本发明涉及电网建设，尤其涉及一种在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电装置及系统。
背景技术：
1、电网建设技术领域专注于电网的设计、建设、维护和优化，进行输电线路、变电站和配电网的布局与实施，通过电网的物理建设，结合现代信息技术和自动化技术，旨在提升电网的可靠性、效率和应对复杂工作环境的能力，考虑地理、环境、经济和社会因素，确保电力系统的稳定性和可持续性，利用智能传感器和自动控制，提高施工和维护作业的安全性能，应对复杂多变的施工环境，确保操作的准确性和高效性。
2、其中，在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统，专注于增强电网建设过程中使用的汽车起重机的作业安全，通过物联网传感器，实时监测起重机的运行状态和周边环境，识别和预防碰撞及高压电线近距离接触的风险，向操作员提供即时的警告信号并在必要时自动调整起重机的操作，降低施工事故的可能性，确保人员和设备的安全，旨在提高空间狭窄和充满高压电线的复杂施工环境中电网建设效率和安全性。
3、传统汽车起重机防碰撞防近电系统依赖基础的传感器和简单的逻辑控制，缺乏对环境数据的分析和实时响应能力，在复杂的施工环境中，难以实时提供预警信息和准确的风险评估，增加误操作和事故的风险，导致起重机在不知情的情况下靠近或接触到高压电线，无法动态调整起重机的操作参数匹配即时变化的环境条件，影响风险环境下的应用效果，在数据集成和处理上的不足导致警报延迟和误报，影响电网建设项目的进度和质量，降低施工安全和效率。
技术实现思路
1、本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电装置及系统。
2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统包括：
3、环境数据采集模块基于物联网环境传感器，在起重机的多个结构节点部署温湿度传感器和电场传感器，实时监测并记录数据，生成实时环境监测数据；
4、电场映射分析模块基于所述实时环境监测数据，对电场强度数据进行分析，绘制起重机周围的电场强度分布图，生成电场分布模型；
5、运动轨迹比对模块基于所述电场分布模型，分析起重机的输入指令，结合物联网位置传感器，模拟理想运动轨迹并与实际运动轨迹进行对比，生成轨迹偏差监测记录；
6、控制参数匹配模块根据所述轨迹偏差监测记录，分析运动偏差，调整起重机驱动参数匹配理想轨迹，生成参数优化结果；
7、异常行为记录模块基于所述参数优化结果，监测起重机的速度、加速度、方向变动数据，识别异常行为变动，生成异常操作监测结果；
8、风险响应控制模块根据所述异常操作监测结果，结合实时电场分布，分析并识别碰撞和近电风险，发送预警信息并调整起重机启停参数，生成防碰撞防近电控制参数。
9、作为本发明的进一步方案，所述实时环境监测数据包括起重机周围的温度数据、湿度信息、电场强度值，所述电场分布模型包括电场强度等级、分布区域边界、风险区域识别结果，所述轨迹偏差监测记录包括实际运动轨迹和理想轨迹的偏差值、偏差方向、偏差持续时间，所述参数优化结果包括速度向量调整结果、转向角度调整记录、驱动功率输出设置参数，所述异常操作监测结果包括异常加速事件信息、异常方向转变事件、操作风险等级，所述防碰撞防近电控制参数包括紧急停机阈值、预警启动时间、安全距离设置。
10、作为本发明的进一步方案，所述环境数据采集模块包括：
11、环境传感器安装子模块基于物联网环境传感器，考虑覆盖率和监测效率，在起重机的多个关键结构节点安装温湿度和电场传感器，生成传感器部署记录；
12、环境数据监测子模块基于所述传感器部署记录，实时监测起重机周围的环境数据，记录温度、湿度和电场强度的变化，生成作业环境信息记录；
13、环境信息分析子模块基于所述作业环境信息记录，对采集到的环境数据和电场数据进行分析，执行数据清洗并优化数据格式的一致性，生成实时环境监测数据。
14、作为本发明的进一步方案，所述电场映射分析模块包括：
15、电场信息分析子模块接收所述实时环境监测数据，对电场数据进行分析，识别数据缺失并使用数据插值处理电场数据，优化数据连续性和平滑性，生成电场数据处理结果；
16、电场分布评估子模块基于所述电场数据处理结果，通过分析起重机周围的电场分布情况，绘制起重机周围环境电场强度的空间分布图，生成电场强度分布图；
17、空间模型构建子模块基于所述电场强度分布图，构建起重机周围电场的分布模型，分析电场的空间变化和强度级别，结合起重机的操作区域，识别风险区域的位置和范围，生成电场分布模型。
18、作为本发明的进一步方案，所述运动轨迹比对模块包括：
19、输入指令分析子模块基于所述电场分布模型，对起重机输入的操作指令进行分析，计算起重机的理想运动轨迹，生成理想轨迹预测数据；
20、运动轨迹记录子模块基于所述理想轨迹预测数据，通过位置传感器，实时监测并记录起重机的实际运动轨迹，生成实际轨迹监测记录；
21、偏差对比分析子模块基于所述实际轨迹监测记录，采用最小二乘法算法，对起重机理想和实际运动轨迹进行对比和分析，评估实际运动轨迹的偏差，识别偏差类型和程度，生成轨迹偏差监测记录。
22、作为本发明的进一步方案，所述最小二乘法算法，按照公式：
23、
