一種輸電鐵塔巡查系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸電領(lǐng)域，具體涉及一種輸電鐵塔巡查系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，電力行業(yè)發(fā)展迅速，推動(dòng)了輸電線路鐵塔行業(yè) 的快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國輸電線路鐵塔行業(yè)銷售收入從2003年的50億元上升到2010年 的426億元，年復(fù)合增長率達(dá)36. 68%，行業(yè)處于迅猛發(fā)展時(shí)期。
[0003] 輸電鐵塔作為輸電系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，電力人員需要定期對(duì)輸電鐵塔進(jìn)行 巡查以保證設(shè)備運(yùn)行正常。而輸電鐵塔往往分散布置在廣闊的地域中，利用巡查車巡查時(shí) 如果沒有一條清晰的較優(yōu)巡查路線，會(huì)造成大量的燃料和成本浪費(fèi)。另外，根據(jù)每次巡查具 體的情況不同，每次的巡查目的地又不盡相同。因此，如何根據(jù)不同的目的地來選擇一條能 最大限度節(jié)約成本的巡查線路，是一個(gè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種輸電鐵塔巡查系統(tǒng)。
[0005] 本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0006] -種輸電鐵塔巡查系統(tǒng)，其特征是，包括巡查車和安裝在巡查車上的巡查儀；巡查 儀具體包括信號(hào)模塊、處理模塊和生成模塊；
[0007] 信號(hào)模塊，用于接收用戶輸入的本輪次的多個(gè)巡查目的地以及到達(dá)各個(gè)目的地的 預(yù)計(jì)要求時(shí)間；
[0008] 處理模塊，用于根據(jù)本輪次的巡查目的地和事先輸入的地理環(huán)境信息選擇最優(yōu)路 徑，具體包括：
[0009] 建立模塊： 「00101 ?-?
[0011] 其中，mins為巡查過程中的最低成本；m為當(dāng)前巡查車的總數(shù)；U為目的地?cái)?shù)量；b。 為單位距離碳排放成本；ω。為碳排放系數(shù)；Φ。為空載時(shí)單位距離燃料消耗量；為目的 地i(i= 1，2,…，U)到目的地j(j= 1，2,…，U)之間的距離；c為巡查車的載重量；Η為巡 查車的最大載重量；Φ#為滿載時(shí)單位距離燃料消耗量；
[0012]
;?\為巡查車提前到達(dá)損失 系數(shù)，η.Σ丨-t,:)為于時(shí)刻G提前到達(dá)目的地i時(shí)的成本損失，τ2為巡查車遲到損失系 數(shù)，ΑΣ丨U(t,: -Α)力延遲至?xí)r刻0到達(dá)目的地i時(shí)的成本損失，提前到達(dá)損失系數(shù)和遲到 損失系數(shù)用于考量巡查車到達(dá)每一個(gè)目的地的準(zhǔn)點(diǎn)情況，！\和T2為人為設(shè)定的系數(shù)；
[0013] 機(jī)會(huì)模塊：假設(shè)共有R個(gè)節(jié)點(diǎn)，γ^⑴表示t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的跟蹤素 強(qiáng)度，7,(0) =K(K為數(shù)值較小的常數(shù)），巡查車在運(yùn)動(dòng)過程中根據(jù)跟蹤素強(qiáng)度選擇轉(zhuǎn)移方 向，貝巡查車k(k= 1，2,. . .，m)從節(jié)點(diǎn)i轉(zhuǎn)移到節(jié)點(diǎn)j的概率為：
[0014]
[0015] 其中，geAk;Ak= {0，1，*"，R-1}-Bk表示巡查車k下一步允許選擇的點(diǎn)的集 合，隨時(shí)間呈動(dòng)態(tài)變化，Bk(k= 1，2, 一,Π!)為第k輛巡查車的禁忌表，用來記錄巡查車k 已巡查過的點(diǎn)；的j(t)為啟發(fā)式因子，表示t時(shí)刻由節(jié)點(diǎn)i到節(jié)點(diǎn)j的期望程度，一般取 φΜ(?) = 1//Μ:φ為信息啟發(fā)式因子，μ為期望啟發(fā)因子；a(i，j)為下一個(gè)目的地的時(shí)間 度；:&為下一個(gè)目的地的時(shí)間度相對(duì)重要性；
[0016] 更新模塊：引入優(yōu)化變量⑴，其滿足(t+Ι) =σX(t) [l-χ^⑴]，其中0為 控制變量，得出優(yōu)化的跟蹤素更新規(guī)則：
[0017]
f lj、-J v- ? ,> iij v- ^ - / fj V - ijv-,
[0018] 其中，Δh⑴=}'?⑴，
[0019]
>Fk為第k輛 巡查車在本次循環(huán)中所走路徑長度，i為跟蹤素強(qiáng)度的常數(shù)，在yg(t)表示在本次循環(huán)中第k輛巡查車在路徑（i，j)上留下的跟蹤素強(qiáng)度；ζ為跟蹤素全局揮發(fā)因子，ζe[0，ι]，且 ζ為根據(jù)如下公式動(dòng)態(tài)調(diào)整的參數(shù)
