CN114967753B - 输电线路巡检系统部署方法、装置、存储介质和设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供输电线路巡检系统部署方法、装置、存储介质和设备,包括根据获取的初始部署方案得到的无人机机巢启用位置、杆塔位置信息、第一建设权重、第一运营权重、第二建设权重、第二运营权重、飞行权重和杆塔到无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到初始部署方案的指标;根据随机生成的第二部署方案得到的无人机机巢启用位置、杆塔位置信息、第一建设权重、第一运营权重、第二建设权重、第二运营权重、飞行权重和杆塔到无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到第二指标;若第二指标小于初始部署方案的指标,将第二部署方案更新为初始部署方案,循环上述步骤直至第二指标大于初始部署方案指标的次数达到预设次数。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域,具体涉及输电线路巡检系统部署方法、装置、存储介质和设备
背景技术
电网规模的扩大促使输电线路大幅增加,而我国幅员辽阔,使输电线路具有跨区分布等特点。大部分输电线路处于地形复杂区域,并且其长期暴露在室外,容易受到机械张力、覆冰、雷击等因素影响,导致断股、腐蚀等现象发生。此外,输电线路所在区域的树木生长、地质滑坡等因素也会导致输电线路的绝缘能力下降,进而引发输电线路事故。因此,需要对输电线路进行定期巡检,以有效避免安全事故的发生。
目前输电线路定期巡检常用的方式为人工巡检,人工巡检方法作业强度大,需耗费大量的时间,并且针对某些危险区域,其巡检难度以及安全风险较大,导致巡检效率较低。人工巡检的方式还存在巡检周期较长、信息来源单一的弊端。
发明内容
基于此,本发明提供一种输电线路巡检系统部署方法、装置、存储介质和设备,能够减少输电线路巡检人员的投入,定期快速地对输电线路进行巡检,有效缩短巡检工作周期、减小输电线路巡检的强度,并提高输电线路巡检的效率。
第一方面,本发明提供一种输电线路巡检系统部署方法,包括:
输电线路巡检系统包括若干个无人机机巢、若干个无人机和若干个监控装置,所述无人机机巢为无人机的起飞、降落和充电平台,所述无人机机巢与无人机一一对应设置,所述无人机机巢和所述监控结合覆盖输电线路中的待巡检区域;
获取输电线路中待巡检区域的杆塔位置信息,无人机机巢的第一建设权重和第一运营权重,监控装置的第二建设权重和第二运营权重,无人机的飞行权重以及各个杆塔到各个无人机机巢的距离;
获取输电线路巡检系统的初始部署方案,其中所述初始部署方案包括启用待巡检区域内所有无人机机巢候选位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置;
根据初始部署方案得到的无人机机巢启用位置、所述待巡检区域的杆塔位置信息、所述第一建设权重、所述第一运营权重、所述第二建设权重、所述第二运营权重、所述飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到初始部署方案的指标;
针对所述初始部署方案和初始部署方案的指标,执行循环过程,所述循环过程包括:
获取随机生成的第二部署方案,所述第二部署方案包括启用随机生成的待巡检区域内无人机机巢启用位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置;
根据第二部署方案得到的无人机机巢启用位置、所述待巡检区域的杆塔位置信息、所述第一建设权重、所述第一运营权重、所述第二建设权重、所述第二运营权重、所述飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到第二指标;
若所述第二指标小于所述初始部署方案的指标,采用所述第二部署方案更新为初始部署方案,并采用第二指标更新为初始部署方案的指标;
执行上述循环,直至满足第二指标连续大于初始部署方案的指标的次数到达预设次数,则输出初始部署方案,并根据初始部署方案启用待巡检区域内的无人机机巢和监控装置。
第二方面,本发明提供一种输电线路巡检系统部署装置,包括:
巡检系统设置模块,用于设置输电线路巡检系统包括若干个无人机机巢、若干个无人机和若干个监控装置,所述无人机机巢为无人机的起飞、降落和充电平台,所述无人机机巢与无人机一一对应设置,所述无人机机巢和所述监控结合覆盖输电线路中的待巡检区域;
数据获取模块,用于获取输电线路中待巡检区域的杆塔的位置信息,无人机机巢的第一建设权重和运营权重,监控装置的第二建设权重和第二运营权重,无人机的飞行权重以及各个杆塔到各个无人机机巢的距离;
初始部署获取模块,用于获取输电线路巡检系统的初始部署方案,其中所述初始部署方案包括启用待巡检区域内所有无人机机巢候选位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置;
