集控中心服务器导入升压站模型后可直观显示人员位置，便于进行人员管理。
9.所述定位标签可安装在安全帽、员工牌、手环等位置。定位基站通过向定位标签发
射接收无线脉冲信号进行测距，以此，可以通过算法对定位标签进行定位。
10.所述定位标签如被房间内一个定位基站监测，配合走廊定位基站可确定人员是否在房间内；如同时被房间内两个基站监测，可确定人员在房间内的一维位置；若同时被房间内三个及以上基站监测，则可确定人员在房间内的二维位置。由此，对于面积较小而只需确定是否有人的设备房间，可以只设置1个定位基站，如果面积较大需要确定人员位置的设备房间，设置2个以上(2-4个)定位基站，对于具有相当高度的需要定位人员位置的设备房间，设置3-4个定位基站。
11.所述网络交换机根据定位基站的位置及数量，确定安装位置及端口数，定位基站到网络交换机走线距离不超过90米。
12.海上升压站的通信继保室设置所述服务器上位机以及网络交换机，通信继保室之外的网络交换机与通信继保室内的网络交换机通过超五类网线连接，通信继保室内的网络交换机经超五类网线与服务器上位机连接。
13.通信继保室附近房间或走廊的定位基站通过超五类网线直接和通信继保室内的网络交换机连接。
14.采用本实用新型技术方案，本实用新型提供了一种适于在海上升压站配置使用的无线定位系统，以此实现对进入海上升压站的人员的实时定位及管理，解决了海上升压站采用常规通信手段对于人员管理上的不足，提高了海上升压站运维人员的安全性，保障海上升压站安全运行。
附图说明
15.图1本实用新型实施例的海上升压站无线定位系统网络图
16.图2本实用新型实施例中现场定位基站布置示意图
具体实施方式
17.结合附图对本实用新型具体方案具体实施例作进一步的阐述。
18.如图1所示，本实施例为适用于海上升压站的无线定位系统，系统应用范围包括海上升压站的通信继保室101、gis室102、主变室103、开关柜室104、低压配电室105及应急配电室106等多个重要设备房间及走廊空间107。
19.无线定位系统采用uwb定位技术建立。
20.本实施例中无线定位系统包括布置在海上升压站的相应重要设备房间的各定位单元：通信继保室定位单元、gis室定位单元、主变室定位单元、开关柜室定位单元、低压配电室内定位单元、应急配电室内定位单元、走廊定位单元。各定位单元包括若干个定位基站。
21.定位标签32与房间内(走廊内)定位单元的定位基站31之间通过无线传输数据，定位基站31通过超五类网线4与附近的网络交换机21、网络交换机22、通信继保室内的网络交换机11连接。在通信继保室101外的网络交换机21和网络交换机22经超五类网线4与通信继保室内的网络交换机11连接，网络交换机11将定位引号通过超五类网线4传输至设置在通信继保室101内的服务器上位机12。
22.如图2所示，根据房间大小及重要程度，分别在二、三层重要电气设备房间布置定
位基站31，根据走线路径长度，为保证定位基站传输至交换机的信号完整准确，分别在二层南侧走廊布置网络交换机21、三层南侧走廊布置网络交换机22再通过超五类网线与通信继保室网络交换机11连接。通信继保室301附近房间或走廊的定位基站31也可以通过超五类网线直接和通信继保室内的网络交换机11连接。
23.本实施例的具体工作原理为：
24.1)各房间内定位基站31配合走廊定位基站31利用uwb技术，对定位标签32发射接收无线脉冲信号，获取距离信息，测出定位标签32位置；
25.2)网络交换机21、网络交换机22、网络交换机11接收来自定位基站31的信号，转送至服务器上位机12；
26.3)经过服务器上位机12处理后的信号可显示在服务器显示屏上，同时信号通过海底复合光缆传输至陆上集控中心服务器上，便于管理人员实时获取海上升压站人员位置信息，便于人员管理。
27.本实施例中建立的海上升压站无线定位系统服务器上位机12、网络交换机11、网络交换机21、22与定位基站31之间采用分层分布式网络结构，对海上升压站人员进行实时精确定位，弥补了升压站通信网络系统的缺陷，配合公共广播系统、电话网络系统等，大大提高了海上升压站的安全性，为海上升压站的管理提供了便利。
28.以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的保护范围之中。


技术特征：
1.一种适用于海上升压站的无线定位系统，其特征在于，包括服务器上位机、网络交换机，定位基站以及定位标签，用以定位人员在海上升压站的位置，便于人员管理；所述无线定位系统采用分层分布式网络结构，由定位基站确定定位标签位置，将位置信息通过超五类网线传输到网络交换机，再经超五类网线与服务器上位机连接。2.如权利要求1所述的一种适用于海上升压站的无线定位系统，其特征在于，定位基站布置在海上升压站的重要设备房间中，每个房间根据大小布置1～4个定位基站，并在每条走廊布置两个定位基站；每个定位基站在无遮挡物的情况下覆盖范围在20～30米，定位误差最小可控制在5～30厘米。3.如权利要求1所述的一种适用于海上升压站的无线定位系统，其特征在于，定位标签安装在安全帽、员工牌或手环上，定位基站通过向定位标签发射接收无线脉冲信号进行测距。4.如权利要求1所述的一种适用于海上升压站的无线定位系统，其特征在于，网络交换机根据定位基站位置数量，确定数量及安装位置，定位基站到网络交换机走线距离不超过90米。5.如权利要求1所述的一种适用于海上升压站的无线定位系统，其特征在于，服务器上位机通过海底光缆与陆上集控中心服务器连接。6.如权利要求1所述的一种适用于海上升压站的无线定位系统，其特征在于，海上升压站的通信继保室设置所述服务器上位机以及网络交换机，通信继保室之外的网络交换机与通信继保室内的网络交换机通过超五类网线连接，通信继保室内的网络交换机经超五类网线与服务器上位机连接。7.如权利要求1所述的一种适用于海上升压站的无线定位系统，其特征在于，通信继保室附近房间或走廊的定位基站通过超五类网线直接和通信继保室内的网络交换机连接。

技术总结
本实用新型提供了一种适用于海上升压站的无线定位系统，包括服务器上位机、网络交换机，定位基站以及定位标签，用以定位人员在海上升压站的位置，便于人员管理；所述无线定位系统采用分层分布式网络结构，由定位基站确定定位标签位置，将位置信息通过超五类网线传输到网络交换机，再经超五类网线与服务器上位机连接。本实用新型实现对进入海上升压站的人员的实时定位及管理，解决了海上升压站采用常规通信手段对于人员管理上的不足，提高了海上升压站运维人员的安全性，保障海上升压站安全运行。行。行。


技术研发人员：蒋丛笑 杨林刚 胡森 徐志辉 高玉青 马润泽 吴津施 何瑶璐 田佳 杨翔宇
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2021.04.16
技术公布日：2022/2/7