超宽带同步定位装置的制作方法

1.本实用新型涉及超宽带同步定位技术领域，特别涉及一种超宽带同步定位装置。


背景技术：

2.变电站是电力系统的重要组成部分，也是检修工区典型的高危工作区域，现场作业种类众多，且很多都涉及带电作业，但目前变电站智能化安全管理水平需进一步提高，亟待采用一种新型的定位信息管理技术，实现对不同工作内容和类别的工作人员的实时位置统计管理，特别是利用靠近危险作业区域及误入非作业区域的工作人员的实时位置信息进行主动示警提示，有效避免人身安全事故发生；对巡检人员的巡检路线(轨迹)进行实时监管，及时发现并阻止作业过程中存在的误操作、违规操作；在危急情况下，对危急区域内人员的数量、实际位置信息进行准确评估，组织有效的人员搜救和撤离，有效提升变电站作业的安全管理水平，保护站内工作人员的生命和电力设备的安全运行。
3.在变电站场景的实际工作中，针对施工作业以及新建工程有着严格的限制及规定，并且信号传输环境十分复杂。通常的方法是通过敷设光纤将所有定位基站与主站进行连接，实现定位基站的时间同步。但是在变电站等高安全性要求的场景中，涉及到设备供电走线、通信光缆敷设难度较大，耗费的人力、财力、设备费用成本偏高。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型旨在提出一种超宽带同步定位装置，以至少部分地解决现有技术中超宽带同步定位装置中的组网不灵活和智能化程度低的问题。
5.为达到上述目的，本实用新型提供了一种超宽带同步定位装置，包括：定位基站，所述定位基站包括主控单元、与所述主控单元相连的组网信息交互通信模块和超宽带通信模块、与所述组网信息交互通信模块相连的无线通信组网交互通信天线，以及与所述超宽带通信模块相连的超宽带信号接收天线；用于承载所述定位基站的中控箱，所述中控箱中放置有蓄电池和电源控制器；所述蓄电池通过所述电源控制器向所述定位基站供电；太阳能取电装置，用于获取太阳能；以及光源跟踪控制装置，用于根据所述光源位置调整所述太阳能取电装置的朝向。
6.优选的，所述光源跟踪控制装置为红外光源跟踪控制装置。
7.优选的，在所述红外光源跟踪控制装置的控制下，所述太阳能取电装置的朝向在垂直方向0
°
至90
°
，水平方向0
°
至360
°
之间转动。
8.优选的，所述组网信息交互通信模块为wifi模块。
9.优选的，所述电源控制器与所述定位基站的电源进线端之间设置有emi 滤波器。
10.优选的，所述emi滤波器的滤波频段为100khz-30mhz。
11.优选的，所述中控箱下面有移动滑轮。
12.优选的，所述移动滑轮配备有滑轮锁死装置。
13.优选的，还包括热源联动摄像装置，所述热源联动摄像装置包括：热源探测装置，
用于探测热源的位置；摄像装置，用于获取所述热源的图像。
14.优选的，所述热源联动摄像装置与所述定位基站相连；所述热源联动摄像装置获取的图像通过所述定位基站进行传输。
15.相对于现有技术，本实用新型实施例提供的一种超宽带同步定位装置具有以下有益效果：
16.(1)定位基站装置中配备双通信模块，组网更加灵活；
17.(2)光源跟踪控制装置提升了太阳能取电的效率；
18.(3)emi滤波器降低了装置在变电站环境下的电磁干扰；
19.(4)图像采集更加智能化。
20.本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施例部分予以详细说明。
附图说明
21.构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
22.图1是本实用新型实施例提供的超宽带同步定位装置的模块示意图；
23.图2是本实用新型实施例提供的超宽带同步定位装置的结构示意图。
24.附图标记说明
25.1-定位基站；2-光源跟踪控制装置；3-太阳能取电装置；
26.4-热源联动摄像装置；5-中控箱；6-移动滑轮；7-滑轮锁死装置。
具体实施例
27.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
28.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
29.图1是本实用新型实施例提供的超宽带同步定位装置的模块示意图，如图1所示。一种超宽带同步定位装置，包括：
30.定位基站，所述定位基站包括主控单元、与所述主控单元相连的组网信息交互通信模块和超宽带通信模块、与所述组网信息交互通信模块相连的无线通信组网交互通信天线，以及与所述超宽带通信模块相连的超宽带信号接收天线；
31.此处的主控单元可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
32.组网信息交互通信模块和超宽带通信模块的分工如下：组网信息交互通信模块，用于定位基站间信息交互，以及定位基站与无线同步控制装置通信。超宽带通信模块，用于接收定位标签发来的超宽带数据帧。
33.超宽带通信模块即uwb无线通信模块。uwb无线通信是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。uwb技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
34.组网信息交互通信模块的传输方式取决于实际场景，并在现有技术中的多种通信技术中进行选择。
