CN106503846A - 一种电力设备巡检路线计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电力设备巡检路线计算方法，包括：步骤100，获取电力设备位置；步骤200，计算电力设备两两之间距离；步骤300，设定起始点位置；步骤400，计算起始点到各个设备距离；步骤500，确定巡检路线。本发明可以根据电力设备位置和起始点位置，智能计算出巡检的最佳路线，节省了巡检时间，提高了巡检效率。

Description

一种电力设备巡检路线计算方法

技术领域

本发明涉及电力领域，特别涉及一种电力设备巡检路线计算方法。

背景技术

随着智能电网的飞速发展，电力设备的数量也在急剧增加，电力设备巡检也越来越重要。给定一组电力设备，已知位置信息和道路信息，如何确定一条巡检路线，使得巡检更加高效快捷，是值得研究的问题。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供了一种电力设备巡检路线计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，获取电力设备的位置；

步骤2，确定电力设备之间的距离；

步骤3，确定巡检模式及电力设备之间线路的参数；

步骤4，初始化电力设备巡检路线图；

步骤5，确定电力设备巡检路线。

根据本发明的又一实施例，提供一种电力设备巡检路线计算方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1，获取电力设备位置，包括但不仅限于二维坐标，三维坐标、高维空间坐标以及特定坐标系下坐标；

步骤S2，计算电力设备两两之间距离，包括但不仅限于欧式距离，曼哈顿距离，切比雪夫距离，闵可夫斯基距离；

步骤S3，设定电力设备巡检模式，所述电力设备巡检模式包括但不仅限于第一工作模式，第二工作模式和第三工作模式，如果所述电力设备巡检模式为第一工作模式或者第二工作模式，那么转入步骤S4，如果所述电力设备巡检模式为第三工作模式，那么转入步骤S8；

步骤S4，设定电力设备巡检起点位置，所述电力设备巡检起点位置包括但不仅限于电力设备位置、电力公司位置、电力巡检车辆位置、电力员工家庭住址、巡检设备仓库位置以及特别指定位置；

步骤S5，如果电力设备巡检模式为第一工作模式，那么转入步骤S8，如果电力设备巡检模式为第二工作模式，那么转入步骤S6；

步骤S6，设定电力设备巡检终点位置，所述电力设备巡检终点位置包括但不仅限于电力设备位置、电力公司位置、电力巡检车辆位置、电力员工家庭住址、巡检设备仓库位置以及特别指定位置；

步骤S7，计算电力设备巡检终点到各个电力设备距离，包括但不仅限于欧式距离，曼哈顿距离，切比雪夫距离，闵可夫斯基距离；

步骤S8，初始化电力设备巡检路线图，包括但不仅限于初始化电力设备巡检区域，初始化电力设备重要程度，初始化巡检区域道路，初始化电力设备图标、初始化电力设备颜色、初始化电力设备位置；

步骤S9，确定电力设备巡检路线，包括但不仅限于第一工作模式下电力设备巡检路线，第二工作模式下电力设备巡检路线和第三工作模式下电力设备巡检路线。

进一步的，所述第一工作模式中，巡检需要从某个固定的电力设备开始，但可以到任何一个电力设备终止，终点位置包括但不仅限于电力设备位置、电力公司位置、电力巡检车辆位置、电力员工家庭住址、巡检设备仓库位置以及特别指定位置；也就是说，第一工作模式下需要设定某个固定的电力设备作为巡检的起点，但是不需要设定某个固定的电力设备作为巡检的终点，终点可以是所有电力设备中除了起点电力设备之外的任何一个电力设备或者其他指定位置。

进一步的，所述第二工作模式中，巡检需要从某个固定的电力设备开始，也需要到某个固定的电力设备终止；也就是说，第二工作模式下需要设定某个固定的电力设备作为巡检的起点，也需要设定某个固定的电力设备作为巡检的终点，终点可以是所有电力设备中除了起点电力设备之外的任何一个电力设备位置。

进一步的，所述第三工作模式既不需要从某个固定的电力设备开始，也不需要从某个固定的电力设备终止；也就是说，第三工作模式下可以选择任意一个电力设备作为巡检的起点，也可以选择任何一个电力设备作为巡检的终点，只要起点电力设备位置和终点电力设备位置不是同一个电力设备位置即可。

本发明可以通过预处理线路图的方法，降低最佳线路的计算难度，提高巡检效率，节省了人力物力，能够带来较大的经济效益。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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作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。

本发明实施例一公开了一种电力设备巡检路线计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取电力设备的位置；

步骤2，确定电力设备之间的距离；

步骤3，确定巡检模式及电力设备之间线路的参数；

步骤4，初始化电力设备巡检路线图；

步骤5，确定电力设备巡检路线。

本发明实施例二公开了一种电力设备巡检路线计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，获取电力设备位置；

