RTK高精度定位安全帽，北斗高精度定位智能安全帽构建可控可溯的安全管控平台
RTK高精度定位安全帽，北斗高精度定位智能安全帽构建可控可溯的安全管控平台
内置RTK北斗高精度定位的智能安全帽完成调试，实现了浮点解和固定解的定位。
NTRIP 配置： NTRIP 61.191.27.18 端口：2101 ， besovideo 123456 ， 挂载点 NETRTK32_BD3 ， MQTT： 113.97.5.3 18883 admin 123456
借助由55颗卫星构成的北斗导航系统，南方电网广东电网公司正加快建设北斗地基增强站（CORS基站），用以提高定位精度，将定位误差从普通精度定位的米级精确到分米、厘米甚至毫米级，在电力运检、设备状态监测、智慧安监、灾害监测等领域“大放异彩”。
广东电网公司探索北斗技术在电网的应用始于2017年，截至目前，该公司已在广东省韶关市建成15座北斗地基增强站（CORS基站）、3款北斗高精度定位终端和1套北斗定位服务平台。2019年9月，南方电网公司编制印发的《北斗卫星导航系统深化应用方案》提出“北斗+电力”深度融合应用模式。在这个大背景下，广东电网公司进一步探索北斗技术在电网的应用，预计到今年底，将建成120座北斗地基增强站，实现该公司供电区域全覆盖。
为电力安监“保驾护航”
近日，在广东省韶关市220千伏芙蓉变电站内，工作人员开展了一次在线监测装置运维工作。在站内走动的设备运维人员佩戴一顶特殊的“定位安全帽”，帽子右侧有天线，前端有摄像头。
“这顶安全帽有定位、通信、拍摄等功能，可自动连接电网自建的北斗地基增强站及北斗高精度位置服务系统，形成一套作业安全管控系统，以远程安监代替现场人工监查，减轻安监人员的工作负担，确保作业人员的人身安全。”广东电网公司电力科学研究院设备与环境监控评价部专责许海林介绍。
这款安全帽的定位信息同步接入到了广东电网公司的智慧安监系统，将定位误差从米级缩小至30厘米以内。在北斗高精度位置服务平台的界面，基于北斗地基增强站赋能的实时厘米级位置信息，结合电子围栏与图像视频，能够远程监控人员作业位置和行动轨迹，实时告警人员误入带电间隔的触电风险，将作业现场风险管控关口前移。
同时，在系统提前划定“危险区”或“安全区”的情况下，佩戴定位安全帽的运维人员一旦进入危险区，界面定位的圆点即由橙色转为红色，并发出预警声音信号，起到“电子围栏”的作用。此时安监人员在后台通过智能安全帽视频通话功能，可远程对现场人员实施劝阻；现场负责人也可利用智能安全帽群组语音对讲功能进行联合指挥，最大限度规避人身安全事故的发生，实现变电站现场作业安全可控。
该安全帽还内置了专用的抗干扰模块，并安装先进的多芯多频螺旋天线以增强北斗信号接收，确保能够准确无误地接收到实时定位数据。“这项技术有效地解决了变电站带电设备众多、电压等级较高、潜藏风险点多面广等问题，修补了依靠传统‘人盯人’的监管模式的漏洞。”许海林说。
为电网防灾“未雨绸缪”
近年来，灾害天气给输电杆塔的安全稳固带来严峻考验。对于杆塔隐患排查和精准监测，广东电网公司形成了一套管用的办法来“未雨绸缪”。“北斗系统的精准定位功能为电网地质灾害防控提供了又一有力技术手段。”广东电网公司电力科学研究院设备与环境监控评价部副经理黄勇说，该公司研发的地基沉降监测装置，充分发挥了北斗在防灾减灾领域的优势。
该装置基于北斗高精度定位技术和后差分定位方法，实现毫米级地基沉降监测。杆塔塔基失稳以及变电站地基发生沉降，无需现场查看，通过监控后台就能了解微观变化，特别是肉眼难以觉察的危险隐患，哪怕只是几毫米的偏移，也无法逃过北斗的“法眼”，为后续的加固措施提供信息决策参考。
地基沉降监测装置只是北斗技术在智能防灾方面的应用之一，最终目标是推动建成天地一体的电网地质灾害监测评估预警体系，而“边建边用、以用促建”是该体系的整体建设思路。6月8日，北斗地基沉降监测装置在220千伏芙蓉变电站完成安装及试点应用，下一步将推广应用于输电杆塔地基沉降监测，提升输电线路抵御自然灾害的能力，为主动消除地质灾害对输电线路的威胁夯实基础。
而在此之前，广东电网公司电力科学研究院已做了大量研究工作。通过高分遥感卫星“全面普查”线路杆塔沉降趋势工作，分析梳理广东全省隐患点后，该院计划对高风险点安装北斗地基沉降监测装置进行“定点精查”，保障电网本质安全。
提供两种RTK高精度定位安全帽产品形态：
2）外挂式
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浮点解，
