标识作业人员安全作业范围的方法、装置、设备和介质与流程

1.本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种标识作业人员安全作业范围的方法、装置、设备和介质。


背景技术：

2.在变电站等复杂地区的施工作业，由于存在尽量减少停电的要求，工作时并非将变电站全部设备停电。工作区域附近往往存在带电设备。由于变电站结构复杂，每次工作的停电、带电运行设备不同，工作人员容易产生混淆，造成误碰带电设备导致人身触电和设备短路跳闸停电的风险。同时在工作现场搬运附体等长度较长或体积较大的物体时，也容易因行为不当导致误碰带电设备。
3.当前防止工作人员触电和物体碰触带电设备的方法主要为使用围栏标识牌等标识出作业范围、工作负责人开工前利用站班会口头提醒、监护人监护等传统方式，人为因素较多，存在人员疏忽导致误入危险带电区域或误碰带电设备的问题。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种标识作业人员安全作业范围的方法、装置、设备和介质。
5.本发明实施例的第一方面，提供一种标识作业人员安全作业范围的方法,包括：根据电力设施的类型，确定电场测量方式；根据所述电场测量方式、所述电力设施的占地形状以及电力设施的电压信息，测量所述电力设施四周的多个位置的电场信息，其中，所述电场信息包括电场强度和电场方向；根据所述多个位置的电场信息，以及所述多个位置与所述电力设施的距离信息，确定所述电力设施的安全距离；根据所述安全距离，设置超声波距离探测设备的探测距离以及警告模式，其中，所述超声波距离探测设备用于探测人员与所述电力设施的距离。
6.根据本发明的实施例，根据所述电场测量方式，所述电力设施的占地形状以及电力设施的电压信息，测量所述电力设施四周的多个位置的电场信息，包括：根据所述电力设施的电压信息，设定初始测量位置；通过与所述电场测量方式对应的测量设备测量初始位置处的电场信息；根据当前位置处的电场信息，下一待定位置处与所述当前位置处的距离信息，以及所述下一待定位置处的电场信息，确定所述下一待定位置处的评价函数，在所述初始位置进行电场测量时，所述当前位置为所述初始位置；在所述评价函数符合要求的情况下，将所述下一待定位置处确定为下一测量位置，并将所述下一待定位置处的电场信息确定为下一测量位置的电场信息；迭代执行确定所述评价函数以及所述下一测量位置的电场信息的步骤，直到测量路径包围所述电力设施的占地形状，获得所述多个位置的所述电场信息。
7.根据本发明的实施例，根据所述电力设施的电压信息，设定初始测量位置，包括：根据所述电力设施的电压信息，确定所述电力设施的最大相电压；根据所述最大相电压，以及所述测量设备的测量阈值，确定初始测量距离；根据所述初始测量距离，确定所述初始测量位置。
8.根据本发明的实施例，根据所述当前位置处的电场信息，下一待定位置处与所述当前位置处的距离信息，以及下一待定位置处的电场信息，获得所述下一待定位置处的评价函数，包括：获取所述当前位置处的电场信息中的电场方向信息；沿与所述电场方向信息垂直的方向移动，直到与实时测量的电场方向信息的垂直方向之间的角偏差大于或等于第一角度阈值，到达所述下一待定位置；测量所述下一待定位置处的电场强度信息；根据所述下一待定位置处的电场强度信息、所述当前位置处的电场强度信息、所述当前位置以及所述下一待定位置，确定所述评价函数。
9.根据本发明的实施例，根据所述下一待定位置处的电场强度信息、所述当前位置处的电场强度信息、所述当前位置以及所述下一待定位置，确定所述评价函数，包括：根据公式，获得所述评价函数f，其中，为下一待定位置，为当前位置， 为下一待定位置处电场的x方向的电场强度，为下一待定位置处电场的y方向的电场强度, 为下一待定位置处电场的z方向的电场强度，为当前位置处电场的x方向的电场强度，为当前位置处电场的y方向的电场强度，为当前位置处电场的z方向的电场强度，a为预设权值系数。
10.根据本发明的实施例，所述方法还包括：在所述评价函数不符合要求的情况下，缩小所述第一角度阈值，获得第二角度阈值；根据所述第二角度阈值，确定所述下一待定位置；测量所述下一待定位置处的电场强度信息；根据所述下一待定位置处的电场强度信息、所述当前位置处的电场强度信息、所述当前位置以及所述下一待定位置，确定所述评价函数。
11.根据本发明的实施例，根据所述多个位置的电场信息，以及所述多个位置与所述电力设施的距离信息，确定所述电力设施的安全距离，包括：根据所述多个位置的电场信息，获得多个位置处的电压信息；根据所述多个位置处的电压信息，预设的安全电压，获得多个位置处的电压与安全电压之间的电压差；根据所述电压差和所述电场信息，确定调整方向和调整距离；
为下一待定位置处电场的x方向的电场强度，为下一待定位置处电场的y方向的电场强度, 为下一待定位置处电场的z方向的电场强度，为当前位置处电场的x方向的电场强度，为当前位置处电场的y方向的电场强度，为当前位置处电场的z方向的电场强度，a为预设权值系数。