步骤S2，计算电力设备两两之间距离；

步骤S3，设定巡检模式，如果为第一工作模式或者第二工作模式，那么转入步骤S4，如果为第三工作模式，那么转入步骤S8；

步骤S4，设定起点位置；

步骤S5，计算起点到各个电力设备距离，如果为第一工作模式，那么转入步骤S8，如果为第二工作模式，那么转入步骤S6；

步骤S6，设定终点位置；

步骤S7，计算终点到各个电力设备距离；

步骤S8，初始化巡检路线图；

步骤S9，确定巡检路线。

进一步的，所述第一工作模式中，巡检需要从某个固定的电力设备开始，但可以从任何一个电力设备终止；也就是说，第一工作模式下需要设定某个固定的电力设备作为巡检的起点，但是不需要设定某个固定的电力设备作为巡检的终点，终点可以是所有电力设备中除了起点电力设备之外的任何一个电力设备。

进一步的，所述第二工作模式中，巡检需要从某个固定的电力设备开始，也需要从某个固定的电力设备终止；也就是说，第二工作模式下需要设定某个固定的电力设备作为巡检的起点，也需要设定某个固定的电力设备作为巡检的终点，终点可以是所有电力设备中除了起点电力设备之外的任何一个电力设备。

进一步的，所述第三工作模式既不需要从某个固定的电力设备开始，也不需要从某个固定的电力设备终止；也就是说，第三工作模式下可以选择任意一个电力设备作为巡检的起点，也可以选择任何一个电力设备作为巡检的终点，只要起点电力设备和终点电力设备不是同一个电力设备即可。

所述步骤S2进一步包括以下步骤：

步骤S21，计算任意两个电力设备之间的距离，记第i个电力设备U_i和第j个电力设备U_j之间的线路为D_ij，第i个电力设备U_i和第j个电力设备U_j之间的欧式距离d_ij计算公式为：

其中i,j∈[1,n]，n是电力设备的个数，i≠j，(x_i,y_i)和(x_j,y_j)分别是第i个电力设备U_i和第j个电力设备U_j在二维坐标系中的坐标；

步骤S22，计算任意两个电力设备之间的平均距离

步骤S23，如果第i个电力设备U_i和第j个电力设备U_j之间距离大于第一阈值T₁，那么将第i个电力设备U_i和第j个电力设备U_j之间距离置为正无穷并修改距离矩阵，其中第一阈值T₁的计算公式为：

因为距离较长的路线发生拥堵的概率较高，所以在构造电力设备巡检路线图的过程中将远远超过平均距离的线路去除，可以降低最佳路线的求解难度，提高求解效率。

步骤S24，按照电力设备编号从小到大的顺序依次检查每个电力设备与其他电力设备的距离，若第l个电力设备与其它所有电力设备的距离都为正无穷，那么进入步骤S25，若每个电力设备与其他所有电力设备的最小距离都小于正无穷，那么结束计算过程；

步骤S25，计算第l个电力设备与区域中第k个电力设备之间线路的拥堵指数δ_k,公式为：

其中d_lk为第l个电力设备与第k个电力设备根据步骤S21中计算公式所得的欧式距离，N_lk为第l个电力设备与第k个电力设备之间线路的车道数量，W_k为第k个电力设备的重要程度，α,β,γ为距离、车道数量和重要程度三个参数分别对应的权重，可以由用户自定义，优选为此时三个参数重要程度相等。

一般来说，距离越长，车道数量越少的线路越容易发生拥堵，而重要程度较高的电力设备应该优先被巡检，所以本发明给出了拥堵指数的计算方法，能够根据线路参数值的不同确定线路选择的优先级。

步骤S26，选择拥堵指数最小的线路D_lp，D_lp为第l个电力设备与第p个电力设备之间的线路，将第l个电力设备与第p个电力设备之间的距离置为根据步骤S21中计算公式所得的欧式距离d_lp,l置为l+1，转入步骤S24。

为了提升拥堵指数计算方法的公平性，为每个拥堵指数计算时使用的参数做归一化处理，其中线路的长度归一化的方法为：

使用这种归一化方法的优势在于，线路长度差异较大，使用反三角函数法可以降低线路长度急剧增加对拥堵指数的影响。

车道数量的归一化方法为：

使用这种归一化方法的优势在于，车道数量差异较小，计算方法简单快捷，效率较高。

电力设备重要程度归一化方法为：

使用这种归一化方法的好处在于，电力设备大多数为各个单位自定义标准，没有统一规定，这种方法完全取决于样本数量大小以及样本差异程度，普适性较高。

其他与方法相同之处在此不赘述，详情请参照方法说明部分。

本发明实施例可以高效处理复杂的电力设备巡检图，精确的计算出最佳的电力设备巡检路线，方便用户在实际应用中加强对电力设备的巡检力度，减少电力设备的故障概率，防止出现大的用电事故。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (3)