固定解，
详细测试数据
本次测试的目的是测试评价高精度定位安全帽固件升级和天线结构优化后在开阔环境和半遮挡环境下的信号强度、收敛速度以及动态定位效果的稳定性。
本测试报告在真实场景中使用高精度定位安全帽在开阔环境和半遮挡环境下的信号强度、收敛速度测试；动态条件下输出高精度定位轨迹，在高精度地图参照下的定位效果。
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指标 |
解释 |
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普通定位解 |
北斗获取定位状态：1单点解 |
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高精度定位解 |
北斗获取定位状态：2差分解，4固定解，5浮点解 |
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参考线 |
测试人员沿着实地有明确标识的线路行进，这条明确标识的线路就是参考线，如车道边线的白实线或黄实线。 |
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偏离距离 |
高精度定位安全帽获取高精度定位经纬度到参考线的偏差距离（水平误差），单位为米。 |
测试工具与设备
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工具名称 |
用途描述 |
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高精度定位安全帽 |
用于实现作业人员活动轨迹高精度定位功能。 |
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高精度地图 |
高精度地图精确到厘米级别，利用高精度地图匹配可将作业人员活动轨迹位置精准的定位在作业车道和作业活动区域上。 |
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Quantum GIS软件 |
专业的地理系统信息处理软件，用于把智能安全帽获取的高精度定位经纬度导入高精度地图，可以计算统计偏离距离。 |
1 高精度定位安全帽实物图
2 收敛速度测试
测试方法：在环境等外在因素相同的情况下，头戴高精度定位安全帽，计算重启后第一个差分解到设备固定所用的时间。
测试环境：（如下图）
收敛测试结果具体统计如下图所示：
测试小结：高精度定位安全帽在开阔环境和半遮挡环境下的信号强度较好，收敛速度平均可以在2秒达到固定解状态。
3 电子围栏测试
测试方法：头戴安全帽，设备从开机到固定后，在南电科技园区旗杆处附近地砖沿着方形轨迹进行打点静态测试，在方形的每个顶点停留几秒钟待定位稳定后走到下一个顶点，直至回到起始点。
数据1：
数据2：
数据3：
测试小结：围栏测试在半开阔的环境下高精度定位安全帽能较好的获取固定解,画出的正方开形没有明显变形。
4 高程变化测试
测试方法：设备从开机到固定后，在南电科技园区旗杆处和林荫道分别头戴帽子和半蹲各1分钟，交替三次进行测试，观测其高程的变化是否符合真实高度。
开阔环境测试：
树荫环境测试：
测试小结：高程变化测试用例,在半开阔的环境下,安全帽在高度变化后10秒内高程可稳定,高程差与实际高度的误差在50厘米内。
5 动态稳定性测试
测试方法：头戴设备在半遮挡场景沿着固定的轨迹进行运动，观测计算设备轨迹与实际轨迹的偏离程度。
数据1测试路线轨迹图如下：
对应高度的变化：
高精度地图轨迹：
数据2测试路线轨迹图如下：
对应高度的变化：
高精度地图轨迹：
测试小结：态轨迹和实际运动轨迹接近，无较大偏差。
6 测试总结
1、高精度定位安全帽在开阔环境和半遮挡环境下的信号强度较好，收敛速度平均可以在2秒达到固定解状态。
2、围栏测试在半开阔的环境下高精度定位安全帽能较好的获取固定解,画出的正方开形没有明显变形。
3、高程变化测试用例,在半开阔的环境下,安全帽在高度变化后10秒内高程可稳定,高程差与实际高度的误差在50厘米内。
4、动态轨迹和实际运动轨迹接近，无较大偏差。
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