一种输电线路监控设备部署方案优劣的评估方法技术

一种输电线路监控设备部署方案优劣的评估方法,1)采用全向感知模型计算各个杆塔的覆盖集合；2)根据公式

Evaluation method of transmission line monitoring equipment deployment scheme

An evaluation method of transmission line monitoring equipment deployment scheme; 1) using omnidirectional sensing model to calculate the cover set of each tower; 2) according to the formula

【技术实现步骤摘要】
一种输电线路监控设备部署方案优劣的评估方法
本专利技术涉及一种输电线路监控设备部署方案优劣的评估方法。
技术介绍
目前，输电线路监控设备因其传输的图像具有即时、高清晰等特点，广泛应用于线路的监测、运行和维护。然而输电专业对于厂家给出的监控设备部署方案缺乏一种客观的评价标准，仅凭主观经验进行方案优劣的辨识选择，无法有效地把控方案质量。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提出一种输电线路监控设备部署方案优劣的评估方法，其模型简单清晰，便于计算，易于实现。本专利技术采用如下技术方案：一种输电线路监控设备部署方案优劣的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据确定的监测区域、监控设备型号、实际监控设备装设数量N及装设监控设备的杆塔信息X，采用全向感知模型计算各个杆塔的覆盖集合，该监测区域内的杆塔数为M；2)根据监测区域的覆盖率η的计算公式获得不同方案的覆盖率，其中监测区域内各方案的对应覆盖集合为Sη，S为监测区域内所有杆塔的集合，||S||＝M；3)将监控设备单价与实际监控设备装设数量相乘，得到一个以实际设备装设成本、监测区域覆盖率为指标的部署方案数据集，并根据归一化公式处理得到标准化矩阵C：式中I成本、Iη分别为方案的经济性指标、安全性指标，最终得到标准化矩阵C＝{cij}q×m，其中i＝1,2,...,q，q为给出的部署方案个数，j＝1,2,...,m；m为指标数量，其值为2；4)根据相对比较赋权法，确定主观权值，任意两个指标的重要关系采用三级别比例标度：其中xi、xj代表任意两个指标；5)根据3)中得到的标准化矩阵C＝{cij}q×m，采用熵值法，确定客观权值，信息熵值为：其中，j＝1,...,m,k为调节系统，k＝1/lnq；6)由4)、5)获得的结果，基于乘法合成归一将主客观权值结合起来，得到最终的权值w,式中，wj为第j个指标的组合权重；l＝1,2,...,L为赋权方法的个数；表示第j各指标用L种赋权方法得到的权重积；表示各指标用L种赋权方法得到的权重积求和；7)由3)、6)获得的结果，利用决策方案评价公式建立评价模型式中Fi为第i个方案的综合评价值，选择Fi值最大的方案作为最优方案。优选的，所述各个杆塔的覆盖集合计算方法如下：设d为杆塔A到其它杆塔B的距离，下列公式表示某个目标被覆盖的条件：d(A,B)＝r*arccos[cos(yA)*cos(yB)*cos(xA-xB)+sin(yA)*sin(yB)]式中，r为地球半径，x为经度，y为纬度，R为监控设备的视域半径，满足上述条件的所有杆塔记为杆塔A的覆盖集合SA，个数为||SA||。优选的，在步骤4)中，所述主观权值的设置过程如下：先根据所述三级别比例标度形成评分值矩阵Q＝(qij)2×2；之后，对各行进行求和得最后，再进行归一化处理，第i行的元素值对应为第i个指标的主观权值。优选的，在步骤5)中，采用熵值法进行权重设置的过程如下：根据式归一化公式得到所述标准化矩阵C；根据计算第j项指标的信息熵值H(j)；最后，计算第j项指标的差异性系数gj，gj＝1-H(j)；将上述差异性系数进行归一化处理，求得各项指标的权重。由上述对本专利技术的描述可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术将所给方案中实际设备装设成本作为经济性指标，覆盖率作为安全性指标，构建了兼顾经济性与安全性的评价指标体系，并引入组合赋权方法建立综合评价模型，为有效把控部署方案质量提供了一个量化的评估手段，其模型简单清晰，便于计算，易于实现。附图说明图1为本专利技术监控设备安装示意图。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步的描述。一种输电线路监控设备部署方案优劣的评估方法，包括如下步骤：1)首先,根据厂家给出的监控设备部署方案中监测区域、各方案采用的监控设备型号、实际监控设备装设数量N及装设监控设备的杆塔信息X，利用全向感知模型，计算出各杆塔的覆盖集合,该监测区域内杆塔数为M，该监控设备的视域半径为R。该全向感知模型节点的感知范围是以节点为圆心、视域半径为R的圆心区。在感知区域内，任何一点都能被传感器节点检测到，被检测到的概率均为1，如图1所示。其中d为监控设备所装设杆塔A到其它杆塔B的距离，下列公式表示某个目标被覆盖的条件。d(A,B)＝r*arccos[cos(yA)*cos(yB)*cos(xA-xB)+sin(yA)*sin(yB)](1)式中，r为地球半径，x为经度，y为纬度。满足上述式(1)条件的所有杆塔记为杆塔A的覆盖集合SA，个数为||SA||(范数)。同样的，可求出装设的杆塔信息X中其他杆塔的覆盖集合及其个数。集合的形式具体如下，包含线路名称及杆塔号：SA＝{湄栖线#1湄栖线#2...忠石线#1}(2)2)根据本专利技术提出的监测区域的覆盖率η的计算公式获得各方案的覆盖率，其中监测区域内各方案的对应覆盖集合为Sη，它是所有装设了监控设备杆塔的覆盖点集的并集，公式为式中N为实际监控设备装设数量，X为装设监控设备的杆塔信息，S为监测区域内需要覆盖的总点集，即监测区域内所有杆塔的集合，有||S||＝M。3)在步骤1)-2)的基础上，将监控设备单价与实际监控设备装设数量相乘，可得到一个以实际设备装设成本、监测区域覆盖率为指标的部署方案数据集，并根据归一化公式处理得到标准化矩阵C：式中I成本、Iη分别为方案的经济性指标和安全性指标，最终得到标准化矩阵C＝{cij}q×m。其中i＝1,2,...,q，q为0.5n+1个方案，j＝1,2,...,m，m为指标数量，其值为2。4)根据相对比较赋权法，确定主观权值，该方法将所有的评价指标x1，x2，…，xn分别按行和列排列，构成一个正方形的表；再根据三级别比例标度对任意2个指标的相对重要关系进行分析并将评分值记入表中相应的位置，将各个指标评分值按行求和，得到各个指标的评分总和；最后作归一化处理求得指标的权重系数；评分值矩阵的元素qij如下：针对本专利技术所提出的2个评价指标，主观权值的设置过程如下：(1)根据式(8)形成评分值矩阵Q＝(qij)2×2；(2)对各行进行求和得(3)再进行归一化处理，第i行的元素值对应为第i个指标的主观权值。5)根据步骤三中得到的标准化矩阵C＝{cij}q×m，采用熵值法，确定客观权值；在信息论中，存在函数关系：m、q意义同标准化矩阵C。其中，k为调节系统，k＝1/lnq。j项指标的指标值离散程度越大，则H(j)就越小，该指标所提供的信息量也就越大，故其权重也应越大；反之，权重理应越小。针对本专利技术所提2个评价指标，采用熵值法进行权重设置的过程如下：(1)根据式(5)得到标准化矩阵C；(2)根据式(7)计算第j项指标的信息熵值H(j)；(3)计算第j项指标的差异性系数gj。熵值越小，指标间差异性越大，指标就越重要：gj＝1-H(j)(8)(4)将上述差异性系数进行归一化处理，求得各项指标的权重。6)由步骤4)、步骤5)获得的主客观权值，基于乘法合成归一将主客观权值结合起来，得到最终的权值w，公式为式中，wj为第j个指标的组合权重；l＝1,2,...,L为赋权方法的个数；表示第j各指标用L种赋权方法得到的权重积；表示各指标用L种赋权方法得到的权重积求和。7)由步骤三、步骤六获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路监控设备部署方案优劣的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据确定的监测区域、监控设备型号、实际监控设备装设数量N及装设监控设备的杆塔信息X，采用全向感知模型计算各个杆塔的覆盖集合，该监测区域内的杆塔数为M；2)根据监测区域的覆盖率η的计算公式