初始指标计算模块,用于根据初始部署方案得到的无人机机巢启用位置、所述待巡检区域的杆塔位置信息、所述第一建设权重、所述第一运营权重、所述第二建设权重、所述第二运营权重、所述飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到初始部署方案的指标;
循环模块,用于针对所述初始部署方案和初始部署方案的指标,执行循环过程,所述循环过程包括:获取随机生成的第二部署方案,所述第二部署方案包括启用随机生成的待巡检区域内无人机机巢启用位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置;根据第二部署方案得到的无人机机巢启用位置、所述待巡检区域的杆塔位置信息、所述第一建设权重、所述第一运营权重、所述第二建设权重、所述第二运营权重、所述飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到第二指标;若所述第二指标小于所述初始部署方案的指标,采用所述第二部署方案更新初始部署方案,并采用第二指标更新初始部署方案的指标;执行上述循环,直至满足第二指标连续大于初始部署方案的指标的次数到达预设次数,则输出初始部署方案,并按照初始部署方案启用待巡检区域内的无人机机巢和监控装置。
第三方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面中任一项输电线路巡检系统部署方法的步骤。
第四方面,本发明提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时,执行第一方面中任一项输电线路巡检系统部署方法。
采用上述技术方案的有益效果为:本申请通过无人机和监控装置结合,覆盖输电线路待巡检的区域可节省巡检时间,定期快速对输电线路进行巡检并且对于危险区域,降低巡检难度以及安全风险,有效缩短巡检工作周期,提高巡检效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请中一个实施例中提供的输电线路巡检系统部署方法示意图;
图2为本申请中一个实施例中提供的输电线路巡检系统部署结果图;
图3为本申请中一个实施例中提供的输电线路巡检系统部署装置示意图。
具体实施方式
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。为了更详细说明本发明,下面结合附图对本发明提供的输电线路巡检系统部署方法、装置、存储介质和设备,进行具体地描述。
输电线路点多面广,通道环境复杂,长期遭受雷电、山火、覆冰、地质滑坡等自然灾害及外在破坏影响,容易引发大面积停电事故,因此需要对输电线路进行定期巡检维护,保证输电线路的安全及稳定。
本发明实施例提供了一种输电线路巡检系统部署方法的具体应用场景。该应用场景包括实施例提供的终端设备,终端设备包括但不限于智能手机和计算机设备,其中计算机设备可以是台式计算机、便携式计算机、膝上型计算机、平板电脑等设备中的至少一种。用户对终端设备进行操作,终端设备执行本发明的输电线路巡检系统部署方法,具体过程请参见输电线路巡检系统部署方法实施例。
基于此,本发明实施例中提供了一种输电线路巡检系统部署方法,以该方法应用于终端设备为例进行说明,结合附图1示出的输电线路巡检系统部署方法示意图。
输电线路巡检系统包括若干个无人机机巢、若干个无人机和若干个监控装置,所述无人机机巢为无人机的起飞、降落和充电平台,所述无人机机巢与无人机一一对应设置,所述无人机机巢和所述监控装置结合覆盖输电线路中的待巡检区域。也就是说,所述待巡检区域的一部分区域通过无人机机巢和无人机的设置进行巡检,另一部分区域通过监控装置实现巡检。
步骤S101:获取输电线路中待巡检区域的杆塔位置信息,无人机机巢的第一建设权重和第一运营权重,监控装置的第二建设权重和第二运营权重,无人机的飞行权重以及各个杆塔到各个无人机机巢的距离。
步骤S102:获取输电线路巡检系统的初始部署方案,其中初始部署方案包括启用待巡检区域内所有无人机机巢候选位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置。
具体地,所述约束条件为:
其中,xi为待巡检区域内无人机机巢的候选位置,当xi=1时第i个无人机机巢被启用,当xi=0时第i个无人机机巢未被启用;
Xij为无人机机巢巡视杆塔的决策变量,当Xij=1时第i个无人机机巢向第j个杆塔提供巡检服务,当Xij=0时第i个无人机机巢未向第j个杆塔提供巡检服务;
n为无人机机巢的候选位置总数,k为待巡检区域内杆塔的总数,D为无人机机巢的服务半径,本实施例中可取值为4000米,I为无人机机巢的候选位置集合,J为区域待巡检的杆塔位置集合。
根据上述预设条件,可在已知启用的无人机机巢候选位置的情况下,根据无人机机巢的服务半径、待巡检区域内的杆塔位置信息以及无人机机巢能否覆盖相应的杆塔,得到待巡检区域内无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,出于完全覆盖待巡检区域杆塔的巡检目标,对剩余杆塔位置启动监控装置进行巡检。
