摘要：本项目实现无人机定位完好性监测技术，服务于巡检线路的航线规划、数据回传，大幅度提高无人机 巡检效率，作业安全，有效缓解特殊地理环境巡检缺员问题，极大降低人员作业工作量，提高工作效率。 电力巡检车配备了北斗设备，巡检车的位置可实现准实时传送到电力调度指挥中心，调
申报单位：国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司
联合申报单位：
主要完成人：崔文军、王涛、蔡利峰、赵欣艳、曲衷正、董冰
一、案例简介
本项目实现无人机定位完好性监测技术，服务于巡检线路的航线规划、数据回传，大幅度提高无人机 巡检效率，作业安全，有效缓解特殊地理环境巡检缺员问题，极大降低人员作业工作量，提高工作效率。 电力巡检车配备了北斗设备，巡检车的位置可实现准实时传送到电力调度指挥中心，调度指挥中心利用接 收到的位置信息，可调度指挥电力巡检车，从而实现智能化管理。研究基于北斗的乡村电动车辆定位与电 网调度方法，深入挖掘电动车辆的储能潜力，实现分布式充电负荷灵活、快速参与电网调节，形成车网协 同的电动车辆负荷智能调控运行体系。研究输电设备电磁干扰的产生与传播特性，开发具有频率选择性的 北斗定位终端电磁干扰防护装置，消除电磁干扰，保障北斗定位系统安全与作业人员安全。提出基于北斗 定位系统和变电站三维建模的作业现场不间断安全监控技术方法，建立整合变电站各视频源的现场监控模 型，实现对变电站作业人员、车辆的不间断监控和违章告警，提高变电站作业安全标准化管控水平。
二、技术方案
1)针对恶劣环境下非高斯残差类故障检测问题，提出一种粒子滤波的北斗定位完好性监测FPGA实 现方法，保障了北斗卫星导航定位可靠性问题，该项技术创新服务于朝阳无人机线路巡检应用。
2)从GNSS原始观测值出发，提出一种统一的多频GNSS非差非组合模型，满足不同导航系统不同 频率观测值的处理，实现单站提取大气延迟，同时获得天顶对流层延迟和电离层延迟。
3)准确评估出可调度电动车辆容量，并快速地利用北斗短报文上报给电网调度系统，接受调度中心 的控制指令，进而控制充放电装置对电动车辆的充电以及电动车辆对充放电装置的放电。
4)以开孔屏蔽盒作为装置的基础模型，并采用基于粒子群算法(PSO)和量子粒子群算法(QSPO)
改进的优化算法，对开孔屏蔽盒进行最优化设计，使最终电磁干扰防护设备能支持基于北斗定位的智能运 检设备在强电磁环境中稳定运行。
5)研究基于北斗定位系统和变电站三维建模的多视频源联动监控技术，建立变电站作业人员、车辆 安全状态分析模型，实现对变电站作业人员、车辆的不间断监控和违章告警，提高变电站作业安全标准化 管控水平。
本项目攻克了制约电力行业信息化发展的多项关键技术，取得了多项具有自主知识产权的创新性成 果，项目成果处于国内领先、国际先进水平。本项目成果应用效果显著,为推进电力北斗基础服务能力建 设，打通电力产业上下游，带动关键技术突破及相关产业的发展，为朝阳电网各个业务专业提供可靠性的 时空服务，助力朝阳电网高质量发展，推动朝阳全面振兴全方位振兴等方面有着重要的科学技术价值和推 广应用前景。
三、创新亮点
基于北斗全天候、全天时、高精度定位、导航和授时服务技术，根据朝阳地区实际情况，开展北斗创 新应用，建设了以下5个应用场景。
1)基于北斗+5G的无人机线路巡检技术研究：针对恶劣环境下非高斯残差类故障检测问题，提出一 种粒子滤波的北斗定位完好性监测FPGA实现方法，保障了北斗卫星导航定位可靠性问题，该方法授权发 明专利2项。克服了已有无人机巡检系统存在的定位不可靠的不足，提高了实际巡检线路与航线规划的匹 配度，大幅提高无人机巡检效率，极大降低人员外业工作量，缓解了特殊地理环境巡检缺员的问题，有效 支撑了无人机巡检可靠应用。
2)面向电网应用的北斗星基和地基联合增强关键技术研究：充分利用现有的地基增强网实现对星基 增强服务的性能提升，使得在地基增强系统无法工作的区域自动切换到星基增强模式，并保持对巡检车、人员等的连续稳定高精度定位。该方法申请发明专利2项。
3)基于北斗系统的乡村电动车辆定位与配电网调度关键技术研究：运用北斗短报文通信回传远程监 控系统监测到的电动车辆SOC(电池荷电状态),建立起电力与交通多元数据融合的电动车辆热点模型，
从而实现电动车辆与电网多时间尺度的运行调控。该方法申请发明专利2项。4)输电运检北斗定位终端 电磁干扰防护技术研究与应用：采用基于粒子群算法(PSO)和量子粒子群算法(QSPO)改进的优化算法，
对开孔屏蔽盒进行最优化设计，使最终电磁干扰防护设备能支持基于北斗定位的智能运检设备在强电磁环 境中稳定运行。该方法申请发明专利2项。5)基于北斗定位和三维建模的变电站作业现场不间断安全监 控技术研究与应用：室内定位因卫星信号受到遮蔽，卫星观测量不足，无法解算位置信息，利用超宽带(Ultra Wide Band,UWB)辅助定位可以对缺少的BDS观测量进行补足，使其在复杂的区域内依旧满足用户的定
位需求。该方法申请发明专利2项。
来源：筑梦北斗领航前行
