一种输电检修定位报警装置、方法、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及电力运维技术领域，尤其涉及一种输电检修定位报警装置、方法、设备及存储介质。


背景技术：

2.近年来，随着科技的飞速发展，智能定位报警已成为研究的新热点，在汽车产业、智能驾驶以及某些工业领域已越来越重要。
3.输电线路带电检修作为保障线路安全运行的重要手段，工作环境比较恶劣，属于高危环境，目前输电线路高空带电作业暂无对作业人员及带电部位的智能定位报警装置。实现对输电带电检修人员的实时智能定位，对于减少财产损失和人员伤亡、提高作业效率、及时提醒杆塔带电作业人员与带电体及接地体时刻保持安全距离，安全完成输电带电检修任务等具有很大的应用前景和安全价值。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种输电检修定位报警装置、方法、设备及存储介质，用以解决上述问题。
5.一方面，本技术实施例提供了一种输电检修定位报警装置，应用于电力作业人员人身安全保障，所述装置安装于无人机上，所述装置包括：红外传感器、超声波雷达、gps定位模块、报警模块以及控制模块；其中，所述红外传感器用于检测所述电力作业人员的身体轮廓，所述超声波雷达用于检测所述电力作业人员与输电线路之间的距离，所述gps定位模块用于确定所述电力作业人员的所处的位置，所述红外传感器、所述超声波雷达以及所述gps定位模块分别与所述控制模块连接，所述控制模块接收所述红外传感器、所述超声波雷达以及所述gps定位模块采集的数据，进行处理，并生成相应的报警指令。
6.在本技术的一种实现方式中，所述装置还包括adas相机，所述adas相机与所述控制模块连接，用于拍摄电力作业人员的活动图像。
7.在本技术的一种实现方式中，所述装置还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块连接，用于发出警报声。
8.在本技术的一种实现方式中，所述gps定位模块采用北斗定位。
9.本技术实施例还提供了一种输电检修定位报警方法，采用如前述的一种输电检修定位报警装置，所述方法包括：确定跟踪目标，并对所述跟踪目标进行关联及融合；其中，所述跟踪目标为电力作业人员作业过程中需应对的危险物体；根据所述电力作业人员的作业轨迹，筛选所述跟踪目标，将距离最近的所述跟踪目标确定为危险目标；计算所述电力作业人员与所述危险目标之间的距离小于预设阈值所需要的时间，并触发报警指令。
10.在本技术的一种实现方式中，所述确定跟踪目标之前，所述方法还包括：获取红外传感器采集的红外数据，asds相机拍摄的图像数据，以及超声波雷达采集的雷达数据；将所述红外数据、所述图像数据以及所述雷达数据进行数据滤波处理，去除无效数据；将滤波后
的数据进行空间时间同步。
11.在本技术的一种实现方式中，所述确定跟踪目标，具体包括：基于预设电力作业人员运动模型对红外数据、图像数据以及雷达数据所对应的目标未来状态进行预测，预测公式如下：x
k+1
＝xk+；其中，x
k+1
表示k+1时刻目标的状态；v是模型的过程噪声；规划误差协方差，并计算卡尔曼滤波增益；通过以下公式测量更新目标的状态量的最优值；xk＝k(z
k-xk)；其中，zk表示k时刻目标的测量值，h为观测矩阵；xk为目标在k时刻的状态量；将目标在k时刻的状态量与测量值进行匹配，以确定所述跟踪目标。
12.在本技术的一种实现方式中，所述对所述跟踪目标进行关联及融合，具体为：基于全局最近邻算法，将红外数据、图像数据以及雷达数据进行关联；将关联的所述红外数据、所述图像数据以及所述雷达数据采用加权算法进行融合。
13.本技术实施例还提供了一种输电检修定位报警设备，所述设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够完成前述的一种输电检修定位报警方法。
14.本技术实施例还提供了一种输电检修定位报警的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行前述的一种输电检修定位报警方法。
15.本技术实施例提供的一种输电检修定位报警装置、方法、设备及存储介质，通过利用无人机搭载定位报警装置，检测电力作业人员作业安全情况，并发出提示报警，保障了电力作业人员的人身安全，提高了电力巡检工作效率。通过相关算法处理检测数据，保证了检测结果的准确性。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
17.图1为本技术实施例提供的一种输电检修定位报警装置组成图；
18.图2为本技术实施例提供的一种输电检修定位报警方法流程图；
19.图3为本技术实施例提供的一种输电检修定位报警设备示意图。
具体实施方式
20.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