步骤S103:根据初始部署方案得到的无人机机巢启用位置、待巡检区域的杆塔位置信息、第一建设权重、第一运营权重、第二建设权重、第二运营权重、飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到初始部署方案的指标。
具体地,巡检指标计算模型具体为:
其中,为第i个无人机机巢的第一建设权重,本实施例中可取值为20,为第i个无人机机巢的第一运营权重,本实施例中可取值为1,为无人机的飞行权重,本实施例中可取值为0.0001,dij为第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离,为第j个杆塔处监控装置的第二建设权重,本实施例中可取值为0.5,为监控装置的第二运营权重,本实施例中可取值为0.1;通过上述巡检指标计算模型,得到初始部署方案的指标。
其中,第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离具体为:
其中,dij为第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离,R为地球平均半径,本实施例中取值6371004米,aij为半正矢量,WPi为第i个无人机机巢的纬度弧度值,JPi为第i个无人机机巢的经度弧度值,WGj为第j个杆塔的纬度弧度值,JGj为第j个杆塔的经度弧度值,PWii为第i个无人机机巢的纬度,PJi为第i个无人机机巢的经度,GWj为第j个杆塔的纬度,GJj为第j个杆塔的经度。
针对初始部署方案和初始部署方案的指标,执行循环过程,所述循环过程包括:
步骤S104:获取随机生成的第二部署方案,第二部署方案包括启用随机生成的待巡检区域内无人机机巢启用位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置。
具体地,所述约束条件的具体表达式为:
其中,xi为待巡检区域内无人机机巢的候选位置,当xi=1时第i个无人机机巢被启用,当xi=0时第i个无人机机巢未被启用;
Xij为无人机机巢巡视杆塔的决策变量,当Xij=1时第i个无人机机巢向第j个杆塔提供巡检服务,当Xij=0时第i个无人机机巢未向第j个杆塔提供巡检服务;其中,在随机生成第二部署方案的过程中,需要先获取无人机机巢巡视杆塔的中间决策变量X′ij,在中间决策变量X′ij中选取t个值按Pm的概率生成决策变量,其中,
Xij为决策变量,X′ij为中间决策变量,Pm=0.5,t=0.5×n×k,n为待巡检区域内无人机机巢的候选位置总数,k为待巡检区域内杆塔的总数;
n为无人机机巢的候选位置总数,k为待巡检区域内杆塔的总数,D为无人机机巢的服务半径,本实施例中可取值为4000米,I为无人机机巢的候选位置集合,J为区域待巡检的杆塔位置集合。
步骤S105:根据第二部署方案得到的无人机机巢启用位置、待巡检区域的杆塔位置信息、第一建设权重、第一运营权重、第二建设权重、第二运营权重、飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到第二指标。
具体地,巡检指标计算模型与计算初始部署方案指标的巡检指标计算模型相同,具体表达式为:
其中,为第i个无人机机巢的第一建设权重,本实施例中可取值为20,为第i个无人机机巢的第一运营权重,本实施例中可取值为1,为无人机的飞行权重,本实施例中取值为0.0001,dij为第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离,为第j个杆塔处监控装置的第二建设权重,本实施例中可取值为0.5,为监控装置的第二运营权重,本实施例中可取值为0.1;通过上述巡检指标计算模型计算,得到第二指标。
其中,第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离具体为:
其中,dij为第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离,R为地球平均半径,本实施例中取值6371004米,aij为半正矢量,WPi为第i个无人机机巢的纬度弧度值,JPi为第i个无人机机巢的经度弧度值,WGj为第j个杆塔的纬度弧度值,JGj为第j个杆塔的经度弧度值,PWi为第i个无人机机巢的纬度,PJi为第i个无人机机巢的经度,GWj为第j个杆塔的纬度,GJj为第j个杆塔的经度。
步骤S106:若第二指标小于初始部署方案的指标,采用第二部署方案更新初始部署方案,并采用第二指标更新初始部署方案的指标。
由此可知,在第二指标小于初始部署方案的指标时,也就意味着第二部署方案更优于初始部署方案,出于获取最优部署方案的目的,则将原来的第二部署方案更新为初始部署方案,原来的第二指标更新为初始部署方案的指标。
进一步的,若第二指标小于初始部署方案的指标,按预设更新系数更新t值和Pm值。所述预设更新系数具体为小于1的更新系数,用于降低部署方案变更的次数和概率,提高部署方案的精度,本实施例中所述预设更新系数可取值为0.95,即t=0.95×t,Pm=0.95×Pm。