35.用于承载所述定位基站的中控箱，所述中控箱中放置有蓄电池和电源控制器；所述蓄电池通过所述电源控制器向所述定位基站供电；中控箱的作用在于提供定位基站的承载，并容纳供电单元。供电单元包括蓄电池和电源控制器，用于向超宽带同步定位装置中的各个元件或模块提供电能。
36.太阳能取电装置，用于获取太阳能；以及光源跟踪控制装置，用于根据所述光源位置调整所述太阳能取电装置的朝向。现有技术中存在各种太阳能取电装置，但是并没有配置对应的光源跟踪控制装置，使得太阳能取电装置的朝向较为固定，无法适应光照角度的变化。本实施例中的光源跟踪控制装置能够检测太阳光源来向，根据日照方向及强度追踪光源最佳方向，控制太阳能取电装置转动至该最佳方向，以此提升光照效率。
37.通过以上各个硬件单元的配合，能够实现定位基站之间的灵活组网，以及灵活部署的优点。同时在设置太阳能取电时增加光源跟踪控制装置，能够提升该装置的智能化和取电效率。
38.在本实用新型提供的一些实施例中，所述光源跟踪控制装置为红外光源跟踪控制装置。本实施例在多种光源跟踪控制装置中选择红外光源跟踪控制装置，具有技术成熟和成本较低的优点。红外光源跟踪控制装置可以包括红外光源组件、位置解算组件、控制组件等。现有技术中的多种利用红外光源进行目标识别和跟踪的装置均能实现本技术中的光源跟踪控制功能。
39.在本实用新型提供的一些实施例中，在所述红外光源跟踪控制装置的控制下，所述太阳能取电装置的朝向在垂直方向0
°
至90
°
，水平方向0
°
至 360
°
之间转动。太阳能取电装置安装于可旋转结构上，使太阳能取电装置的朝向能够根据红外光源跟踪控制装置的控制指令进行调整，其朝向可以是垂直方向0
°
至90
°
，水平方向0
°
至360
°
之间，以此实现红外光源跟踪控制装置的光源追踪功能。
40.在本实用新型提供的一些实施例中，所述组网信息交互通信模块为wifi 模块。wifi模块具有使用广泛和组网灵活的优点。通过采用wifi模块作为组网信息交互通信模块，能够使定位基站的组网更灵活，应用场景更广泛。
41.在本实用新型提供的一些实施例中，所述电源控制器与所述定位基站的电源进线端之间设置有emi滤波器。变电站gis等开关设备开断时会在附近的供电电源中产生传导干扰，该传导干扰通过电源进定位基站内部，可能产生衰减、谐振等，影响内部器件正常工作。定位基站在电源进线端设计安装emi滤波器，能够解决传导耦合电磁干扰问题，同时设备解决内部电磁辐射通过线缆对外辐射的问题。
42.在本实用新型提供的一些实施例中，所述emi滤波器的滤波频段为 100khz-30mhz。前述的传导干扰主要包括：浪涌、振铃波、脉冲群、阻尼振荡波等。根据该传导干扰主要能量集中在100khz-30mhz频段，为了在此频段实现尽可能高的插入损耗，根据此需求设
计了滤波器的滤波频段。
43.在本实用新型提供的一些实施例中，所述中控箱下面有移动滑轮。通过该设置，使定位基站根据变电站监控范围需求可进行位置移动，在其移动至指定监测位置定位基站之间进行系统组网。
44.在本实用新型提供的一些实施例中，所述移动滑轮配备有滑轮锁死装置。在该定位基站移动到达指定位置后，移动滑轮配备的锁死装置对移动滑轮进行锁止，防止定位基站的位置进一步移动，避免触碰其他变电站内电力设备及倾覆。
45.在本实用新型提供的一些实施例中，还包括热源联动摄像装置，所述热源联动摄像装置包括：热源探测装置，用于探测热源的位置；摄像装置，用于获取所述热源的图像。热源联动摄像装置，具备垂直方向0
°
至90
°
转动，水平方向360
°
转动的视角调整功能，以调整拍摄的方位。在针对变电站获取的图像中的人员位置进行定位解算之后，发现其存在违规进出非工作区域的情况，或者进行违规操作的情况。定位基站的控制端发出风险预警信息至该人员附近的定位基站，附近的定位基站启动具备热源追踪功能的摄像装置，针对险情附近区域的人员的活动情况进行追踪拍摄，并传输至该定位基站的控制端。
46.在本实用新型提供的一些实施例中，所述热源联动摄像装置与所述定位基站相连；所述热源联动摄像装置获取的图像通过所述定位基站进行传输。
47.图2是本实用新型实施例提供的超宽带同步定位装置的结构示意图，如图2所示。超宽带同步定位装置的中控箱5下设置有多个移动滑轮6，以便于移动。移动滑轮6对应设置有滑轮锁死装置7。中控箱5内设置有蓄电池和电源控制器(图中未示出)。中控箱5上通过支架安装有定位基站1、热源联动摄像装置4、光源跟踪控制装置2和太阳能取电装置3。光源跟踪控制装置2用于根据所述光源位置调整所述太阳能取电装置3的朝向。以上超宽带同步定位装置能够灵活移动、灵活组网，并在获取太阳能和跟踪拍摄方面更加智能。
48.以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施例，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施例中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。
49.另外需要说明的是，在上述具体实施例中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
50.此外，本实用新型实施例的各种不同的实施例之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。