24、计算轨迹偏差，其中，χ2为总偏差平方和，n为数据点的总数，i为索引变量，wi为第i个数据点的权重，yi为第i个数据点的实际轨迹位置，f(xi,β)为第i个数据点的理想轨迹位置，f为理想轨迹函数，β为理想轨迹函数的参数集，xi为第i个数据点的时间标签，σi为第i个数据点的测量误差标准差。
25、作为本发明的进一步方案，所述控制参数匹配模块包括：
26、运动偏差评估子模块基于所述轨迹偏差监测记录，分析并识别影响起重机轨迹偏差的关键因素，记录需要调整的控制参数，生成调整需求分析结果；
27、输入参数调整子模块基于所述偏差评估结果，调整起重机的速度向量和转向角度的控制参数，匹配理想运动轨迹并优化偏差，生成控制参数调整结果；
28、参数匹配验证子模块根据所述控制参数调整结果，实时监测并校准汽车起重机的运动轨迹，匹配输入参数的理想运动轨迹，生成参数优化结果。
29、作为本发明的进一步方案，所述异常行为记录模块包括：
30、异常数据采集子模块基于所述参数优化结果，实时采集并记录起重机运动的速度、加速度、方向变动数据，生成运动数据记录；
31、异常运动分析子模块基于所述运动数据记录，实时分析汽车起重机的异常运动，包括突然加速和方向改变，识别操作失误和起重机故障，生成异常行为识别记录；
32、监测结果评估子模块根据所述异常行为识别记录，通过评估异常行为的严重性和频率，计算出多种异常行为的风险分数，并对异常操作行为进行分类，生成异常操作监测结果。
33、作为本发明的进一步方案，所述风险响应控制模块包括：
34、作业风险分析子模块基于所述异常操作监测结果，结合实时电场分布数据，识别导致安全事故的关键风险点，分析碰撞和近电风险，生成近电风险评估结果；
35、风险通知发送子模块根据所述近电风险评估结果，根据已经识别的近电和碰撞风险，向管理人员和操作人员发送预警信息，包括预警级别、风险位置，生成预警信息发送记录；
36、运行参数控制子模块基于所述预警信息发送记录，调整汽车起重机的运行参数，包括速度、高度和启停控制，匹配安全操作需要，生成防碰撞防近电控制参数。
37、在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统的模块。
38、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
39、本发明中，通过实时收集环境数据，并绘制电场分布模型，预警高压电线的接近风险，使得起重机作业人员迅速响应环境变化并减少误操作，对比理想和实际运动轨迹调整操作路径，减少碰撞并提高施工场景中的操作的精确性和响应速度，通过利用监测数据进行动态分析，及时识别并预防异常行为，降低因操作失误和环境因素引起的事故风险，增强起重机在复杂电网建设环境中的使用安全，保障工作人员和设备的安全。
1.在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统，其特征在于：所述系统包括：
2.根据权利要求1所述的在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统，其特征在于，所述实时环境监测数据包括起重机周围的温度数据、湿度信息、电场强度值，所述电场分布模型包括电场强度等级、分布区域边界、风险区域识别结果，所述轨迹偏差监测记录包括实际运动轨迹和理想轨迹的偏差值、偏差方向、偏差持续时间，所述参数优化结果包括速度向量调整结果、转向角度调整记录、驱动功率输出设置参数，所述异常操作监测结果包括异常加速事件信息、异常方向转变事件、操作风险等级，所述防碰撞防近电控制参数包括紧急停机阈值、预警启动时间、安全距离设置。
3.根据权利要求1所述的在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统，其特征在于，所述环境数据采集模块包括：
4.根据权利要求1所述的在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统，其特征在于，所述电场映射分析模块包括：
5.根据权利要求1所述的在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统，其特征在于，所述运动轨迹比对模块包括：
6.根据权利要求5所述的在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统，其特征在于，所述最小二乘法算法，按照公式：
7.根据权利要求1所述的在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统，其特征在于，所述控制参数匹配模块包括：
8.根据权利要求1所述的在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统，其特征在于，所述异常行为记录模块包括：
9.根据权利要求1所述的在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统，其特征在于，所述风险响应控制模块包括：
10.在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至9任一项所述的在电网建设场景下的汽车起重机防碰撞防近电系统的模块。