步骤S107:执行上述循环步骤S104-步骤S106,直至满足第二指标连续大于初始部署方案的指标到达预设次数,则输出初始部署方案,并根据初始部署方案启用待巡检区域内的无人机机巢和监控装置。
上述实施例中公开的输电线路巡检系统部署方法,通过无人机和监控装置结合,覆盖输电线路待巡检的区域可节省巡检时间,定期快速对输电线路进行巡检并且对于危险区域,降低巡检难度以及安全风险,有效缩短巡检工作周期,提高巡检效率。并且循环多次比较部署方案计算得到的指标值,得到指标值最优的部署方案,在巡检时间、巡检效率以及巡检成本上得到最优化的考虑,并可根据该部署方案启用待巡检区域内的无人机机巢和监控装置,实现待巡检区域的全面监控。
具体地,如附图2的输电线路巡检系统部署结果图可看到,每一个圆圈为每一个无人机机巢的服务半径,在一部分无人机机巢的服务半径范围可覆盖多个待巡检杆塔,而无人机机巢的服务半径范围以外则采用监控装置进行巡视(例如永平杆塔、范湖杆塔、康乐杆塔)。
应该理解的是,虽然附图1的流程图中各个步骤按照箭头额定指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以按其他的顺序执行。而且附图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者子阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
上述本发明公开的实施例中详细描述了输电线路巡检系统部署方法,对于本发明公开的上述方法可以采用多种形式的设备实现,因此本发明还公开了对应上述方法的输电线路巡检系统部署装置,结合附图2,下面给出具体的实施例进行详细说明。
巡检系统设置模块201,用于设置输电线路巡检系统包括若干个无人机机巢、若干个无人机和若干个监控装置,所述无人机机巢为无人机的起飞、降落和充电平台,无人机机巢与无人机一一对应设置,无人机机巢和监控结合覆盖输电线路中的待巡检区域;
数据获取模块202,用于获取输电线路中待巡检区域的杆塔的位置信息,无人机机巢的第一建设权重和运营权重,监控装置的第二建设权重和第二运营权重,无人机的飞行权重以及各个杆塔到各个无人机机巢的距离;
初始部署获取模块203,用于获取输电线路巡检系统的初始部署方案,其中所述初始部署方案包括启用待巡检区域内所有无人机机巢候选位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置;
初始指标计算模块204,用于根据所述初始部署方案得到的无人机机巢启用位置、待巡检区域的杆塔位置信息、第一建设权重、第一运营权重、第二建设权重、第二运营权重、飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到初始部署方案的指标;
循环模块205,用于针对初始部署方案和初始部署方案的指标,执行循环过程,所述循环过程包括:获取随机生成的第二部署方案,第二部署方案包括启用随机生成的待巡检区域内无人机机巢启用位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置;根据第二部署方案得到的无人机机巢启用位置、待巡检区域的杆塔位置信息、第一建设权重、第一运营权重、第二建设权重、第二运营权重、飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到第二指标;若第二指标小于初始部署方案的指标,采用第二部署方案更新初始部署方案,并采用第二指标更新初始部署方案的指标;执行上述循环,直至满足第二指标连续大于初始部署方案的指标的次数到达预设次数,则输出初始部署方案,并按照初始部署方案启用待巡检区域内的无人机机巢和监控装置。
关于输电线路巡检系统部署装置的具体限定可以参见上文中对于方法的限定,在此不再赘述。上述装置中的各个模块可全部或者部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或者独立于终端设备的处理器中,也可以以软件形式存储于终端设备的存储器中,以便处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面输电线路巡检系统部署方法的步骤。
所述计算机可读存储介质可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编只读程存储器)、EPROM(可擦除可编只读程存储器)、硬盘或者ROM之类的电子存储器。可选的,计算机可读存储介质包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storagemedium)。计算机可读存储介质具有执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入这一个或者多个计算机程序产品中,所述程序代码可以以适当形式进行压缩。
在一个实施例中,本发明提供一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时执行上述输电线路巡检系统部署方法步骤。
