[发明专利]基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及局放定位检测技术领域，具体涉及一种基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置及方法。

背景技术

变压器等变电设备的带电检测技术及其现场应用是变电设备运行状态评价和潜在缺陷查找的重要手段之一。其中，局放定位带电检测对于发现变电设备的局部放电缺陷并精确定位放电源，为缺陷诊断分析提供有力的技术手段。

传统的局放定位技术中，传感器空间建模主要通过人工测量的方式，在传感器空间建模工作量、建模精度、定位精度及数据的采集和处理等方面均存在诸多限制，无法完全满足要求快速部署、灵活安置的带电检测业务。

目前，通常采用超声、超高频法对变压器进行局部放电定位检测，局部放电定位检测的前提是需要测定变压器(获取其他变电设备)表面特征点(传感器)位置，尽管GNSS(Global Navigation Satellite System，全球卫星导航系统)可用于室外高精度定位，但变电站内变电设备，大量金属设备会对GNSS定位造成影响甚至无法工作，此外，基于卫星定位的空间建模方式对高程测量的精度不能满足要求；而且，通常的空间测边交会需要至少4个基站进行定位求解，采用3个基站数据求解会得到双根情况，无法固定最终解算结果。

发明内容

本发明的目的是克服现有的变压器表面特征点位置定位，采用GNSS定位精度不能满足要求，且空间测边交会计算时，采用3个基站数据求解会得到双根情况，无法固定最终解算定位的问题。本发明的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置及方法，采用支架安装UWB测距模块，实现对变压器表面特征点的定位，解决GNSS无法运用于超高压变压器作业环境的不足，同时，确保可以实时获得检测点的相对坐标用于随后的变压器局放检测，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，包括若个干UWB测距模块、多根支架、数据传输模块和平台服务器，各支架分布在待测变压器的周圈，各UWB测距模块分别在支架上做为基站，且与数据传输模块的位置关系符合右手规则，

各UWB测距模块，选择其中一个做为坐标原点，建立空间坐标系，并实时测量与数据传输模块之间的距离，并将距离信息发送给数据传输模块；

所述数据传输模块做为流动站，安置于待测变压器的测试点位，并接收各UWB测距模块发送的距离信息，并转发给平台服务器；

所述平台服务器，用于接收数据传输模块转发的距离信息，对其进行解算，最终得到该测试点位的相对坐标。

前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，所述数据传输模块为UWB测距模块。

前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，所述UWB测距模块的数量为六个，且保证数据传输模块的流动站位于待测变压器的每一表面时，存在与三个UWB测距模块对该表面进行无障碍测距。

前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，所述支架的数量为四根，且分布在待测变压器的四边角外侧，且每根支架上安装有圆水准对中器。

前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位装置，每根支架上均设置有卡槽，所述UWB测距模块插接在卡槽中。

一种基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位方法，包括以下步骤，

步骤(A)，根据待测变压器所处环境，安放支架，将UWB测距模块装入对应支架上的卡槽内，并建立空间坐标系；

步骤(B)，将数据传输模块安置于待测变压器的测试点位，各UWB测距模块实时测量与数据传输模块的距离信息，并发送给数据传输模块；

步骤(C)，数据传输模块接收各UWB测距模块发送的距离信息，并转发给平台服务器；

步骤(D)，平台服务器接收数据传输模块转发的距离信息，对其进行解算，最终得到该测试点位的相对坐标。

前述的基于UWB测距模块的变压器表面特征点定位方法，步骤(A)，包括以下步骤，

(A1)准备七个UWB测距模块组成，其中，六个UWB测距模块做为基站；1个UWB测距模块做为数据传输模块，为流动站；

(A2)准备四根支架，且竖直安装在待测变压器，四个边角的外侧；

(A3)将六个UWB测距模块分别安装在四根支架的卡槽内，且保证数据传输模块的流动站位于待测变压器的每一表面时，存在与三个UWB测距模块对该表面进行无障碍测距；