1.一种电力设备巡检路线计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取电力设备的位置；

步骤2，确定电力设备之间的距离；

步骤3，确定巡检模式及电力设备之间线路的参数；

步骤4，初始化电力设备巡检路线图；

步骤5，确定电力设备巡检路线。

2.根据权利要求1所述的电力设备巡检路线计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，获取电力设备位置，包括但不仅限于二维坐标，三维坐标、高维空间坐标以及特定坐标系下坐标；

步骤S2，计算电力设备两两之间距离，包括但不仅限于欧式距离，曼哈顿距离，切比雪夫距离，闵可夫斯基距离；

步骤S3，设定电力设备巡检模式，所述电力设备巡检模式包括但不仅限于第一工作模式，第二工作模式和第三工作模式，如果所述电力设备巡检模式为第一工作模式或者第二工作模式，那么转入步骤S4，如果所述电力设备巡检模式为第三工作模式，那么转入步骤S8；

步骤S4，设定电力设备巡检起点位置，所述电力设备巡检起点位置包括但不仅限于电力设备位置、电力公司位置、电力巡检车辆位置、电力员工家庭住址、巡检设备仓库位置以及特别指定位置；

步骤S5，如果电力设备巡检模式为第一工作模式，那么转入步骤S8，如果电力设备巡检模式为第二工作模式，那么转入步骤S6；

步骤S6，设定电力设备巡检终点位置，所述电力设备巡检终点位置包括但不仅限于电力设备位置、电力公司位置、电力巡检车辆位置、电力员工家庭住址、巡检设备仓库位置以及特别指定位置；

步骤S7，计算电力设备巡检终点到各个电力设备距离，包括但不仅限于欧式距离，曼哈顿距离，切比雪夫距离，闵可夫斯基距离；

步骤S8，初始化电力设备巡检路线图，包括但不仅限于初始化电力设备巡检区域，初始化电力设备重要程度，初始化巡检区域道路，初始化电力设备图标、初始化电力设备颜色、初始化电力设备位置；

步骤S9，确定电力设备巡检路线，包括但不仅限于第一工作模式下电力设备巡检路线，第二工作模式下电力设备巡检路线和第三工作模式下电力设备巡检路线。

3.根据权利要求2所述的电力设备巡检路线计算方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括以下步骤：

步骤S21，计算任意两个电力设备之间的距离，记第i个电力设备U_i和第j个电力设备U_j之间的线路为D_ij，第i个电力设备U_i和第j个电力设备U_j之间的欧式距离d_ij计算公式为：

$d_{ij}=\sqrt{{(x_i-x_j)}^2+{(y_i-y_j)}^2}$

其中i,j∈[1,n]，n是电力设备的个数，i≠j，(x_i,y_i)和(x_j,y_j)分别是第i个电力设备U_i和第j个电力设备U_j在二维坐标系中的坐标；

步骤S22，计算任意两个电力设备之间的平均距离

$\stackrel{\‾}{d}=\frac{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{d}_{ij}}{2n(n-1)},i\≠j;$

步骤S23，如果第i个电力设备U_i和第j个电力设备U_j之间距离大于第一阈值T₁，那么将第i个电力设备U_i和第j个电力设备U_j之间距离置为正无穷并修改距离矩阵，其中第一阈值T₁的计算公式为：

$T_1=2\sqrt{\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}\underset{j=1}{\overset{n}{\Σ}}{(d_{ij}-\stackrel{\‾}{d})}^2},i\≠j$

步骤S24，按照电力设备编号从小到大的顺序依次检查每个电力设备与其他电力设备的距离，若第l个电力设备与其它所有电力设备的距离都为正无穷，那么进入步骤S25，若每个电力设备与其他所有电力设备的最小距离都小于正无穷，那么结束计算过程；

步骤S25，计算第l个电力设备与区域中第k个电力设备之间线路的拥堵指数δ_k,公式为：

${\mathrm{\δ}}_k=\mathrm{\α}\×d_{lk}+\frac{\mathrm{\β}}{N_{lk}}+\frac{\mathrm{\γ}}{W_{lk}},k\∈\[1,n\],k\≠l;$

其中d_lk为第l个电力设备与第k个电力设备根据步骤S21中计算公式所得的欧式距离，N_lk为第l个电力设备与第k个电力设备之间线路的车道数量，W_k为第k个电力设备的重要程度，α,β,γ为距离、车道数量和重要程度三个参数分别对应的权重；

步骤S26，选择拥堵指数最小的线路D_lp，D_lp为第l个电力设备与第p个电力设备之间的线路，将第l个电力设备与第p个电力设备之间的距离置为根据步骤S21中计算公式所得的欧式距离d_lp,l置为l+1，转入步骤S24。