电力电容器与无功补偿 | 系统应用研究
基于新型UWB的火电厂人员定位系统研究
Research on Personnel Positioning System for Thermal Power Plant Based on New UWB Technology
- 2025年46卷第6期 页码：97-103
DOI：10.14044/j.1674-1757.pcrpc.2025.06.012
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基于新型UWB的火电厂人员定位系统研究
摘要
在火电厂采用超宽带（ultra-wideband，UWB）方法实现人员定位。但因火电厂复杂环境存在多径反射与非视距（non-line-of-sight，NLoS）遮挡问题，导致定位定位结果大幅跳变的情况。提出一种融合随机森林分类、神经网络误差补偿与Q学习（Q-learning）动态锚点选择的新型UWB人员定位系统，实现视距（line-of-sight，LoS）/非视距链路状态识别、测距误差修正及基站子集动态优化，无需额外增加硬件部署即可显著提升定位稳定性。仿真结果表明：采用新型UWB人员定位系统后，人员定位最大跳变误差减小至0.4 m，均方根误差（root mean squared error，RMSE）可降低85%，有效提升了火电厂复杂工业环境下人员定位的稳定性与精度。
Abstract
Ultra wideband（UWB）method is used to achieve personnel positioning in thermal power plants. However，due to the complex environment of thermal power plants，issues of multipath reflection and non Line of sight（NLoS）occlusion are existed，resulting in significant fluctuations in positioning results. A novel UWB personnel positioning system，which integrates random forest classification，neural network error compensation，and Q-learning dynamic anchor point selection，is proposed so to achieve the Line of Sight（LoS）/Non Line of Sight（NLoS）link state recognition，ranging error correction and dynamic optimization of base station subsets，which significantly improve positioning stability without the need for additional hardware deployment. The simulation results show that after adopting the new UWB personnel positioning system，the maximum jump error of personnel positioning is reduced to 0.4 m，and the Root mean squared error（RMSE）can be reduced by 85%，which effectively improve the stability and accuracy of personnel positioning in complex industrial environments of thermal power plants.
关键词
Keywords
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孙慧峰，荆哲，何凯琳，等.基于深度学习的火力发电厂锅炉故障诊断方法[J].工业加热，2024，53（10）：63-67.
SUN Huifeng，JING Zhe，HE Kailin，et al. A fault diagnosis method for boiler in thermal power plants based on deep learning[J]. Industrial Heating，2024，53（10）：63-67.
谢楠，杨沛豪，何萍，等.风光储微电网-火电机组黑启动全过程储能控制策略研究[J].电力系统及其自动化学报，2023，35（2）：75-82.
XIE Nan，YANG Peihao，HE Ping，et al. Research on energy storage control strategy during whole black start process of wind-PV-energy storage microgrid and thermal power unit[J]. Proceedings of the CSU-EPSA，2023，35（2）：75-82.
吴晓春.精确人员定位感应一体化识别卡的设计与实现[J].化工自动化及仪表，2025，52（2）：259-263.
WU Xiaochun. Lntegrated ldentification card design and lmplementation for personnel positioning sensing[J]. Control and Instruments in Chemical Industry，2025，52（2）：259-263.
孔博，赵占军，郭海波，等.基于SSA-CNN的电力变压器故障智能诊断方法[J].电工技术，2024（23）：190-195.
KONG Bo，ZHAO Zhanjun，GUO Haibo，et al. Intelligent fault diagnosis method of power transformer based on SSACNN[J]. Electric Engineering，2024（23）：190-195.
WANG Wei，LEI Xiaoben，WEI Bin，et al. Research on adaptive droop control strategy of DC active power and voltage in DC microgrid[C]//2023 International Conference on Power Energy Systems and Applications（ICoPESA）. [S.l.]：IEEE，2023：627-632.
马超，袁昌斌，杨治国，等.地线作业人员状态感知的可穿戴设备研究[J].电力电容器与无功补偿，2024，45（6）：69-75.
MA Chao，YUAN Changbin，YANG Zhiguo，et al. Research on wearable devices for state perception of ground wire operators[J]. Power Capacitor & Reactive Power Compensation，2024，45（6）：69-75.
白泽坤，苏中，吴学佳.基于K-means/RPF的大型遮蔽空间人员定位算法[J].传感器与微系统，2025，44（1）：157-160.
BAI Zekun，SU Zhong，WU Xuejia. K-means/RPF-based algorithm for pedestrian localization in large obscured spaces [J]. Transducer and Microsystem Technologies，2025，44（1）：157-160.