21.本技术实施例提供了一种输电检修定位报警装置、方法、设备及存储介质，下面通过附图对本技术实施例提出的技术方案进行详细的说明。
22.图1为本技术实施例提供的一种输电检修定位报警装置组成图。如图1所示，该装
置主要包括以下部分：红外传感器、超声波雷达、gps定位模块、报警模块以及控制模块；其中，所述红外传感器用于检测所述电力作业人员的身体轮廓，所述超声波雷达用于检测所述电力作业人员与输电线路之间的距离，所述gps定位模块用于确定所述电力作业人员的所处的位置，所述红外传感器、所述超声波雷达以及所述gps定位模块分别与所述控制模块连接，所述控制模块接收所述红外传感器、所述超声波雷达以及所述gps定位模块采集的数据，进行处理，并生成相应的报警指令。
23.在本技术实施例中，所述装置还包括adas相机，所述adas相机与所述控制模块连接，用于拍摄电力作业人员的活动图像。
24.在本技术实施例中，所述装置还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块连接，用于发出警报声。
25.在本技术实施例中，所述gps定位模块采用北斗定位。
26.以上是本技术实施例提供的一种输电检修定位报警装置，基于同样的发明构思，本技术实施例还提供了一种输电检修定位报警方法，图2为本技术实施例提供的一种输电检修定位报警方法流程图，如图2所示，所述方法主要包括如下步骤：
27.步骤201、确定跟踪目标，并对所述跟踪目标进行关联及融合。
28.在本技术实施例中，需要说明的是所述跟踪目标为电力作业人员作业过程中需应对的危险物体。
29.在本技术实施例中，确定跟踪目标之前，还需要处理数据，具体为：获取红外传感器采集的红外数据，asds相机拍摄的图像数据，以及超声波雷达采集的雷达数据；将所述红外数据、所述图像数据以及所述雷达数据进行数据滤波处理，去除无效数据；将滤波后的数据进行空间时间同步。
30.在本技术实施例中，基于全局最近邻算法，将红外数据、图像数据以及雷达数据进行关联；将关联的所述红外数据、所述图像数据以及所述雷达数据采用加权算法进行融合。
31.步骤202、根据所述电力作业人员的作业轨迹，筛选所述跟踪目标，将距离最近的所述跟踪目标确定为危险目标。
32.在本技术实施例中，首先，基于预设电力作业人员运动模型对红外数据、图像数据以及雷达数据所对应的目标未来状态进行预测，预测公式如下：x
k+1
＝xk+；其中，x
k+1
表示k+1时刻目标的状态；1时刻目标的状态；v是模型的过程噪声；规划误差协方差，并计算卡尔曼滤波增益；通过以下公式测量更新目标的状态量的最优值；xk＝k(z
k-xk)；其中，zk表示k时刻目标的测量值，h为观测矩阵；xk为目标在k时刻的状态量；将目标在k时刻的状态量与测量值进行匹配，以确定所述跟踪目标。
33.步骤203、计算所述电力作业人员与所述危险目标之间的距离小于预设阈值所需要的时间，并触发报警指令。
34.在本技术实施例中，装置监测电力作业人员与危险目标之间当前的距离，并根据电力作业人员的运动轨迹及速度，预测电力作业人员运动到危险距离所需要的时间，触发声音报警，提示电力作业人员注意安全作业。
35.以上是本技术实施例提供的一种输电检修定位报警方法，基于同样的发明构思，
本技术实施例还提供了一种输电检修定位报警设备，图3为本技术实施例提供的一种输电检修定位报警设备示意图，如图3所示，该设备主要包括：至少一个处理器301；以及，与至少一个处理器通信连接的存储器302；其中，存储器302存储有可被至少一个处理器301执行的指令，指令被至少一个处理器301执行，以使至少一个处理器301能够完成：确定跟踪目标，并对所述跟踪目标进行关联及融合；其中，所述跟踪目标为电力作业人员作业过程中需应对的危险物体；根据所述电力作业人员的作业轨迹，筛选所述跟踪目标，将距离最近的所述跟踪目标确定为危险目标；计算所述电力作业人员与所述危险目标之间的距离小于预设阈值所需要的时间，并触发报警指令。
36.除此之外，本技术实施例还提供了一种输电检修定位报警的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令设置为：确定跟踪目标，并对所述跟踪目标进行关联及融合；其中，所述跟踪目标为电力作业人员作业过程中需应对的危险物体；根据所述电力作业人员的作业轨迹，筛选所述跟踪目标，将距离最近的所述跟踪目标确定为危险目标；计算所述电力作业人员与所述危险目标之间的距离小于预设阈值所需要的时间，并触发报警指令。
37.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
38.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
39.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
