电气新科技|无线定位技术在变电站作业安全管理中的应用( 二 )
新型变电站作业安全管理系统通过无线传感器网络实现精确定位 ， 将定位信息在变电站平面图上进行实时显示 ， 不同的工作组通过不同颜色的点进行标示 ， 便于区分观察 。 工作人员的工作路线都将记录在数据库中 ， 并且实现路线动态回放 ， 便于日后查询工作人员的工作情况 。
系统后台监控软件界面精美、专业 ， 操作方便、快捷 。 变电站地理信息系统建模形象、逼真、直观 ， 界面美观 ， 方便使用 。 后台系统实时展示移动目标当前位置 ， 并在变电站地理位置图上标示 ， 跟踪目标移动轨迹 。
该系统由四部分组成：
（1）基于宽带无线射频定位技术CSS的无线传感网络 。
以往基于场强信号和信号质量技术来定位的RFID、WIFI、ZIGBEE等传统定位技术的精度不能令人满意 ， 有的则价格太高不适合变电站现场应用 。 而应用CSS技术 ， 通过信号到达时间测距和测角度 ， 采用到达时间差（TDOA）进行定位 ， 可以实现最优性价比的高精度定位 。
（2）基于波形探测感应技术的检测报警设备 。
采用波形探测感应技术 ， 通过无线传感器网络对变电站高压带电区域进行移动物体的探测 ， 当探测到危险区域或禁入区域内有移动物体闯入时 ， 发出声光报警 ， 并关联视频系统 ， 自动切换摄像镜头画面定位到报警区域并记录存储 ， 使实时记录图像与实时监控数据相匹配 。 这样 ， 就可以有效杜绝一般工作人员或外来人员误闯危险带电区域、造成停电或人员伤亡事故的现象 。
（3）与传感网络、检测设备协同互动的高分辨率、可动态调节跟踪的视频设备 。
采用高分辨率、高灵敏度、可动态调节跟踪人员活动的视频设备 ， 一旦人员进入划定区域即启动跟踪、记录、显示等功能 ， 如果检测到未按规定时间或路线进行巡视、接近边界或越界等危险行为均发出警告并记录存储 ， 同时上传至上级系统 ， 直至人员活动结束 。
（4）后台计算机管理系统 。
提供变电站区域划分及设置、工作模式编辑及设置、电子标签管理、动态数据采集及处理、数据记录、计算统计、行为分析、预警报警、联动控制、画面报表、显示打印、数据通信等软件功能和人机界面 。 系统结构见图1 。
新型变电站安全作业管理系统结合了宽带无线射频定位、安全检测与预警报警、视频同步记录监视、及智能电网领域的最新科技成果 ， 具有传统安全作业管理无法比拟的优势 。
其主要特点如下：
（1）人员及移动物体的实时定位与监控 。
能够实时监控指定区域的人员、移动物体的位置信息 ， 对人员的位置、行进路线、目标距离、移动速度、停留时间、停留地点、到达次数等数据进行监控与记录统计分析 ， 获取人员或移动物体的移动趋势和活动规律 ， 并及时通知监控中心；
（2）实时探测 。
能够实时对监控区域内移动物体通过定位数据、视频图像进行探测 ， 一旦检测到移动物体靠近或闯入危险区域 ， 立即发出声光振动报警并主动上报 ， 同时自动与视频系统联动；
（3）高定位精度 。 采用TDOA技术定位、精度更精确更稳定；
（4）全程视频图像跟踪监视 。 自移动目标一进入预设区域起即自动启动视频图像全程跟踪、监视、预警、报警、上传、记录存储、统计分析 ， 直至移动目标离开该区域；
（5）定位稳定 。 采用到达时间测距技术 ， 不受无线信号强度值变化的影响；
（6）良好的抗多路径效应 。 采用宽带脉冲定位 ， 系统具有较好的抗多路径和多普勒效应；
（7）组网灵活 。 系统支持有线无线组网 ， 具有灵活的部署方式；
（8）节能设计 。 电子标签内置高灵敏度振动传感器 ， 可设置静止状态休眠 ， 大大提高了标签的电池寿命；
（9）强大的作业安全管理功能 。 根据客户的需求 ， 生成并存储各种数据、报表 ， 分析动态目标的活动趋势和活动规律 ， 为变电站安全管理提供数字化的依据 。
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