17.根据本发明的实施例，所述装置还用于：在所述评价函数不符合要求的情况下，缩小所述第一角度阈值，获得第二角度阈值；根据所述第二角度阈值，确定所述下一待定位置；测量所述下一待定位置处的电场强度信息；根据所述下一待定位置处的电场强度信息、所述当前位置处的电场强度信息、所述当前位置以及所述下一待定位置，确定所述评价函数。
18.根据本发明的实施例，所述安全距离模块进一步用于：根据所述多个位置的电场信息，获得多个位置处的电压信息；根据所述多个位置处的电压信息，预设的安全电压，获得多个位置处的电压与安全电压之间的电压差；根据所述电压差和所述电场信息，确定调整方向和调整距离；根据所述调整方向和所述调整距离，对所述多个位置进行调整，获得所述安全距离。
19.本发明实施例的第三方面，提供一种标识作业人员安全作业范围的设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行上述方法。
20.本发明实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述方法。
21.根据本发明，能够对变电站的多种复杂电力设施周围的电场信息进行测量，并基于测量的电场信息，以及测量位置确定多种电力设施的安全距离，进而基于各种电力设施的安全距离设置超声波距离探测设备，从而准确地对每种电力设施设置安全范围，并基于超声波距离探测设备对处于安全范围内的人员进行警告，无需人工进行围栏标识以及口头提醒，可持续监测电力设施周围的安全状况，可在施工作业时减少人员误入的概率，提升施工人员的安全性，并且无需电力设备停电，减少施工带来的供电影响。
附图说明
22.图1示例性地示出本发明实施例的标识作业人员安全作业范围的方法的流程示意图；图2示例性地示出本发明实施例的标识作业人员安全作业范围的方法的案例示意图；图3示例性地示出本发明实施例的标识作业人员安全作业范围的装置的框图。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
25.应当理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
26.应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含a、b和c”、“包含a、b、c”是指a、b、c三者都包含，“包含a、b或c”是指包含a、b、c三者之一，“包含a、b和/或c”是指包含a、b、c三者中任1个或任2个或3个。
28.应当理解，在本发明中，“与a对应的b”、“与a相对应的b”、“a与b相对应”或者“b与a相对应”，表示b与a相关联，根据a可以确定b。根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其他信息确定b。a与b的匹配，是a与b的相似度大于或等于预设的阈值。
29.下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
30.图1示例性地示出本发明实施例的标识作业人员安全作业范围的方法的流程示意图，如图1所示，所述方法包括：步骤s101，根据电力设施的类型，确定电场测量方式；步骤s102，根据所述电场测量方式、所述电力设施的占地形状以及所述电力设施的电压信息，测量所述电力设施四周的多个位置的电场信息，其中，所述电场信息包括电场强度和电场方向；步骤s103，根据所述多个位置的所述电场信息，以及所述多个位置与所述电力设施的距离信息，确定所述电力设施的安全距离；步骤s104，根据所述安全距离，设置超声波距离探测设备的探测距离以及警告模式，其中，所述超声波距离探测设备用于探测人员与所述电力设施的距离。
31.根据本发明，能够对变电站的多种复杂电力设施周围的电场信息进行测量，并基于测量的电场信息，以及测量位置确定多种电力设施的安全距离，进而基于各种电力设施的安全距离设置超声波距离探测设备，从而准确地对每种电力设施设置安全范围，并基于
超声波距离探测设备对处于安全范围内的人员进行警告，无需人工进行围栏标识以及口头提醒，可持续监测电力设施周围的安全状况，可在施工作业时减少人员误入的概率，提升施工人员的安全性，并且无需电力设备停电，减少施工带来的供电影响。
32.根据本发明的实施例，可基于电力设施周围的电场来划定电力设施走位的安全范围，从而可设置超声波距离探测设备，对周围的人员进行测距，并对进入安全范围的施工人员进行警告，从而在无需对电力设施进行停电的情况下，提升施工人员的安全性。
33.根据本发明的实施例，在步骤s101中，不同类型的电力设施在运行过程中可能产生不同类型的电场。根据电力设施的类型，可确定电力设施周围感应出的电场为静电场，还是交变电场。所述静电场本身是一种直流向量，可在感应电极之间感应出直流电信号。交变电场可基于预设频率发生变化，且在交变电场中，感应电极之间可感应出与交变电场频率相同的交流电信号。