^中ζ_是人 為設(shè)定的最小值；Αγ(t)表示本次循環(huán)中所有巡查車在路徑（i，j)上留下的跟蹤素強(qiáng)度 的總和；Η為可調(diào)節(jié)系數(shù)；
[0020] 初始模塊：令迭代次數(shù)DD= 0,進(jìn)行參數(shù)初始化，調(diào)整各路徑跟蹤素；產(chǎn) 生一個(gè)范圍為[0,1]的隨機(jī)數(shù)Ρ，若ρ<給定常數(shù)Ρ。，按照下式選擇下一個(gè)節(jié)點(diǎn)j:
，其中1eAk;否則根據(jù)機(jī)會(huì)模塊中的概率 公式選擇下一個(gè)節(jié)點(diǎn)j，將j加入數(shù)組氏中，重復(fù)直至所有的節(jié)點(diǎn)任務(wù)完成，得到模擬算法 的初始集S1;
[0021] 最優(yōu)解模塊：從當(dāng)前的初始集中生成一組新的可行解$，目標(biāo)值變化量AS= Sj-Si，若AS< 0,則接受新的可行解Sj為最優(yōu)解；否則考慮偏差的影響：r=exp(-AS/N(t))，其中N為隨時(shí)間變化的量，若r> 1，則接受$為最優(yōu)解，否則不接受新的可行解，最 優(yōu)解仍為S1;
[0022] 判斷模塊：當(dāng)前最優(yōu)解小于某一特定值時(shí)，進(jìn)行跟蹤素更新；如果本輪列表氏中 無數(shù)據(jù)更新，貝丨』產(chǎn)生一個(gè)[0, 1]范圍的隨機(jī)數(shù)11，若ei+ej,…，e;iCu<e#；；+，…，e;，則 選擇概率為^的候選巡查車作為下一個(gè)目標(biāo)節(jié)點(diǎn)；
[0023] 生成模塊：用于輸出計(jì)算出的最優(yōu)路徑，令迭代次數(shù)DD=DD+1，若DD<DD_，根 據(jù)跟蹤素更新規(guī)則，按照公式N(t+1) =N(t).v進(jìn)行清空氏列表，其中ve[0，1]，回到初 始模塊，重新產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)P;若DD=DD_，則輸出最優(yōu)解作為最優(yōu)路徑。
[0024] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明采用優(yōu)化的路徑算法，考慮了巡查過程中的各種成 本因素，尋優(yōu)效果好、求解效率高、性能穩(wěn)定，增強(qiáng)了全局搜索能力，能最大限度地節(jié)省巡查 的運(yùn)行成本，能起到很好的節(jié)能效果。
【附圖說明】
[0025] 利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限 制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得 其它的附圖。
[0026] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0027] 附圖標(biāo)記：信號(hào)模塊-1 ;建立模塊_3 ;機(jī)會(huì)模塊-5 ;更新模塊-7 ;初始模塊-9 ;最 優(yōu)解模塊-11 ;判斷模塊-13 ;生成模塊-15。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0029] 如圖1所示的一種輸電鐵塔巡查系統(tǒng)，其特征是，包括巡查車和安裝在巡查車上 的巡查儀；巡查儀具體包括信號(hào)模塊、處理模塊和生成模塊；
[0030] 信號(hào)模塊1，用于接收用戶輸入的本輪次的多個(gè)巡查目的地以及到達(dá)各個(gè)目的地 的預(yù)計(jì)要求時(shí)間；
[0031] 處理模塊，用于根據(jù)本輪次的巡查目的地和事先輸入的地理環(huán)境信息選擇最優(yōu)路 徑，具體包括：
[0032] 建立模塊3 :
[0033]
[0034] 其中，minS為巡查過程中的最低成本；m為當(dāng)前巡查車的總數(shù)；U為目的地?cái)?shù)量；b。 為單位距離碳排放成本；ω。為碳排放系數(shù)；Φ。為空載時(shí)單位距離燃料消耗量；為目的 地i(i= 1，2,…，U)到目的地j(j= 1，2,…，U)之間的距離；c為巡查車的載重量；Η為巡 查車的最大載重量；為滿載時(shí)單位距離燃料消耗量；
[0035]
;?\為巡查車提前到達(dá)損失 系數(shù)，TiΣΚ6) -tt〇為于時(shí)刻G提前到達(dá)目的地i時(shí)的成本損失，Τ2為巡查車遲到損失系 數(shù)，ΑΣ丨_巧)力延遲至?xí)r刻0到達(dá)目的地i時(shí)的成本損失，提前到達(dá)損失系數(shù)和遲到 損失系數(shù)用于考量巡查車到達(dá)每一個(gè)目的地的準(zhǔn)點(diǎn)情況，！\和T2為人為設(shè)定的系數(shù)；
[0036] 機(jī)會(huì)模塊5 :假設(shè)共有R個(gè)節(jié)點(diǎn)，γ^ (t)表示t時(shí)刻節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的跟蹤 素強(qiáng)度，7,(0) =K(K為數(shù)值較小的常數(shù)），巡查車在運(yùn)動(dòng)過程中根據(jù)跟蹤素強(qiáng)度選擇轉(zhuǎn)移