【技术实现步骤摘要】
一种计及空域冲突的输电线路无人机编队协同巡检任务分配方法
[0001]本专利技术属于电网无人机智能运检
，具体涉及一种计及空域冲突的输电线路无人机编队协同巡检任务分配方法。
技术介绍
[0002]随着电网设备规模的快速发展，2016～2020年电网公司新增了40.1万公里110千伏及以上的线路。输电线路运行环境复杂多变，在传统运维体系下，运维工作量增加与人员短缺之间矛盾日益突出，传统人工运维模式已无法满足电网建设和发展需求。
[0003]近年来，无人机巡检已成为输电线路的重要巡检手段，巡检效益和质量较传统人工巡检有显著提高。但现阶段无人机巡检仍主要依靠人工手动操作无人机完成。
[0004]随着物联网、5G和人工智能技术的发展，车载移动式电力巡检业务的探索和巡检装备的研发应运而生。移动式无人机智能巡检装备因其良好的机动性，携带装备的便利性，开展作业的快速性，成为输电线路无人机巡检的主要装备。
[0005]然而，目前移动式无人机智能巡检装备在实际应用过程中，仅用于无人机装备存储、自主放飞与精准回收，...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种计及空域冲突的输电线路无人机编队协同巡检任务分配方法，其特征在于，包括：步骤S1：获取杆塔密集场景下移动式无人机智能巡检装备驻车点经纬度坐标、周边输电线路数量及经纬度坐标、输电线路精细化巡检轨迹文件以及无人机数量、参数信息；步骤S2：基于步骤S1获取的信息，以最小化耗时最长的无人机的任务时间为目标函数建立多无人机协同任务分配模型；步骤S3：采用变邻域搜索算法对步骤S2的多无人机任务分配模型进行求解，基于邻域结构设计，最终确定每个无人机所分配的任务及任务顺序；步骤S4：基于每个无人机所分配的任务及任务顺序，对无人机空域任务进行冲突判定，对存在冲突的分配方案进行优化调整。2.根据权利要求1所述的一种计及空域冲突的输电线路无人机编队协同巡检任务分配方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S21、根据步骤S1获取的信息计算单个无人机对输电线路杆塔N
j
处精细化巡检时所需要的时间P
j
，具体如下：式中：v
j1
为输电线路无人机精细化巡检过程中无人机飞行速度；v
j2
为输电线路无人机精细化巡检过程中单悬停点拍照时间；(G
i
,W
i
)为输电线路无人机精细化巡检轨迹第i巡检点处的经纬度坐标；z为巡检点数量；R为地球半径；步骤S22、基于步骤S21，以最小化耗时最长的无人机的任务时间为目标函数建立多无人机协同任务分配模型，具体如下：Minimize:max{Z}Minimize:max{Z}Minimize:max{Z}式中：表示所有无人机在驻车点0处的任务时间集合；U＝{U1,U2,
…
,U
m
}表示可执行巡检任务的无人机集合；(S,Q)表示移动式无人机智能巡检装备驻车点巡检半径内所有带巡检杆塔的集合；v表示无人机往返驻车点与输电线路杆塔时的飞行速度；x
ij
为0
‑
1变量，当无人机U
i
访问杆塔(S
j
,Q
j
)时为1，否则为零。3.根据权利要求1所述的一种计及空域冲突的输电线路无人机编队协同巡检任务分配方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：步骤S31：初始化参数和初始解x，邻域结构N
K
′
,(K＝1,...,K
′
max
)，当前最优解x
′
＝x,k
＝1；步骤S32：在当前最优解x
′
的k邻域N
K
′
(x
′
)中随机选一点x
″
；将点x
″
作为新的初始解，采用VND搜索得到的当前局部最优解更新x
″
；步骤S33：若f(x
″
)＜f(x
′
)，最优解更新x
′←
x
″
，k恢复为初始值k
←
1；反之，k＝k+1；步骤S34：重复步骤S32
‑
步骤S33，直到k＝k
max
；步骤S35：重复步骤S31
‑
步骤S34，直到算法停止条件。4.根据权利要求3所述的一种计及空域冲突的输电线路无人机编队协同巡检任务分配方法，其特征在于，所述步骤S31中的初始解采用随机方法或经验方法算法产生。5.根据权利要求3所述的一种计及空域冲突的输电线路无人机编队协同巡检任务分配方法，其特征在于，所述步骤S35中算法停止条件为CPU允许运行的最大时间或最大迭代次数。6.根据权利要求1或3所述的一种计及空域冲突的输电线路无人机编队协同巡检任务分配方法，其特征在于，所述步骤S3针对多无人机任务分配问题的特征设计了2
‑
opt邻域结构、点移动、边移动、点与点交换、点与边交换、边与边交换6种不同的邻域结构，包括同一路径上和...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄郑，王红星，车凯，王永强，高超，戴永东，贾俊，蒋中军，黄祥，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司泰州供电分公司国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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