34.根据本发明的实施例，由于静电场和交变电场具有不同的特点，因此，对两种电场进行测量的方式和测量设备可互不相同。因此，对于静电场和交变电场进行测量的测量方式也互不相同，即，对静电场进行测量的方式即为静电场测量方式，对交变电场进行测量的方式为交变电场测量方式。
35.根据本发明的实施例，对于静电场测量方式，可通过专用于测量静电场的测量设备进行测量，专用于静电场的测量设备可包括旋片式电场测量仪和微机电系统（micro-electronics mechanical system，mems）静电场仪等。
36.根据本发明的实施例，在大气电场检测中，可使用单定子、转子结构旋片式电场测量仪。旋转叶片式电场测量仪的电场传感器的测量电极由一个固定的金属感应电极片和一个转速一定的接地转子组成，在测量过程中通过接地转子的不断旋转，使感应电极片在电场中被交替地屏蔽和暴露，在感应电极片上就会产生变化的电荷，感应电极片通过一个电阻接地，电阻上就会有交变电流通过，测出这个交变电流大小就可以测得电场信息。
37.根据本发明的实施例，在接地转子转过一个周期t的时间内，感应电极片暴露的面积与时间t之间的关系入以下公式（1）所示：（1）其中，sn为感应电极片的面积，s（t）为所述感应电极片暴露的面积。
38.根据本发明的实施例，在电场e中，在所述感应电极片暴露的面积上，感应出的感应电荷如以下公式（2）所示：（2）其中，q（t）为t时刻感应出的电荷，ε0为真空介电常数。
39.根据本发明的实施例，在公式（1）和（2）的基础上，对感应电荷求微分，可获得感应电流入以下公式（3）所示：
（3）其中，i（t）为感应电流。
40.根据本发明的实施例，由于大气电场e变化频率很缓慢，与接地转子旋转的频率相比可以忽略不计，则感应电流i（t）的变化与电场e的变化成正比关系。将感应电流i(t)展开为傅里叶级数可表示为以下公式（4）:（4）根据本发明的实施例，对公式（4）进行化简，例如，仅保留第一项，可获得以下公式（5）：（5）根据本发明的实施例，基于感应电流i（t）的近似表示，即，公式（5）可知，感应电流i(t)为与电场强度e成比例关系的正弦信号，在测得感应电流之后，可基于公式（5）反解出电场e。
41.根据本发明的实施例，可使用mems静电场仪，对静电场进行检测，mems静电场仪体积小、功耗低、容易批量生产，适用于静电场测量。mems静电场仪利用屏蔽电极周期性地屏蔽感应电极，从而在屏蔽和感应电极间得出变化的感应电流，从而可基于类似于公式（5）的方式反解静电场e。
42.根据本发明的实施例，对于交变电场的测量，可在两个电极内链接一个测量电容。利用接入的测量电容获取传感器两电极间感应电压，并基于电压可测得电场信息。交变电场传感器金属电极上的感应电荷随时间周期变化，无需像静电场测量设备那样，需要借助外力驱动传感器电极作相对运动，因此结构简单、制作方便。金属电极可使用球形电极，利用球形电极可准确计算其表面电荷与电场的关系、可估算探头对被测电场的影响，且电场畸变相对较小。可将一中空的金属球壳分成上下两部分，分隔后的上下半球为两个电极，可通过绝缘物质将其粘结在一起。在球形电极内，用一个测量电容与上下两个半球面相连，若电场传感器放置在垂直于传感器两个半球面的电场内时，两个球面电极将感应出电荷，进而在测量电容两端产生感应电压，该电压便可作为测量信号。
43.根据本发明的实施例，球形电极中心所在的空间点为o，电场中还没有加入球形电极前，o点的电场强度为eo（t），是一个无畸变电场，在放入球形电极之后，球型电极两个金属半球壳的外表面上都会产生感应电荷。其中，上半球壳表面积为s，球壳表面的电荷面密度为σs，上半球壳的总表面电荷如以下公式（6）所示：（6）根据本发明的实施例，球形电极放入电场后，球壳上的表面电荷量与球心处的未
畸变电场eo（t）成正比，如以下公式（7）所示：（7）其中，k为变换次数，感应电荷在测量电容cm上产生的测量电压um（t）如公式（8）所示：（8）综上，测量电压um（t）可表示为以下公式（9）：（9）因此，利用公式（9）可知，通常只需测量出测量电容cm上产生的测量电压um（t），即可基于公式（9）反解出电场信息。
44.根据本发明的实施例，在基于电力设施的类型，选定电场测量方式和测量设备后，在步骤s102中，可根据所述电场测量方式，所述电力设施的占地形状以及电力设施的电压信息，测量所述电力设施四周的多个位置的电场信息。在示例中，可在电力设施四周的多个位置利用上述旋片式电场测量仪、微机电系统静电场仪或交变电场的测量仪进行测量，获得电力设施四周的多个位置处的电场信息。然而，该种测量方式需人工进行测量，如果测量人员与电力设施距离较近，误入危险区域，也可能对测量人员造成危险，因此，可使用自动驾驶车辆、机器人等设备，按照特定的测量路径进行测量，获得测量路径上多个测量位置处的电场信息。
