一种基于无线通信的电力设备定位系统的制作方法

本发明涉及电力设备定位，特别是涉及一种基于无线通信的电力设备定位系统。

背景技术：

1、在电力领域在电力现场中，电力设备如变电站、计量设备、配电柜等通常分布在广泛的地点，包括地下室、天上、楼道等不易访问的位置，一方面是出于安全性考虑可以防止未经授权的访问和损坏，另一方面也是为了保护设备减少设备被盗窃或破坏的风险。这些设备的准确定位和有效管理对于电力供应的安全性、可靠性和高效性至关重要。然而，传统的设备管理系统在这些环境下常常面临一系列挑战，如设备丢失、定位不准确、维护困难等问题。传统现场设备安装位置的寻找过程中，往往全靠台区经理个人的经验和辖区工作年限长短决定，无法快速到场目标设备现场。

2、电力现场定位通常会面临定位信号问题的原因包括：

3、1、信号阻隔：地下室的墙壁和地板通常由混凝土、砖石等材料构成，这些材料会显著阻挡传统的定位信号，如gps信号、蓝牙信号或wi-fi信号。这会导致在地下室中无法接收到足够强的信号来进行准确定位。

4、2、多路径传播：地下室环境容易引发多路径传播问题，即信号在墙壁和物体之间反射和绕射，从而产生多个到达路径。这使得信号的到达时间和强度变得复杂，难以准确测量。

5、3、信号干扰：地下室通常会有大量电力线、电子设备、管道和金属结构，这些设备和结构可能产生无线信号干扰，降低定位信号的质量。

6、4、有限的天线高度：地下室的天花板高度通常有限，这会降低接收天线的位置，从而减少了接收到信号的机会。

7、5、地下深度：地下室的深度越深，离地面越远，信号传播的距离会受到限制，这会降低定位的准确性。

8、6、有限的信号覆盖：地下室通常缺乏外部信号覆盖，如gps信号或无线网络信号，这使得接收信号更加困难。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提出一种基于无线通信的电力设备定位系统，解决上述的技术问题。

2、一方面，提供一种基于无线通信的电力设备定位系统，包括：

3、定位云服务器，数据库、定位装置；

4、所述云服务器，用于管理和存储电力设备的历史定位数据、用户信息和系统配置，还提供用户界面和对整个系统的远程管理功能；

5、所述数据库，用于定位数据存储和通过数据分析工具对设备位置趋势的深入分析，为用户提供分析结果；

6、所述定位装置，用于采集的实时数据并进行处理，并实时数据处理设备位置变化，提供准确的实时定位信息。

7、优选地，所述定位装置包括，通信模块、传感器、多模态定位模块，处理单元；

8、所述通信模块与无线基站进行通信，用于获取无线信号信息及定位系统中历史定位数据、视觉定位数据及保存数据；

9、所述定位模块用于获取多个无线通信网络信息，并根据其进行多模态定位，通过图像处理进行视觉定位；

10、所述传感器用于测量设备的加速度、角速度及地磁场，并根据加速度、角速度及地磁场确定设备方向；

11、处理单元用于根据预设的程序执行计算任务、加速图像处理及数据处理任务。

12、优选地，所述定位装置还包括，存储单元、电源管理单元及安全单元；

13、所述存储设备用于存储预设的应用程序和对应的配置信息；

14、所述电源管理单元用于管理设备电池的充电和放电过程，提供设备所需的电源；

15、所述安全单元至少包括加密模块和安全芯片，用于保护存储在设备上的敏感信息，防止恶意攻击和保护电力数据安全。

16、优选地，所述通信模块还用于与定位云服务器通信，获取目标设备的位置信息、路径信息及图像位置信息的数据集。

17、优选地，所述多模态定位模块还用于接收来自附近gps的信号，分析信号强度和时延信息，采用预设的定位算法计算设备在室外的精确位置，并导航到目标位置的室外。

18、优选地，所述多模态定位模块还用于，获取基站信号信息，并根据基站信号信息分析附近的wi-fi、蓝牙或其他基站信号生成对应的定位结果，将定位结果发送到对应设备上的显示屏或语音导航，向用户实时反馈当前的精确位置。