40.在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。
41.本技术中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
42.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
43.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种输电检修定位报警装置，应用于电力作业人员人身安全保障，所述装置安装于无人机上，其特征在于，所述装置包括：红外传感器、超声波雷达、gps定位模块、报警模块以及控制模块；其中，所述红外传感器用于检测所述电力作业人员的身体轮廓，所述超声波雷达用于检测所述电力作业人员与输电线路之间的距离，所述gps定位模块用于确定所述电力作业人员的所处的位置，所述红外传感器、所述超声波雷达以及所述gps定位模块分别与所述控制模块连接，所述控制模块接收所述红外传感器、所述超声波雷达以及所述gps定位模块采集的数据，进行处理，并生成相应的报警指令。2.根据权利要求1所述的一种输电检修定位报警装置，其特征在于，所述装置还包括adas相机，所述adas相机与所述控制模块连接，用于拍摄电力作业人员的活动图像。3.根据权利要求1所述的一种输电检修定位报警装置，其特征在于，所述装置还包括报警模块，所述报警模块与所述控制模块连接，用于发出警报声。4.根据权利要求1所述的一种输电检修定位报警装置，其特征在于，所述gps定位模块采用北斗定位。5.一种输电检修定位报警方法，采用如权利要求1-4所述的一种输电检修定位报警装置，其特征在于，所述方法包括：确定跟踪目标，并对所述跟踪目标进行关联及融合；其中，所述跟踪目标为电力作业人员作业过程中需应对的危险物体；根据所述电力作业人员的作业轨迹，筛选所述跟踪目标，将距离最近的所述跟踪目标确定为危险目标；计算所述电力作业人员与所述危险目标之间的距离小于预设阈值所需要的时间，并触发报警指令。6.根据权利要求5所述的一种输电检修定位报警方法，其特征在于，所述确定跟踪目标之前，所述方法还包括：获取红外传感器采集的红外数据，asds相机拍摄的图像数据，以及超声波雷达采集的雷达数据；将所述红外数据、所述图像数据以及所述雷达数据进行数据滤波处理，去除无效数据；将滤波后的数据进行空间时间同步。7.根据权利要求5所述的一种输电检修定位报警方法，其特征在于，所述确定跟踪目标，具体包括：基于预设电力作业人员运动模型对红外数据、图像数据以及雷达数据所对应的目标未来状态进行预测，预测公式如下：x
k+1
＝x
k
+其中，x
k+1
表示k+1时刻目标的状态v是模型的过程噪声；规划误差协方差，并计算卡尔曼滤波增益；通过以下公式测量更新目标的状态量的最优值；
x
k
＝
k
(z
k-x
k
)其中，z
k
表示k时刻目标的测量值，h为观测矩阵；x
k
为目标在k时刻的状态量；将目标在k时刻的状态量与测量值进行匹配，以确定所述跟踪目标。8.根据权利要求5所述的一种输电检修定位报警方法，其特征在于，所述对所述跟踪目标进行关联及融合，具体为：基于全局最近邻算法，将红外数据、图像数据以及雷达数据进行关联；将关联的所述红外数据、所述图像数据以及所述雷达数据采用加权算法进行融合。9.一种输电检修定位报警设备，其特征在于，所述设备包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够完成权利要求5-8所述的一种输电检修定位报警方法。10.一种输电检修定位报警的非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行权利要求5-8所述的一种输电检修定位报警方法。

技术总结
本申请公开了一种输电检修定位报警装置、方法、设备及存储介质，装置包括：红外传感器、超声波雷达、GPS定位模块、报警模块以及控制模块；其中，所述红外传感器用于检测所述电力作业人员的身体轮廓，所述超声波雷达用于检测所述电力作业人员与输电线路之间的距离，所述GPS定位模块用于确定所述电力作业人员的所处的位置，所述红外传感器、所述超声波雷达以及所述GPS定位模块分别与所述控制模块连接，所述控制模块接收所述红外传感器、所述超声波雷达以及所述GPS定位模块采集的数据，进行处理，并生成相应的报警指令。本申请通过上述装置实现了电力作业全过程安全监测，保证了电力作业人员的人身安全。人员的人身安全。人员的人身安全。


技术研发人员：辛洪杰 高兴琳 陈增顺 解维增 徐鹏 管益明 刘继华 王荣杰 董升 黄照华 贾旭东
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司潍坊供电公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/6/12