所述计算机设备包括存储器、处理器以及一个或多个计算机程序,其中一个或多个计算机程序可以被存储在存储器中并被配置为由一个或多个处理器执行,一个或多个应用程序配置用于执行上述输电线路巡检系统部署方法。
处理器可以包括一个或多个处理核。处理器利用各种接口和线路连接整个计算机设备内的各个部分,通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集,以及调用存储在存储器内的数据,执行计算机设备的各种功能和处理数据。可选地,处理器可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array,PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器可集成中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、埋点数据的上报验证器(Graphics Processing Unit,GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中,CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等;GPU用于负责显示内容的渲染和绘制;调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调器也可以不集成到处理器中,单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器可以包括随机存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括只读存储器(Read-Only Memory)。存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器可包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等。存储数据区还可以存储终端设备在使用中所创建的数据等。
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 (8)
1.一种输电线路巡检系统部署方法,其特征在于,包括:
输电线路巡检系统包括若干个无人机机巢、若干个无人机和若干个监控装置,所述无人机机巢为无人机的起飞、降落和充电平台,所述无人机机巢与无人机一一对应设置,所述无人机机巢和所述监控装置结合覆盖输电线路中的待巡检区域;
获取输电线路中待巡检区域的杆塔位置信息,无人机机巢的第一建设权重和第一运营权重,监控装置的第二建设权重和第二运营权重,无人机的飞行权重以及各个杆塔到各个无人机机巢的距离;
获取输电线路巡检系统的初始部署方案,其中所述初始部署方案包括启用待巡检区域内所有无人机机巢候选位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置;
根据初始部署方案得到的无人机机巢启用位置、所述待巡检区域的杆塔位置信息、所述第一建设权重、所述第一运营权重、所述第二建设权重、所述第二运营权重、所述飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到初始部署方案的指标;
针对所述初始部署方案和初始部署方案的指标,执行循环过程,所述循环过程包括:
获取随机生成的第二部署方案,所述第二部署方案包括启用随机生成的待巡检区域内无人机机巢启用位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置;
根据第二部署方案得到的无人机机巢启用位置、所述待巡检区域的杆塔位置信息、所述第一建设权重、所述第一运营权重、所述第二建设权重、所述第二运营权重、所述飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到第二指标;
若所述第二指标小于所述初始部署方案的指标,采用所述第二部署方案更新初始部署方案,并采用第二指标更新初始部署方案的指标;
执行上述循环,直至满足第二指标连续大于初始部署方案的指标的次数到达预设次数,则输出初始部署方案,并根据初始部署方案启用待巡检区域内的无人机机巢和监控装置;
所述约束条件具体为:
;
其中,为待巡检区域内无人机机巢的候选位置,当时第i个无人机机巢被启用,当时第i个无人机机巢未被启用;
为无人机机巢巡视杆塔的决策变量,当时第i个无人机机巢向第j个杆塔提供巡检服务,当时第i个无人机机巢未向第j个杆塔提供巡检服务;
n为无人机机巢的候选位置总数,k为待巡检区域内杆塔的总数,为无人机机巢的服务半径,为无人机机巢的候选位置集合,为区域待巡检的杆塔位置集合;
所述巡检指标计算模型具体为:
;
其中,为第i个无人机机巢的第一建设权重,为第i个无人机机巢的第一运营权重,为无人机的飞行权重,为第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离,为第j个杆塔处监控装置的第二建设权重,为第j个杆塔处监控装置的第二运营权重。