赵文彬，吴迎澳，苏磊.基于水声技术的变压器潜游机器人定位方法研究[J].高压电器，2023，59（8）：91-99.
ZHAO Wenbin，WU Ying'ao，SU Lei. Research on location method in submersible robot of transformer based on underwater acoustic technology[J]. High Voltage Apparatus，2023，59（8）：91-99.
李晓飞，陈广福，蓝天明.多节点融合的半分布DOA定位算法[J].吉林师范大学学报（自然科学版），2023，44（2）：85-95.
LI Xiaofei，CHEN Guangfu，LAN Tianming. Semi-distributed DOA localization algorithm based on multi-node fusion[J]. Jilin Normal University Journal（Natural Science Edition），2023，44（2）：85-95.
温才权，韦鑫，王杰，等.基于CEEMD-PSD算法的变电站控制电缆故障定位方法[J].电网与清洁能源，2023，39（7）：80-89.
WEN Caiquan，WEI Xin，WANG Jie，et al. A fault location method of substation control cables based onCEEMD-PSD algorithm[J].Power System and Clean Energy，2023，39（7）：80-89.
方晓强，刘元庆，张啸天，等.基于移动麦克风阵列的换流站异常声源定位方法[J].浙江电力，2024，43（1）：108-116.
FANG Xiaoqiang，LIU Yuanqing，ZHANG Xiaotian，et al. An approach for localizing abnormal sound sources in converter stations using mobile microphone arrays[J].Zhejiang Electric Power，2024，43（1）：108-116.
段守保，韩平，刘彩霞，等.多效蒸发工艺处理火电厂脱硫废水的影响研究[J].东北电力技术，2023，44（3）：40-44.
DUAN Shoubao，HAN Ping，LIU Caixia，et al. Research on effect of multi-effect evaporation process on desulfurization waste water in thermal power plant[J].Northeast Electric Power Technology，2023，44（3）：40-44.
郑天悦，焦典，周雨豪，等.基于频域贡献因子的混合风电场内振荡源在线定位研究[J].电网与清洁能源，2023，39（4）：118-128.
ZHENG Tianyue，JIAO Dian，ZHOU Yuhao，et al. Online localization of oscillation sources in hybrid wind farms based on frequency domain contribution factors[J].Power System and Clean Energy，2023，39（4）：118-128.
王亚南.某火电厂循环水系统使用城市再生水改造措施研究[J].东北电力技术，2023，44（8）：40-42.
WANG Yanan.Research on retrofit measures of thermal power plants circulating water system usingurban reclaimed water[J]. Northeast Electric Power Technology，2023，44（8）：40-42.
曾懿辉，舒应军，麦俊佳，等.基于ARM模型的交流微电网故障北斗定位方法[J].电网与清洁能源，2023，39（4）：99-104.
ZENG Yihui，SHU Yingjun，MAI Junjia，et al. A beidou fault location method for AC microgrids based on arm model[J]. Power System and Clean Energy，2023，39（4）：99-104.
计荣荣，盛海华，史建立，等.基于深度置信网络的智能变电站遥控障碍定位方法[J].浙江电力，2024，43（10）：45-52.
JI Rongrong，SHENG Haihua，SHI Jianli，et al.A remote barrier localization method for intelligent substations using deep belief networks[J].Zhejiang Electric Power，2024，43（10）：45-52.
李凤宁，张景伟，赵阳，等.火电厂二氧化碳排放量计算方法研究[J].东北电力技术，2024，45（1）：46-49.
LI Fengning，ZHANG Jingwei，ZHAO Yang，et al. Research on CO 2 emission calculation method in thermal power plant[J ] . Northeast Electric Power Technology，2024，45（1）：46-49.
郭亮，辛建波，杜欢，等.基于双轴磁场轨迹的架空线路接地故障定位方法[J].电网与清洁能源，2024，40（4）：28-34.
GUO Liang，XIN Jianbo，DU Huan，et al. A single phase to ground fault location method for overhead lines based on dual-axis magnetic field trajectory[J].Power System and Clean Energy，2024，40（4）：28-34.
余英，王海云，王维庆，等.虚拟电厂参与下含高渗透可再生能源系统的运行策略[J].电测与仪表，2023，60（1）：94-103.
YU Ying，WANG Haiyun，WANG Weiqing，et al. Operation strategy of high permeability renewable energy with virtual power plant participation[J]. Electrical Measurement & Instrumentation，2023，60（1）：94-103.
黄翔，吴蓉，郑樟磊.基于无线射频识别技术的供电所现场作业人员定位跟踪方法[J].自动化技术与应用，2024，43（11）：10-13.