45.根据本发明的实施例，步骤s102可包括：根据所述电力设施的电压信息，设定初始测量位置；通过与所述电场测量方式对应的测量设备测量初始位置处的电场信息；根据当前位置处的电场信息，下一待定位置处与所述当前位置处的距离信息，以及所述下一待定位置处的电场信息，确定所述下一待定位置处的评价函数，在所述初始位置进行电场测量时，所述当前位置为所述初始位置；在所述评价函数符合要求的情况下，将所述下一待定位置处确定为下一测量位置，并将所述下一待定位置处的电场信息确定为下一测量位置的电场信息；迭代执行确定所述评价函数以及所述下一测量位置的电场信息的步骤，直到测量路径包围所述电力设施的占地形状，获得所述多个位置的所述电场信息。
46.根据本发明的实施例，首先可设定初始测量位置。电力设施可产生较高的电压，在周围区域中形成电场，而该电场的强度规律通常为与电力设施越近，则电场强度越强，与电力设施的距离越远，则电场强度越弱。因此，在确定初始测量位置时，可考虑与电力设施的距离，即，选择合适的距离，使得该距离处的电场强度可落在测量设备的测量范围内。
47.根据本发明的实施例，根据所述电力设施的电压信息，设定初始测量位置，包括：根据所述电力设施的电压信息，确定所述电力设施的最大相电压；根据所述最大相电压，以及所述测量设备的测量阈值，确定初始测量距离；根据所述初始测量距离，确定所述初始测量位置。
48.根据本发明的实施例，为了提升安全性，可选择电力设施的电压信息中的最大相电压作为确定初始测量位置的条件。最大相电压可以是电力设施运行过程中达到的电压最大值，在达到电压最大值时产生的电场是最强的。
49.根据本发明的实施例，由于与电力设施越近，则电场强度越强，与电力设施的距离
越远，则电场强度越弱。因此，可将电力设施的位置以及最大相电压为初始条件，估计其周围的各个距离的电场值，例如，在与电力设施所在位置之间的距离为某特定距离时，基于电力设施的最大相电压，可求解在该距离处，电场强度落在测量设备的测量阈值范围内，例如，电场强度为测量设备的测量上限的80%左右，则可将该距离确定为初始测量距离。本发明对达电场强度为测量上限的具体百分比不做限制。
50.根据本发明的实施例，可基于初始测量距离，确定初始测量位置，在示例中，可选择与电力设施之间的距离等于初始测量距离的任意位置作为初始测量位置，也可以在与电力设施之间的距离等于初始测量距离的多个位置中，设定一个特定位置作为初始测量位置，本发明对选择初始测量位置的具体方式不做限制。
51.通过这种方式，可选择电力设施的最大相电压做为初始条件来选择初始测量位置，从而可在电力设施的电压达到最大值时仍可保证人员安全，提高安全范围的准确性和安全性。
52.根据本发明的实施例，在设置初始测量位置后，可通过与测量方式对应的测量设备测量初始位置处的电场信息。例如，在电场的类型为静电场的情况下，可选择旋片式电场测量仪或微机电系统静电场仪来测量初始位置处的电场信息。又例如，在电场类型为交变电场的情况下，可选择基于球形电极的交变电场测量设备来测量初始位置处的电场信息。
53.根据本发明的实施例，可将初始测量位置作为起点，不断改变测量位置，并在每个测量位置测量均进行测量，获得每个测量位置的电场信息。并且，测量位置并不是随意确定的，而是可不断选择合适的测量位置进行测量，从而获得更多有价值的测量数据，为确定安全距离和安全范围提供更有力的数据基础。
54.根据本发明的实施例，可通过评价函数来确定测量位置，并获得测量位置处的电场信息。根据所述当前位置处的电场信息，下一待定位置处与所述当前位置处的距离信息，以及下一待定位置处的电场信息，获得所述下一待定位置处的评价函数，包括：获取所述当前位置处的电场信息中的电场方向信息；沿与所述电场方向信息垂直的方向移动，直到与实时测量的电场方向信息的垂直方向之间的角偏差大于或等于第一角度阈值，到达所述下一待定位置；测量所述下一待定位置处的电场强度信息；根据所述下一待定位置处的电场强度信息、所述当前位置处的电场强度信息、所述当前位置以及所述下一待定位置，确定所述评价函数。
55.根据本发明的实施例，在获得初始测量位置的电场信息后，可确定初始测量位置的电场强度和电场方向。在确定第二个测量位置时，可沿与电场方向垂直的方向移动。由于电场通常并非均匀分布的电场，因此，沿初始位置处与电场垂直的方向，在经过一段距离的移动后，则会偏离与电场垂直的方向。因此，可在与电场垂直方向之间的偏差达到第一角度阈值时停止移动，到达待定位置。在此情况下，可通过以上测量设备，测量待定位置的电场信息，例如，电场强度信息，并基于待定位置的电场强度信息、初始位置处的电场强度信息，初始位置和待定位置确定评价函数。
56.根据本发明的实施例，所述评价函数可综合考虑待定位置和初始位置之间的距离，以及待定位置和初始位置之间的电场强度差距。两个测量位置之间的距离不宜过远，以免造成设定安全范围的误差较大，也不宜过近，以免造成测量过程中的测量位置过多，数据量过大，降低测量效率。两个测量位置之间的电场强度差距也不宜过大，否则，两个测量位