2.如权利要求1所述的一种输电线路巡检系统部署方法,其特征在于,所述第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离具体为:
;
其中,为第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离,为地球平均半径,为半正矢量,为第i个无人机机巢的纬度弧度值,为第i个无人机机巢的经度弧度值,为第j个杆塔的纬度弧度值,为第j个杆塔的经度弧度值,为第i个无人机机巢的纬度,为第i个无人机机巢的经度,为第j个杆塔的纬度,为第j个杆塔的经度。
3.如权利要求1所述的一种输电线路巡检系统部署方法,其特征在于,所述约束条件中的无人机机巢巡视杆塔的决策变量具体为:
在随机生成第二部署方案的过程中,获取无人机机巢巡视杆塔的中间决策变量;
在所述中间决策变量中选取t个值按Pm的概率生成决策变量,其中,
,
为决策变量,为中间决策变量,=0.5,,为待巡检区域内无人机机巢的候选位置总数,为待巡检区域内杆塔的总数。
4.如权利要求3所述的一种输电线路巡检系统部署方法,其特征在于,还包括:
若所述第二指标小于所述初始部署方案的指标,按预设更新系数更新t值和Pm值。
5.一种输电线路巡检系统部署装置,其特征在于,包括:
巡检系统设置模块,用于设置输电线路巡检系统包括若干个无人机机巢、若干个无人机和若干个监控装置,所述无人机机巢为无人机的起飞、降落和充电平台,所述无人机机巢与无人机一一对应设置,所述无人机机巢和所述监控装置结合覆盖输电线路中的待巡检区域;
数据获取模块,用于获取输电线路中待巡检区域的杆塔的位置信息,无人机机巢的第一建设权重和第一运营权重,监控装置的第二建设权重和第二运营权重,无人机的飞行权重以及各个杆塔到各个无人机机巢的距离;
初始部署获取模块,用于获取输电线路巡检系统的初始部署方案,其中所述初始部署方案包括启用待巡检区域内所有无人机机巢候选位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置;
初始指标计算模块,用于根据初始部署方案得到的无人机机巢启用位置、所述待巡检区域的杆塔位置信息、所述第一建设权重、所述第一运营权重、所述第二建设权重、所述第二运营权重、所述飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到初始部署方案的指标;
循环模块,用于针对所述初始部署方案和初始部署方案的指标,执行循环过程,所述循环过程包括:获取随机生成的第二部署方案,所述第二部署方案包括启用随机生成的待巡检区域内无人机机巢启用位置,并根据预设的约束条件得到无人机机巢未覆盖的剩余杆塔位置,并启用剩余杆塔位置的监控装置;根据第二部署方案得到的无人机机巢启用位置、所述待巡检区域的杆塔位置信息、所述第一建设权重、所述第一运营权重、所述第二建设权重、所述第二运营权重、所述飞行权重和各个杆塔到各个无人机机巢的距离,输入巡检指标计算模型,得到第二指标;若所述第二指标小于所述初始部署方案的指标,采用所述第二部署方案更新初始部署方案,并采用第二指标更新初始部署方案的指标;执行上述循环,直至满足第二指标连续大于初始部署方案的指标的次数到达预设次数,则输出初始部署方案,并按照初始部署方案启用待巡检区域内的无人机机巢和监控装置;
所述约束条件具体为:
;
其中,为待巡检区域内无人机机巢的候选位置,当时第i个无人机机巢被启用,当时第i个无人机机巢未被启用;
为无人机机巢巡视杆塔的决策变量,当时第i个无人机机巢向第j个杆塔提供巡检服务,当时第i个无人机机巢未向第j个杆塔提供巡检服务;
n为无人机机巢的候选位置总数,k为待巡检区域内杆塔的总数,为无人机机巢的服务半径,为无人机机巢的候选位置集合,为区域待巡检的杆塔位置集合;
所述巡检指标计算模型具体为:
;
其中,为第i个无人机机巢的第一建设权重,为第i个无人机机巢的第一运营权重,为无人机的飞行权重,为第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离,为第j个杆塔处监控装置的第二建设权重,为监控装置的第二运营权重。
6.如权利要求5所述的一种输电线路巡检系统部署装置,其特征在于,所述第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离具体为:
;
其中,为第j个杆塔到第i个无人机机巢的距离,为地球平均半径, 为半正矢量,为第i个无人机机巢的纬度弧度值,为第i个无人机机巢的经度弧度值,为第j个杆塔的纬度弧度值,为第j个杆塔的经度弧度值,为第i个无人机机巢的纬度,为第i个无人机机巢的经度,为第j个杆塔的纬度,为第j个杆塔的经度。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任一项输电线路巡检系统部署方法的步骤。
8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时,执行权利要求1-4中任一项输电线路巡检系统部署方法。
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