变电运维现场安全防护监控平台的设计

摘要

在电力系统运行中，变电运维承担着变电站的运维管理、倒闸操作和事故处理等重要工作，是保证电网安全、稳定和经济运行的执行者。随着电网的不断发展，变电站的数量日益增加，变电运维承担的安全压力逐渐增大。
　　为加强变电运维安全管理，预防变电站安全事故，各公司利用先进的信息科技技术，大力研究实用于变电运维现场的安全防护技术，力求保证变电运维作业现场的可控、能控、在控。本文提出的变电运维安全防护监控平台不单单是一个软件平台，它是算法定位服务和软件监控平台相结合的一个系统，其中算法定位服务是基于射频和超声的多传感融合定位技术，对变电站内现场设备、操作人员进行动态精确定位，通过实验与经典Chan定位算法进行了比较，本文提出的算法在存在遮挡的情况下的定位误差小于15cm，Chan算法误差小于45cm，取得了预期的精度。
　　通过算法定位服务得到的现场设备、操作人员的位置数据会实时的上传到监控平台，后台工作人员即可以实时观察到工作间操作人员的实时轨迹，一旦操作人员离带电设备的距离小于安全距离的时候平台上会立即启动联动报警。为了保证设备数据和人员状态数据及时上传、有序且数据不会丢失，因此对于这个监控平台的实时性、可靠性要求都特别高，综合以上考虑在算法定位服务与监控平台之间采用了面向消息的中间件进行通信，采用高性能的MySQL数据库作为数据的持久化层，使用异步并发处理数据的Node.js平台作为监控平台的运行载体。
　　另外，客户端和服务器之间的消息也需要实时的进行交互，传统的做法是采用轮询的机制，客户端在一定的时间间隔内访问一次服务器来使消息同步，但是这种机制存在很大的弊端，特别是在实时性要求高的环境下，因此本文采用最新的HTML5中的WebSocket长连接技术从而保证了服务器和客户端的即时通信。

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第1章引言

1.1 论文研究背景和意义

1.2 国内外研究状况

1.3 本文主要内容及章节安排

第2章 基于射频和超声的多传感融合定位算法

2.1 多传感数据融合的概念

2.2 存在的问题

2.3 射频和超声融合算法总体设计

2.4射频信号网格粗定位压缩感知算法

2.5超声信号网格精细定位算法

2.6实验验证

2.7本章小结

第3章 安全防护与监控平台软件设计

3.1平台架构设计

3.2平台方案设计

3.3平台功能设计

3.4数据库的设计

3.5本章小结

第4章 消息中间件

4.1中间件的概念

4.2中间件的技术分类

4.3变电现场工作平台中的中间件

4.4 本章小结

第5章 安全防护监控平台软件的实现

5.1平台软件业务流程图

5.2平台软件功能的实现

5.3系统总体性能指标

5.4本章小结

第6章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

致谢

参考文献

附录