置的电场强度差距过大，则两个测量位置的数据口径差距过大，难以基于两个测量位置来划定安全范围，或者划定的安全范围误差较大。
57.根据本发明的实施例，根据所述下一待定位置处的电场强度信息、所述当前位置处的电场强度信息、所述当前位置以及所述下一待定位置，确定所述评价函数，包括：根据公式（10），获得所述评价函数f，（10）其中，为下一待定位置，为当前位置， 为下一待定位置处电场的x方向的电场强度，为下一待定位置处电场的y方向的电场强度, 为下一待定位置处电场的z方向的电场强度，为当前位置处电场的x方向的电场强度，为当前位置处电场的y方向的电场强度，为当前位置处电场的z方向的电场强度，a为预设权值系数。
58.根据本发明的实施例，在公式（10）中，评价函数f中包括了当前位置（例如，初始测量位置）与下一待定位置（例如，所述待定位置）之间的距离，以及当前位置（例如，初始测量位置）与下一待定位置（例如，所述待定位置）之间的电场的三个方向的分量的强度差距。且为了节约处理资源，两个位置之间的距离可采用二维的距离。
59.通过这种方式，可使评价函数包括两个位置之间的距离和电场强度差异两种维度的信息，有助于提高评价函数的客观性，且在距离维度，采用了二维距离，降低运算量，节省运算资源。
60.根据本发明的实施例，在评价函数符合要求的情况下，可将待定位置确定为第二个测量位置，例如，可设定范围，如果评价函数的取值处于该设定的范围内，则评价函数符合要求，反之，则评价函数不符合要求。如果评价函数符合要求，同时可将待定位置的电场信息确定为第二测量位置的电场信息。
61.根据本发明的实施例，可迭代执行确定评价函数以及电场信息的步骤，例如，根据第二个测量位置的电场信息，从第二个测量位置处移动，到达第三个待定位置，并基于第三个待定位置处的电场信息，以及与第二个测量位置处之间的距离，确定评价函数，进而确定评价函数是否符合要求，并在符合要求时获得第三个测量位置以及第三个测量位置的电场信息。进一步地，可根据第三个测量位置的电场信息，从第三个测量位置处移动，到达第四个待定位置，并基于第四个待定位置处的电场信息，以及与第三个测量位置处之间的距离，确定评价函数，进而确定评价函数是否符合要求，并在符合要求时获得第四个测量位置以及第四个测量位置的电场信息。
62.根据本发明的实施例，当然，也可能存在评价函数不符合要求的情况，例如，评价函数不属于设定范围，则评价函数不符合要求。在这种情况下，所述方法还包括：在所述评价函数不符合要求的情况下，缩小所述第一角度阈值，获得所述第二角度阈值；根据所述第二角度阈值，确定所述下一待定位置；测量所述下一待定位置处的电场强度信息；根据所述下一待定位置处的电场强度信息、所述当前位置处的电场强度信息、所述当前位置以及所
述下一待定位置，确定所述评价函数。
63.根据本发明的实施例，在评价函数不符合要求的情况下，可返回当前位置，并缩小第一角度阈值，获得第二角度阈值。基于第二角度阈值确定的下一待定位置，则与当前位置更加接近，两个位置处的电场信息也更加接近。可在基于第二角度阈值确定的下一待定位置处确定电场强度信息，并将下一待定位置处的电场强度信息、当前位置处的电场强度信息、当前位置以及下一待定位置之间的距离信息，代入公式（10），重新确定评价函数，并重新确定评价函数是否符合要求，如果符合，则将下一待定位置确定为下一测量位置，如果仍然不符合，可迭代执行上述步骤，即，继续将第二角度阈值缩小，重新确定下一待定位置，进而重新确定评价函数，从而确定下一待定位置是否符合要求的处理，直到评价函数符合要求，即可确定下一测量位置。
64.根据本发明的实施例，可多次确定多个测量位置，并获得多个测量位置处的电场信息，并且，可在由多个测量位置组成的测量路径包围电力设施的占地形状的情况下，结束测量过程，即，已获得电力设施的四周的多个位置的电场信息，则可结束测量过程，并通过电力设施四周的多个位置的电场信息，来代表电力设施四周全部位置的电场信息。
65.通过这种方式，可通过评价函数来自动确定测量位置，并获得各个测量位置处的电场信息，还可通过电力设施四周多个测量位置的电场信息代表电力设施四周全部位置的电场信息，可对电力设施四周的电场信息进行自动测量，可提升测量的便利性和安全性。
66.根据本发明的实施例，在获得电力设施周围多个位置的电场信息后，可在步骤s103中，确定电力设施的安全距离。例如，可基于多个设施周围多个位置的电场信息，以及各个位置与电力设施之间的距离，来推算在于电力设施间隔达到何种距离时，电场强度可下降到安全范围内，或者，由电场感应出的电压可下降到安全范围内。
67.根据本发明的实施例，步骤s103可包括：根据所述多个位置的电场信息，获得多个位置处的电压信息；根据所述多个位置处的电压信息，预设的安全电压，获得多个位置处的电压与安全电压之间的电压差；根据所述电压差和所述电场信息，确定调整方向和调整距离；根据所述调整方向和所述调整距离，对所述多个位置进行调整，获得所述安全距离。