HUANG Xiang，WU Rong，ZHENG Zhanglei. Method for location and tracking on-site operators in power supply station based on wireless radio frequency identification technology[J]. Techniques of Automation and Applications，2024，43（11）：10-13.
J. WU. Research on dynamic virtual synchronous machine control system of energy storage converter[C]//2021 International Conference on Power System Technology（Powercon），2021：672-684 .
谭周正，范琅，李宇峰，等.基于强化学习的无人机网络自适应QoS路由算法[J].计算机应用研究，2025，42（4）：1177-1184.
TAN Zhouzheng，FAN Lang，LI Yufeng，et al. Adaptive QoS routing algorithm of UAV network based on reinforcement learning[J]. Application Research of Computers，2025，42（4）：1177-1184.
赵文彬，吴迎澳，苏磊.基于水声技术的变压器潜游机器人定位方法研究[J].高压电器，2023，59（8）：91-99.
ZHAO Wenbin，WU Ying'ao，SU Lei. Research on location method in submersible robot of transformer based on underwater acoustic technology[J]. High Voltage Apparatus，2023，59（8）：91-99.
何龙，朱咏明，马金财，等.基于PCP和改进CNN的变压器内外故障诊断方法研究[J].电力电容器与无功补偿，2025，46（2）：106-119.
HE Long，ZHU Yongming，MA Jincai，et al. Research on internal and external fault diagnosis method of transformer based on PCP and improved CNN[J]. Power Capacitor &Reactive Power Compensation，2025，46（2）：106-119.
刘威，邓巍.基于RBF神经网络的主动配电网通信过程安全态势感知方法[J].电网与清洁能源，2024，40（5）：52-58.
LIU Wei，DENG Wei. A security situation awareness method of active distribution network communication process based on rbf neural network[J]. Power System and Clean Energy，2024，40（5）：52-58.
YUE Z，SUN C，ZHANG X，et al. A semantic segmentation based GNSS signal occlusion detection and optimization method[J]. Remote Sensing，2025，17（15）：2725-2725.
陈玉良，张雨蓉，魏铭毅.基于5G通信技术的智慧电厂作业人员定位方法[J].长江信息通信，2024，37（6）：193-195.
CHEN Yuliang，ZHANG Yurong，WEI Mingyi. Positioning method of smart power plant operators based on 5G communication technology[J]. Changjiang Information & Communications，2024，37（6）：193-195.
SHALIHAN M，CAO Z，PONGSIRIJINDA K，et al. Localization through mitigating and compensating UWB NLOS ranging error with neural network[J]. Digital Signal Processing，2025，166105397.
徐炫东，廖嘉炜.基于主动容错滑膜预测的太阳能发电稳定性全局控制研究[J].电网与清洁能源，2024，40（2）：142-148.
XU Xuandong，LIAO Jiawei. Research on the global control of solar power stability based on active fault tolerant sliding film prediction[J]. Power System and Clean Energy，2024，40（2）：142-148.
陈良臣，傅德印，刘宝旭，等.基于机器学习的网络未知攻击检测方法研究综述[J].信息安全研究，2025，11（9）：807-813.
CHEN Liangchen，FU Deyin，LIU Baoxu，et al. Research on network unknown attack detection based on machine learning[J]. Journal of Information Security Research，2025，11（9）：807-813.
LIU Siyuan，HE Kailin，YANG Peihao. Research on improving voltage support stability of VSG control system for wind power storage[C]//20235th Asia Energy and Electrical Engineering Symposium（AEEES）. [S.l.]：IEEE，2023：70-76.
YANG J，LI P，ZHANG P，et al. A CSI fingerprint mapbased indoor positioning algorithm using stacking fusion model for enhanced localization accuracy[J]. Engineering Research Express，2025，7（3）：035289-035289.
RAO S，SHARMA N，G BHAT V，et al. Raman spectroscopy and machine learning in the diagnosis of breast cancer[J]. Lasers in Medical Science，2025，40（1）：348.
APAVATJRUT A. Sensor-driven RSSI prediction via adaptive machine learning and environmental sensing[J]. Sensors，2025，25（16）：5199-5199.
陶灿灿，王荣浩.面向空中多智能体系统的中继无人机运动控制方法[J].工程科学学报，2025，47（8）：1709-1721.
TAO Cancan，WANG Ronghao. Relay UAV motion control method for airborne multi-agent systems[J]. Chinese Journal of Engineering，2025，47（8）：1709-1721.
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