由于變電站傳統(tǒng)作業(yè)方式技防不足，缺乏科學(xué)高效的管控手段，容易導(dǎo)致作 業(yè)人員安全預(yù)警滯后，管理者無法實(shí)時(shí)監(jiān)控作業(yè)過程、無法進(jìn)行軌跡回放、無法 實(shí)時(shí)指揮調(diào)度等問題，進(jìn)而在一定程度上造成人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失。受客戶委托， 中海達(dá)為國網(wǎng)某變電站提供人員安全防護(hù)技防升級，精準(zhǔn)保障作業(yè)人員安全。

▲國網(wǎng)某變電站作業(yè)現(xiàn)場

針對本項(xiàng)目要求，中海達(dá)提供北斗基站與 UWB 基站建設(shè)，高精度地圖采集等基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)。通過使用自主研發(fā)的北斗高精度智能安全帽 Qbox S30、北斗高精度手機(jī) Qmini A10（UWB）、UWB 工卡等多款厘米級高精度定位終端，與電網(wǎng)北斗高精度位置服務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行連接，形成一套完整的變電站作業(yè)安全防護(hù)系統(tǒng)，通過技防手段確保電力作業(yè)安全。

方案中，北斗高精度智能安全帽 Qbox S30、北斗高精度手機(jī) Qmini A10（UWB）等因含小型化全方向螺旋天線，具備較強(qiáng)的抗電磁干擾能力，能保障定位設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸與精度的準(zhǔn)確性；同時(shí)，中海達(dá)的北斗高精度終端產(chǎn)品形態(tài)多，小巧可穿戴，具備厘米級定位、通信、拍攝等功能，在同一個(gè)設(shè)備上就能實(shí)現(xiàn)變電站人員室內(nèi)外一體化定位，對作業(yè)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)警告警。

▲北斗高精度智能安全帽 Qbox  S30  ▲北斗高精度手機(jī) Qmini  A10（UWB）  ▲UWB 工卡

一、北斗基站與 UWB 基站建設(shè)

根據(jù)現(xiàn)場條件和作業(yè)需求，項(xiàng)目進(jìn)行北斗基站、UWB 基站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。

1.北斗基站建設(shè)

選點(diǎn)與踏勘

在實(shí)地踏勘前，先向客戶發(fā)送擬定站點(diǎn)情況調(diào)查表，落實(shí)土地或屋頂使用以及供電、通信、供水、站址安全防護(hù)等基礎(chǔ)設(shè)施支撐條件，制定勘選工作計(jì)劃， 準(zhǔn)備好儀器設(shè)備和資料；在選點(diǎn)地址上架設(shè)大地型扼流圈天線，天線架設(shè)的高度應(yīng)與擬建觀測墩的高度一致，采集與下載觀測數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)文件，采用數(shù)據(jù)質(zhì)量分析軟件對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，測試結(jié)果中觀測數(shù)據(jù)可用率應(yīng)不小于95%，平均多路徑影響 MP1 應(yīng)小于 0.5m，MP2 和 MP3 應(yīng)小于 0.65m，測試結(jié)果填入“站址實(shí)地測試結(jié)果表”。

▲選點(diǎn)與踏勘作業(yè)現(xiàn)場

觀測墩建設(shè)

為了更快更好地建設(shè)觀測墩，在混凝土澆灌前，將預(yù)先定制加工好的大理石板垂直固定在墩體底部四周，并且應(yīng)以不銹鋼圓桶為中心，側(cè)面四塊大理石板垂直固定，大理石之間的接合用膠水粘合，外圍用細(xì)鐵絲捆綁固定。當(dāng)觀測墩澆灌的混凝土凝結(jié)后，應(yīng)對觀測墩柱體整飾，包括清理不銹鋼圓桶的外包裝膠紙，去除柱體的水泥污點(diǎn)，保證柱體不銹鋼圓桶光亮，無污點(diǎn)。同時(shí)，觀測墩底部至觀測室之間鋪設(shè) PVC 穿線管，避免天線電纜外露，保證室外觀測墩美觀、一體化和規(guī)范化。

▲觀測墩施工

數(shù)據(jù)中心設(shè)備安裝及高精度解算軟件部署

安裝調(diào)試包括數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)布設(shè)、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝以及高精度解算軟件部署，網(wǎng)絡(luò)調(diào)通后，接收機(jī)的觀測數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)通道傳輸至服務(wù)器，解算軟件完成配置后即可播發(fā)差分服務(wù)。

精度驗(yàn)證

在基站覆蓋范圍選擇三個(gè)已知點(diǎn)， 北斗高精度定位終端連接北斗基站達(dá)到固定解后，放置在已知點(diǎn)上平滑采集20 次，獲取的坐標(biāo)與已知點(diǎn)坐標(biāo)求差，誤差在 2 厘米以內(nèi)，那么基站精度符合要求。

▲北斗高精度手機(jī) Qmini  A10（UWB）精度驗(yàn)證

2、UWB 基站建設(shè)