68.根据本发明的实施例，可根据所述电场信息，确定多个位置处的电压信息，在示例中，所述电压信息可包括感应电压，例如，根据公式（9），可确定交变电场中某位置处的感应电压，根据公式（5），可确定静电场中某位置处的感应电流，进而确定感应电压。本发明对确定感应电压的具体方式不做限制。
69.根据本发明的实施例，可确定各个位置处的电压信息和预设的安全电压之间的电压差，例如，各个位置处的电压信息高于安全电压，则二者之间可存在电压差，换言之，各个位置处的电压信息表面各个位置未达到安全要求，还需再远离电力设施。反之，则在各个位置处已达到安全要求，可将安全距离设置地更小一些，对施工造成的影响可进一步减小。
70.根据本发明的实施例，根据所述电压差和电场信息，可确定调整方向和调整距离。在示例中，电压差等于电场强度与距离的乘积，因此，在电压信息高于安全电压的情况下，则可基于电压差与电场强度之间的比值来确定调整距离，并将调整方向确定为远离电力设施的方向。反之，在电压信息低于安全电压的情况下，则可基于电压差与电场强度之间的比值来确定调整距离，并将调整方向确定为接近电力设施的方向。当然，为了安全起见，在电压信息低于安全电压，且电压差在一定阈值范围内时，可不进行调整，从而提高人员安全
性。本发明对此不作限制。
71.根据本发明的实施例，在确定调节方向和调节距离后，可沿电场方向，对各个位置进行调节，例如，在电压信息高于安全电压的情况下，可沿测量位置处的电场方向，向远离电力设施的方向进行调整，调整的距离为调整距离，调整后的位置与电力设施之间的距离即为安全距离，该距离处的电压可达到安全要求。又例如，电压信息低于安全电压的情况下，可沿测量位置处的电场方向，向接近电力设施的方向进行调整，调整的距离为调整距离，调整后的位置与电力设施之间的距离即为安全距离，该距离处的电压可达到安全要求。
72.通过这种方式，可基于电场强度和电压信息对感应电压进行估计，并基于感应电压和安全电压之间的电压差对调整距离和调整方向进行估计，从而更准确地确定安全距离，在保证安全的情况下，减少对施工的影响。
73.根据本发明的实施例，在步骤s104中，可根据安全距离，设置超声波距离探测设备的探测距离以及警告模式，超声波距离探测设备用于探测人员与电力设施的距离。在示例中，可根据多个调整后的位置，获得安全范围，例如，将各个调整后的位置进行连接，可获得围绕电力设施的区域范围，在该区域范围之外为安全范围，该区域范围之内为危险范围。
74.根据本发明的实施例，超声波距离探测设备可设置在区域范围内，或者，可设置在区域范围的边界线上，又或者，可设置在电力设施内，本发明对此不做限制。
75.根据本发明的实施例，超声波距离探测设备可实时探测人员与区域范围之间的距离，如果人员与所述区域范围的边界之间的距离，则可进行警告。根据与区域范围的边界之间的距离，可设置多种警告模式。例如，在最大相电压为10kv的电力设施周围，安全距离为0.7m，在最大相电压为35kv的电力设施周围，安全距离为1m，在最大相电压为110kv的电力设施周围，安全距离为1.5m，在最大相电压为220kv的电力设施周围，安全距离为3m。以220kv的电力设施为例，其区域范围的边界与电力设施之间的距离为3m，则在人员与区域范围的边界之间的距离为3米的情况下，则可开启警告模式，并使警告灯闪烁，在人员与区域范围的边界之间的距离为1米情况下，则可发出警告声音，在人员到达区域范围的边界时，不仅发出警告声音，还可向安全人员发出警告通知，请安全人员来协助管理。以上与区域范围边界的距离仅为示例，还可以其他方式设置警告模式，例如，基于与电力设施的距离设置警告模式；基于与电力设施或区域范围边界的距离，与安全距离之间的比值来设置警告模式等，本发明对此不作限制。
76.根据本发明，能够对变电站的多种复杂电力设施周围的电场信息进行测量，并基于测量的电场信息，以及测量位置确定多种电力设施的安全距离，且在测量安全距离时，选择电力设施的最大相电压作为参数，可在电力设施的电压达到最大值时仍可保证人员安全，提高安全范围的准确性和安全性，并在选择电场信息的测量路径时，使用包括的距离和电场强度差异两种维度的信息，有助于提高评价函数的客观性，且在距离维度，采用了二维距离，降低运算量，节省运算资源。并且，可基于电场强度和电压信息对感应电压进行估计，并基于感应电压和安全电压之间的电压差对调整距离和调整方向进行估计，从而更准确地确定安全距离，在保证安全的情况下，减少对施工的影响。进一步地，可基于各种电力设施的安全距离设置超声波距离探测设备，从而准确地对每种电力设施设置安全范围，并基于超声波距离探测设备对处于安全范围内的人员进行警告，无需人工进行围栏标识以及口头提醒，可持续监测电力设施周围的安全状况，可在施工作业时减少人员误入的概率，提升施
工人员的安全性，并且无需电力设备停电，减少施工带来的供电影响。
