孙若峰 杨建荣

摘要：针对当前变电现场管控精度受被监测对象定位误差较大影响问题，引入无线定位技术，开展变电现场实时定位装置设计研究。通过变电现场实时定位装置结构搭建、基于无线定位技术的电子身份识别、定位、跟踪基础功能完善，设计一种全新的定位装置。通过实验证明，设计的定位装置应用于实际可有效减小定位偏差，提高定位精度，为变电现场管控精细化发展提供条件。

关键词：无线定位技术;变电现场;定时装置;管控精度;

中图分类号：TP391文献标识码：A

0引言

在电力系统当中，变电站是一个十分重要的组成部分，其在实际应用中具体的作用是通过对电压等级的合理调整，完成对电能的输送，并通过变压器装置，实现对电力系统当中各个等级电压电网之间的连接。传统变电现场检查是通过工作人员巡查的方式针对各个生产设备进行查验。由于大多数的设备在运行过程中都带有极强的电力，因此在巡查过程中，电力人员的安全很难得到有效保障[1]。为了能够提高电力人员的安全，相关领域研究人员针对变电现场的无人安全监测进行了深入的研究，并提出了可实现远程操作的定位装置，以此在确保电力人员人身安全的同时，实现对变电现场的无人化管理[2]。但由于变电现场环境当中仍然存在复杂因素，因此定时装置在应用时常常会受到干扰，使最终定位结果与实际存在较大误差，进而影响到监管精度。为了解决这一问题，本文在引入无线定位技术的基础上，开展对变电现场实时定位装置的设计研究。

1基于无线定位技术的变电现场实时定位装置设计

1.1变电现场实时定位装置结构搭建

为实现对变电现场的实时定位，在变电站内安装定位传感器和后台主机，结合无线定位技术，为其配置足量的电子身份识别卡。同时，为实现装置与巡维中心之间各项监测数据的实时传输，在巡维中心内部建立远程监控主站。除此之外，在定位装置整体结构当中，还包含其他移动设备，利用移动设备完成对移动轨迹信息的获取和记录[3]。在巡维中心需要完成对各类数据的实时传输并将其进行统一存储，方便后续变电现场管理需要，为其提供更可靠的数据条件。图1为变电现场实时定位装置结构搭建示意图。

基于上述搭建的变电现场实时定位装置结构，通过在监测范围内安装节点构成一个无线传感器网络，利用该网络实现对区域内变电现场的实时监测。考虑到装置的研发条件，可选用低成本小型或微型传感器。

1.2基于无线定位技术的电子身份识别

为确保本文提出的实时定位装置具有对电子身份的识别能力，引入无线定位技术，通过无线通信信号找出特定运行设备或人员，并实现对其相关信息的写入和读取。在这一过程中，不需要装置与目标之间产生机械或光学上的接触[4]。通过无线定位技术對无线电频率的电磁场进行解调，将所有数据信息从安装在目标上的标签输出，以此实现对被跟踪设备的自动识别。除此之外，针对部分电子标签而言，在对其进行识别的过程中，也可以通过识别装置发出的电磁场实现对其内部能量的获取，并且不需要为其提供额外的电源，提高本文定位装置的应用适应性。

1.3定位、跟踪基础功能完善

通过上述变电现场实时定位装置结构搭建，完成对无线传感器网络的搭建。考虑到传感器节点位置准确定位对被测目标位置定位信息的准确性影响，需要在确保节点自身定位准确后，确定被监测目标对象位置的准确性。针对这一功能，可通过两个及以上传感器节点相互配合的方式实现。在对目标位置进行测定时，可引入TDOA定位算法，利用时间层面上的差值实现对位置定位。针对被测目标的距离进行测量，根据其与监测点之间的距离，定位被测目标信号位置[5]。同时，在上述电子身份识别的基础上，通过为变电现场每一位工作人员配备电子身份识别卡，实现对其基本信息的获取，同时在现场各个区域门禁位置，都需要由工作人员完成对电子身份识别卡的扫描，以此不仅可以确保各个区域的安全，避免没有权限的工作人员或其他人员进入，同时也能够实现针对一名工作人员的轨迹跟踪，明确其所在区域以及行进轨迹。

2对比分析

通过上述论述，从理论方面实现了对定位装置的设计，为了进一步验证这一装置的应用效果，以选择以某电力企业为例，通过对比的方式实现对本文定位装置应用性能的检验。为确保实验结果具有可比较性，选择将本文提出的基于无线定位技术的定位装置作为实验组，将传统基于Hough变换的定位装置作为对照组，针对两种装置在运行过程中的性能参数进行对比，以此实现对其应用效果的检验。选择将装置的定位精度作为评价指标，针对两种装置的定位结果与实际被监测对象的位置进行对比，计算二者之间的偏差，以此得到定位偏差结果，其表达式为：

公式（1）中，表示为横轴定位偏差;表示为纵轴定位偏差;表示为被测对象实际横轴坐标;表示为被测对象实际纵轴坐标;表示为装置定位结果中的横轴坐标;表示为装置定位结果中的纵轴坐标。根据上述公式，计算得出两种装置的定位偏差结果，并将结果绘制成表1。

结合表1中的数据可以看出，实验组的值和值明显低于对照组，说明本文提出的基于无线定位技术的定位装置在实际应用到变电现场环境当中，可实现对被监测对象的更高精度定位。

3结束语

通过本文上述论述研究，在传统变电现场监管方式存在问题进行充分分析的基础上，引入无线定位技术，提出一种全新的实时定位装置，并结合实验验证了该装置的应用优势。同时，将本文提出的定位装置应用到真实变电现场管控环节当中，可以实现越限报警、自动提示等功能，提高安全管理效能，节省人力成本，降低事故风险。

参考文献

[1] 苏炜炜，何藻鹏，张国栋，等. 定位装置辅助下四肢深部金属异物的精准定位及取出[J]. 中国临床解剖学杂志，2021，39（02）：148-153.

[2] 黄伟豪，卢泳茵，罗其锋，等. 一种基于Hough变换的继电保护自动装置压板定位方法[J]. 华电技术，2021，43（08）：61-66.

[3] 曾咏威. 用于全站仪检定之棱镜的精确定位及控制装置研究[J]. 计量与测试技术，2021，48（08）：55-58+61.

[4] 郑涛，马龙，李博文. 基于馈线终端装置信息畸变校正的有源配电网故障区段定位[J]. 电网技术，2021，45（10）：3926-3935.

[5] 刘程，孔祥美. 输电线路雷击跳闸杆塔定位装置试验研究[J]. 电瓷避雷器，2021（05）：66-71.