李鹏 张文斌 周年荣

摘  要： 交流电场定位技术可以准确的测量出高压危险源的距离，解决了传统电力安全距离预警需根据不同电压等级设定不同安全阈值的问题。通过高斯噪声建立了误差模型并分析了不同布局参数对距离误差的影响程度。根据影响程度确定评价函数，利用遗传算法可计算多个目标，快速获得全局最优解的特点对探测器的布局参数进行了优化设计。根据优化结果研制了探测器（包括：调理电路、传感器、采集系统），并分别在10 kV、35 kV安全距离处进行实验，实验结果表明：10 kV报警距离处的误差为0.18 m，35 kV报警距离处的误差为0.25 m，满足10 kV、35 kV安全距离预警的使用要求。

关键词： 定位技术;遗传算法;布局参数优化;距离误差

中图分类号： TP212.9    文献标识码： A    DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.06.019

本文著录格式：李鹏，张文斌，周年荣. 交流电场空中目标定位探测器布局优化[J]. 软件，2020，41（06）：8590

【Abstract】： The AC electric field positioning technology can accurately measure the distance of high-voltage danger sources， and solves the problem that traditional electric power safety distance warning requires setting different safety thresholds according to different voltage levels. The error model is established by Gaussian noise and the influence of different layout parameters on the distance error is analyzed. The evaluation function is determined according to the degree of influence， and multiple targets can be calculated using the genetic algorithm， and the characteristics of the global optimal solution can be quickly obtained. The layout parameters of the detector are optimized. Detectors were developed based on the optimized results， and experiments were performed at 10 kV and  35 kV safety distances. The experimental results show that the error at the 10 kV alarm distance is 0.18 m， and the error at the 35 kV alarm distance is 0.25 m， which meets the 10 kV and 35 kV safety Requirements for use of distance warning.

【Key words】： Positioning technology; Genetic algorithm; Layout parameter optimization; Distance error

0  引言

目前使用電场传感器进行安全距离预警的技术主要是通过电场传感器检测带电体周围的电场强度，并使用预设的安全阈值间接进行安全距离预警。文献[1-2]利用MEMS技术制作了电场传感器，并通过设置固定的安全报警阈值实现安全距离预警，即当测量到的电场强度大于预测的报警阈值时设备会发出警报。文献[3]研制了一种方便携带的工频电场测量装置，靠近带电体时，可穿戴式工频电场测量仪能够通过光电和声音的形式进行报警。文献[4]研究了一种基于无线传输的工频电场测量警示仪，该测量警示仪采用电压感应式传感器测量目标点的工频电场强度。……