77.图2示例性地示出本发明实施例的标识作业人员安全作业范围的方法的案例示意图，如图2所示，实线框中未电力设施所在位置，实线箭头为电场线。
78.根据本发明的实施例，可设置初始位置，即，进行电场测量的第一个位置，并测得该位置处的电场信息。沿该位置处的电场方向垂直的方向移动，直到与实时测量的电场方向的垂直方向之间的角偏差大于或等于第一角度阈值，到达位置2的待定位置，并基于公式（10）确定的评价函数，确定该预设位置是否符合要求，如果该待定位置符合要求，则将此待定位置确定为位置2，并测量位置2的电场信息，否则，则减小第一角度阈值，重新获得待定位置。可基于以上步骤迭代多次，直到测量路径（即，图2中的虚线箭头围成的路径）包围电力设施，即可获得多个位置的电场信息，例如，初始位置、位置2、位置3、位置4、位置5、位置6、位置7、位置8等位置的电场信息。且这些位置之间的电场信息的差距较小，互相之间的距离处于适当距离范围内，可提升安全范围的划定准确性。
79.根据本发明的实施例，在确定多个位置的电场信息后，可基于各位置处的感应电压与安全电压之间的电压差，确定调整方向和调整距离，并进行调整，例如，感应电压高于安全电压，则可向远离电力设施的方向调整，调整后的位置相连，即可获得安全范围边界。
80.根据本发明的实施例，可在安全范围边界上，或者电力设施中设置超声波距离探测设备，并设置警告模式，在人员与安全范围边界处于不同距离时，可采用不同的警告模式对人员加以警告，从而避免人员误入安全范围边界之内，提高人员安全性。
81.图3示例性地示出本发明实施例的标识作业人员安全作业范围的装置的框图，如图3所示，所述装置包括：方式确定模块11，用于根据电力设施的类型，确定电场测量方式；电场测量模块12，用于根据所述电场测量方式、所述电力设施的占地形状以及所述电力设施的电压信息，测量所述电力设施四周的多个位置的电场信息，其中，所述电场信息包括电场强度和电场方向；安全距离模块13，用于根据所述多个位置的所述电场信息，以及所述多个位置与所述电力设施的距离信息，确定所述电力设施的安全距离；安全范围模块14，根据所述安全距离，设置超声波距离探测设备的探测距离以及警告模式，其中，所述超声波距离探测设备用于探测人员与所述电力设施的距离。
82.根据本发明的实施例，所述电场测量模块进一步用于：根据所述电力设施的电压信息，设定初始测量位置；通过与所述电场测量方式对应的测量设备测量初始位置处的电场信息；根据当前位置处的电场信息，下一待定位置处与所述当前位置处的距离信息，以及所述下一待定位置处的电场信息，确定所述下一待定位置处的评价函数，在所述初始位置进行电场测量时，所述当前位置为所述初始位置；在所述评价函数符合要求的情况下，将所述下一待定位置处确定为下一测量位置，并将所述下一待定位置处的电场信息确定为下一测量位置的电场信息；迭代执行确定所述评价函数以及所述下一测量位置的电场信息的步骤，直到测量路径包围所述电力设施的占地形状，获得所述多个位置的所述电场信息。
83.根据本发明的实施例，所述电场测量模块进一步用于：
根据所述电力设施的电压信息，确定所述电力设施的最大相电压；根据所述最大相电压，以及所述测量设备的测量阈值，确定初始测量距离；根据所述初始测量距离，确定所述初始测量位置。
84.根据本发明的实施例，所述电场测量模块进一步用于：获取所述当前位置处的电场信息中的电场方向信息；沿与所述电场方向信息垂直的方向移动，直到与实时测量的电场方向信息的垂直方向之间的角偏差大于或等于第一角度阈值，到达所述下一待定位置；测量所述下一待定位置处的电场强度信息；根据所述下一待定位置处的电场强度信息、所述当前位置处的电场强度信息、所述当前位置以及所述下一待定位置，确定所述评价函数。
85.根据本发明的实施例，所述电场测量模块进一步用于：根据公式，获得所述评价函数f，其中，为下一待定位置，为当前位置， 为下一待定位置处电场的x方向的电场强度，为下一待定位置处电场的y方向的电场强度, 为下一待定位置处电场的z方向的电场强度，为当前位置处电场的x方向的电场强度，为当前位置处电场的y方向的电场强度，为当前位置处电场的z方向的电场强度，a为预设权值系数。
86.根据本发明的实施例，所述装置还用于：在所述评价函数不符合要求的情况下，缩小所述第一角度阈值，获得第二角度阈值；根据所述第二角度阈值，确定所述下一待定位置；测量所述下一待定位置处的电场强度信息；根据所述下一待定位置处的电场强度信息、所述当前位置处的电场强度信息、所述当前位置以及所述下一待定位置，确定所述评价函数。
87.根据本发明的实施例，所述安全距离模块进一步用于：根据所述多个位置的电场信息，获得多个位置处的电压信息；根据所述多个位置处的电压信息，预设的安全电压，获得多个位置处的电压与安全电压之间的电压差；根据所述电压差和所述电场信息，确定调整方向和调整距离；根据所述调整方向和所述调整距离，对所述多个位置进行调整，获得所述安全距离。