UWB 基站建設(shè)主要施工內(nèi)容包括基站架設(shè)，交換機(jī)機(jī)柜固定，穿線管固定， 通訊線纜敷設(shè)，電源線敷設(shè)，內(nèi)部接線，設(shè)備調(diào)試等。

▲UWB 基站壁裝與吊裝安裝

在項(xiàng)目建設(shè)過程中和試運(yùn)行過程中安排具有認(rèn)證工程師資格的技術(shù)工程師現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試內(nèi)容包括系統(tǒng)運(yùn)行狀況分析、系統(tǒng)性能調(diào)整，在經(jīng)客戶同意的情況下實(shí)施系統(tǒng)性能調(diào)整、進(jìn)行系統(tǒng)備份與系統(tǒng)測試，最后將系統(tǒng)交付客戶正常運(yùn)行。

二、高精度地圖采集（變電站數(shù)據(jù)采集）

通過使用中海達(dá)自主研發(fā)的 RTK  設(shè)備，連接北斗基站后精度可達(dá)厘米級，能采集精準(zhǔn)的矢量數(shù)據(jù)。變電站數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括變壓器、電容器、接地刀閘等各類帶電設(shè)備。除設(shè)備外，也能采集變電站范圍內(nèi)的道路、房屋、草地、空地、圍墻等地類。

變電站數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，通過 Arcgis 繪制設(shè)備、道路以及其他圖層。依照現(xiàn)場情況，對各個(gè)區(qū)域進(jìn)行屬性錄入，最終繪制成專題地圖。

▲變電站數(shù)據(jù)采集

通過使用多種北斗高精度定位終端，實(shí)現(xiàn)的功能如下：

人員位置定位：通過使用北斗高精度智能安全帽 Qbox S30、北斗高精度手機(jī)Qmini A10（UWB）、UWB 工卡，管理者可實(shí)時(shí)查看作業(yè)人員位置與行動軌跡，獲取人員信息，進(jìn)行可視化指揮調(diào)度。

▲查看歷史軌跡

電力設(shè)備巡檢：通過使用北斗高精度手機(jī) Qmini A10（UWB），能關(guān)聯(lián)作業(yè)計(jì)劃，進(jìn)行設(shè)備保護(hù)記載，并依據(jù)線路——巡檢點(diǎn)——設(shè)備進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化巡檢。支撐標(biāo)準(zhǔn)選項(xiàng)、文字錄入、拍照上傳、現(xiàn)場錄音等多種記載方法，支撐數(shù)據(jù)安全與存儲，無縫集成后臺處理體系，許多巡檢數(shù)據(jù)導(dǎo)出查閱，然后結(jié)束對巡檢內(nèi)容的實(shí)時(shí)把控和安全呼應(yīng)，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備巡檢信息化。

▲電力設(shè)備巡檢

作業(yè)安全預(yù)警：通過使用北斗高精度智能安全帽 Qbox S30、UWB 工卡，可實(shí)現(xiàn)人員室內(nèi)外厘米級定位；同時(shí)，劃定二三維電子圍欄、進(jìn)出圍欄報(bào)警，后臺指揮中心和北斗高精度安全帽 Qbox S30 可實(shí)現(xiàn)雙向聲光報(bào)警、智能報(bào)警（脫帽、跌落、登高、靜默、SOS 報(bào)警等），進(jìn)行全方位、全天候遠(yuǎn)程智能監(jiān)控。

▲劃定電子圍欄

遠(yuǎn)程指揮協(xié)助：通過使用北斗高精度智能安全帽 Qbox S30，可實(shí)現(xiàn)音視頻通話（后臺指揮中心與北斗安全帽實(shí)現(xiàn)視頻對講，現(xiàn)場作業(yè)可視化），語音對講（后臺監(jiān)控中心與北斗高精度智能安全帽單呼對講或群呼對講），無覆蓋距離限制。遇到緊急情況，作業(yè)人員可第一時(shí)間遠(yuǎn)程請求支援并采取應(yīng)急措施；同時(shí)，北斗高精度智能安全帽 Qbox S30 上的攝像頭可實(shí)時(shí)采集作業(yè)實(shí)況并回傳圖片、視頻， 管理者通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，可實(shí)時(shí)了解作業(yè)人員工作情況并規(guī)范工作流程。

▲遠(yuǎn)程指揮協(xié)助

項(xiàng)目總結(jié)

通過在變電站使用北斗高精度智能安全帽 Qbox S30、北斗高精度手機(jī) Qmini A10（UWB）、UWB 工卡等多種北斗高精度定位終端，能實(shí)現(xiàn)地圖精準(zhǔn)顯示，人員厘米級定位及安全防護(hù)，作業(yè)可視化、規(guī)范化并實(shí)時(shí)安全預(yù)警，用技防手段保障電網(wǎng)作業(yè)安全，大幅提升作業(yè)效率。