【技术特征摘要】
1.一种输电线路监控设备部署方案优劣的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：1)根据确定的监测区域、监控设备型号、实际监控设备装设数量N及装设监控设备的杆塔信息X，采用全向感知模型计算各个杆塔的覆盖集合，该监测区域内的杆塔数为M；2)根据监测区域的覆盖率η的计算公式获得不同方案的覆盖率，其中监测区域内各方案的对应覆盖集合为Sη，S为监测区域内所有杆塔的集合，||S||＝M；3)将监控设备单价与实际监控设备装设数量相乘，得到一个以实际设备装设成本、监测区域覆盖率为指标的部署方案数据集，并根据归一化公式处理得到标准化矩阵C：式中I成本、Iη分别为方案的经济性指标、安全性指标，最终得到标准化矩阵C＝{cij}q×m，其中i＝1,2,...,q，q为给出的部署方案个数，j＝1,2,...,m；m为指标数量，其值为2；4)根据相对比较赋权法，确定主观权值，任意两个指标的重要关系采用三级别比例标度：其中xi、xj代表任意两个指标；5)根据3)中得到的标准化矩阵C＝{cij}q×m，采用熵值法，确定客观权值，信息熵值为：其中，j＝1,...,m,k为调节系统，k＝1/lnq；6)由4)、5)获得的结果，基于乘法合成归一将主客观权值结合起来，得到最终的权值w,式中，wj为第j个指标的组合权重；l＝1,2,...,L为赋权方法的个数；表示第j各指标用L种赋权方法得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晶腾，关明锋，林啸，肖颂勇，杨荣清，蒋雷震，陈旭东，林德清，陈芳，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，国家电网公司，国网福建省电力有限公司莆田供电公司，国网福建省电力有限公司检修分公司，
类型：发明
国别省市：福建,35