88.本发明可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
89.计算机可读存储介质可以是可以保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形
设备。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦式可编程只读存储器（eprom或闪存）、静态随机存取存储器（sram）、便携式压缩盘只读存储器（cd-rom）、数字多功能盘（dvd）、记忆棒、软盘、机械编码设备、例如其上存储有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。这里所使用的计算机可读存储介质不被解释为瞬时信号本身，诸如无线电波或者其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波（例如，通过光纤电缆的光脉冲）、或者通过电线传输的电信号。
90.这里所描述的计算机可读程序指令可以从计算机可读存储介质下载到各个计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或者网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在各个计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。
91.用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构（isa）指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c 等，以及常规的过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列（fpga）或可编程逻辑阵列（pla），该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
92.这里参照根据本发明实施例的方法、装置（系统）和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机可读程序指令实现。
93.这些计算机可读程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理单元，从而生产出一种机器，使得这些指令在通过计算机或其他可编程数据处理装置的处理单元执行时，产生了实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的装置。也可以把这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使得计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定方式工作，从而，存储有指令的计算机可读介质则包括一个制造品，其包括实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作的各个方面的指令。
94.也可以把计算机可读程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上，使得在计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产
生计算机实现的过程，从而使得在计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个方框中规定的功能/动作。
95.附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或指令的一部分，所述模块、程序段或指令的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
96.注意，除非另有直接说明，否则本说明书(包含任何所附权利要求、摘要和附图)中所揭示的所有特征皆可由用于达到相同、等效或类似目的可替代特征来替换。因此，除非另有明确说明，否则所发明的每一个特征仅是一组等效或类似特征的一个示例。在使用到的情况下，进一步地、较优地、更进一步地和更优地是在前述实施例基础上进行另一实施例阐述的简单起头，该进一步地、较优地、更进一步地或更优地后带的内容与前述实施例的结合作为另一实施例的完整构成。在同一实施例后带的若干个进一步地、较优地、更进一步地或更优地设置之间可任意组合的组成又一实施例。
97.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
98.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。