19、优选地，所述多模态定位模块还用于，根据预设的应用分析附近基站的信号强度和时延确定设备相对于这些基站的位置，并结合多个基站的信息进行多个基站融合，得到最终的基站定位信息。

20、优选地，所述定位装置还用于，采集实时图像，并将采集到的图像传递给所述处理单元，所述处理单元调用预设的目标检测算法，识别并定位电力设备或其他目标，以及将检测到的目标位置和相关信息组成视觉信息集合。

21、优选地，所述定位装置还用于，在没有有效的信号覆盖区域，获取历史数据集、设备的运动和方向及设备的运动状态信息，并通过预设的路径推算算法评估设备的当前路径，以及将评估的当前路径组成一个路径信息集合。

22、综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：

23、本发明提供的基于无线通信的电力设备定位系统，通过综合利用5g无线信号、基站定位和图像定位，能够在不同环境下实现更高的定位精度，特别是在复杂室内和地下环境中；通过融合来自不同定位方法的数据，实现了多模态数据融合，提高了系统对不同场景下定位的适应性和鲁棒性；结合了室内和室外的定位方法，包括基站定位、图像定位等，从而实现了全场景的覆盖，确保了在各种环境中的可靠性；采用加密模块和安全芯片，符合对用户数据的保密要求，确保定位数据的隐私和安全，提高了系统的安全性；通过在云服务器上部署自适应算法，系统能够根据实时环境和设备状态动态调整定位算法参数，提供最佳性能。

技术特征：

1.一种基于无线通信的电力设备定位系统，其特征在于，包括：定位云服务器，数据库、定位装置；

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述定位装置包括，通信模块、传感器、多模态定位模块，处理单元；

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述定位装置还包括，存储单元、电源管理单元及安全单元；

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述通信模块还用于与定位云服务器通信，获取目标设备的位置信息、路径信息及图像位置信息的数据集。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述多模态定位模块还用于接收来自附近gps的信号，分析信号强度和时延信息，采用预设的定位算法计算设备在室外的精确位置，并导航到目标位置的室外。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述多模态定位模块还用于，获取基站信号信息，并根据基站信号信息分析附近的wi-fi、蓝牙或其他基站信号生成对应的定位结果，将定位结果发送到对应设备上的显示屏或语音导航，向用户实时反馈当前的精确位置。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述多模态定位模块还用于，根据预设的应用分析附近基站的信号强度和时延确定设备相对于这些基站的位置，并结合多个基站的信息进行多个基站融合，得到最终的基站定位信息。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述定位装置还用于，采集实时图像，并将采集到的图像传递给所述处理单元，所述处理单元调用预设的目标检测算法，识别并定位电力设备或其他目标，以及将检测到的目标位置和相关信息组成视觉信息集合。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述定位装置还用于，在没有有效的信号覆盖区域，获取历史数据集、设备的运动和方向及设备的运动状态信息，并通过预设的路径推算算法评估设备的当前路径，以及将评估的当前路径组成一个路径信息集合。

技术总结
本发明提供一种基于无线通信的电力设备定位系统，包括，定位云服务器，数据库、定位装置；所述云服务器，用于管理和存储电力设备的历史定位数据、用户信息和系统配置，还提供用户界面和对整个系统的远程管理功能；所述数据库，用于定位数据存储和通过数据分析工具对设备位置趋势的深入分析，为用户提供分析结果；所述定位装置，用于采集的实时数据并进行处理，并实时数据处理设备位置变化，提供准确的实时定位信息。本发明能够在不同环境下实现更高的定位精度，特别是在复杂室内和地下环境中；通过融合来自不同定位方法的数据，实现了多模态数据融合，提高了系统对不同场景下定位的适应性和鲁棒性。

技术研发人员：朱晓明,杨远俊,许泽宁,李超,石继荣,江海声,杨祥勇,陈敏,曹阳紫,罗仙鹏
受保护的技术使用者：深圳供电局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31