配网设备运行监控自动巡视方法、系统及终端设备技术方案

本申请实施例提供一种配网设备运行监控自动巡视方法、系统及终端设备，属于路径规划技术领域。方法包括：获取预先建立的巡视模型，巡视模型包括目标函数及约束条件，目标函数用于描述运维终端经巡视路径上的采样点完成对所有配网设备的巡视任务所需的最小巡视时间；通过和声搜索算法计算目标函数的当前解，以确定运维终端的当前巡视路径，依据约束条件确定当前巡视路径的采样点，通过目标函数确定运维终端经当前巡视路径的采样点完成对所有配网设备的巡视任务的巡视时间；在满足收敛条件的情况下，确定具有最小巡视时间的巡视路径为最优巡视路径。本申请能够有效提高配网设备运行监控自动巡视的效率。监控自动巡视的效率。监控自动巡视的效率。

【技术实现步骤摘要】
配网设备运行监控自动巡视方法、系统及终端设备


[0001]本申请涉及路径规划
，具体涉及一种配网设备运行监控自动巡视方法、一种配网设备运行监控自动巡视系统、一种机器可读存储介质及一种终端设备。

技术介绍

[0002]配电物联网现场的二次装备运维管理通常采取计划检修和周期性定期检修制度对二次设备进行维护，巡检不及时和覆盖面不够会导致设备存在隐患未被及时发现的风险，将严重影响供电可靠性。目前，二次设备的维护通常通过人工运维管理实现，但持续增长的配电设备数量和配电运维班组人员短缺已成为日益突出的问题；而现有的便携式运维终端、巡检机器人等新型运维装备虽然能一定程度上提升运维效率，但是因为配网设备存在数量多、分布广、高度不一等特点，且在变电站、配电站房等场景的实际应用中，通常要求运维终端在规划的路线多次停靠完成采集取样，现有的便携式现场运维终端、配电站房智能巡检机器人等新型运维终端难以高效、全面的对现场设备完成巡检。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的目的是提供一种配网设备运行监控自动巡视方法、系统及终端设备，以解决现有的运维终端难以高效、全面的对现场设备完成巡检的问题。
[0004]为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种配网设备运行监控自动巡视方法，包括：获取预先建立的巡视模型，所述巡视模型包括目标函数及约束条件，所述目标函数用于描述运维终端经巡视路径上的采样点完成对所有配网设备的巡视任务所需的最小巡视时间；通过和声搜索算法计算所述目标函数的当前解，以确定所述运维终端的当前巡视路径，依据所述约束条件确定所述当前巡视路径的采样点，通过所述目标函数确定所述运维终端经所述当前巡视路径的采样点完成对所有配网设备的巡视任务的巡视时间；在满足收敛条件的情况下，确定具有最小巡视时间的巡视路径为最优巡视路径。
[0005]优选地，依据所述约束条件确定所述当前巡视路径的采样点，包括：构建满足所述约束条件的所有配网设备的样本数据集合；通过聚类算法对所有样本数据进行聚类，依据聚类结果确定所述运维终端在所述当前巡视路径上的采样点。
[0006]优选地，通过聚类算法对所有配网设备进行聚类，依据聚类结果确定所述运维终端在所述当前巡视路径上的采样点，包括：S100、选取j个初始聚类中心；S110、计算每一样本数据分别与各初始聚类中心的欧式距离；S120、将每一样本数据划分至与其欧式距离最近的聚类中心，生成对应数量的聚类簇；
S130、计算每个聚类簇中所有样本数据到该聚类中心的欧式距离均值，并以得到的均值更新每个聚类簇的聚类中心，直至各个聚类中心位置不再变化或达到最大迭代次数；S140、计算得到的所有聚类簇的误差平方和，若依据肘部法则及得到的所有误差平方和得到最佳聚类簇，执行步骤S150，否则，令j加1，执行步骤S110；S150、确定得到的最佳聚类簇的各聚类中心为所述运维终端在所述当前巡视路径上的采样点，依据得到的最佳聚类簇的各样本数据确定各采样点对应的配网设备的集合。
[0007]优选地，所述目标函数包括：t=λN+L/v；其中，λ为所述运维终端在采样点停靠的时间常数，λN为所述运维终端在N个采样点停靠采样所需的时间，v为所述运维终端的运行速度，L为巡视路径的总长度。
[0008]优选地，所述运维终端的巡视路径由若干预设的中转点构成；所述巡视路径的总长度由对该巡视路径中所有相邻中转点之间的距离求和得到。
[0009]优选地，所述约束条件包括：；其中，X(s
i
)为所述运维终端第i次停靠采样的配网设备的集合，i=1，2，
…
，N，N为采样点数量。
[0010]优选地，构建满足所述约束条件的所有配网设备的样本数据集合，包括：获取所述运维终端的作业域={o(x，y)，r}，其中，o(x，y)为所述运维终端的坐标，r为所述运维终端的工作半径；依据所述当前巡视路径确定所有配网设备与所述运维终端的作业域在当前巡视路径上的交集，得到所有配网设备的样本数据集合。
[0011]优选地，通过和声搜索算法计算所述目标函数的当前解，包括：初始化控制参数及和声记忆库，所述控制参数包括记忆库取值概率HMCR、音调微调概率PAR、所述运维终端在采样点停靠的时间常数λ、所述运维终端的运行速度及所述运维终端的作业域，所述和声记忆库包括依据所述控制参数随机生成的HMS个解向量；根据第一预设规则更新所述记忆库取值概率HMCR及所述音调微调概率PAR；依据更新后的记忆库取值概率HMCR、更新后的音调微调概率PAR及第二预设规则更新所述和声记忆库中的解向量，得到所述目标函数的当前解。
[0012]优选地，所述第一预设规则包括：。
[0013]优选地，所述第一预设规则还包括：；其中，k为当前迭代次数，k
max
为最大迭代次数，HMCR为记忆库取值概率，HMCR
max
为
记忆库取值概率的上限，HMCR
min
为记忆库取值概率的下限，PAR为音调微调概率，PAR
max
为音调微调概率的上限，PAR
min
为音调微调概率的下限。
[0014]优选地，所述控制参数还包括音调微调带宽bw，所述第二预设规则包括：随机生成一个随机数r1；若r1＜HMCR，从所述和声记忆库中随机获取一个解向量；随机生成一个随机数r2；若r2＜PAR，依据所述音调微调带宽bw对从所述和声记忆库中随机获取的解向量进行调整，生成新的解向量。
[0015]优选地，生成新的解向量之后，所述第二预设规则还包括：计算所述和声记忆库中各个解向量对应的适应度值；根据各所述适应度值确定最差解向量；计算所述新的解向量的适应度值；若所述新的解向量的适应度值大于所述最差解向量的适应度值，则将所述最差解向量替换为所述新的解向量；得到所述目标函数的当前解，包括：确定所述和声记忆库中的最优解向量为所述目标函数的当前解。
[0016]优选地，所述收敛条件包括达到最大迭代次数；在满足收敛条件的情况下，确定具有最小巡视时间的巡视路径为最优巡视路径，包括：将所述目标函数的当前解对应的巡视时间与所述和声记忆库中的前一最优解向量对应的巡视时间进行比较，若所述目标函数的当前解对应的巡视时间小于所述前一最优解向量对应的巡视时间，以所述目标函数的当前解更新前一最优解向量为全局最优解，否则，以所述前一最优解向量为全局最优解；判断是否达到最大迭代次数，若是，确定全局最优解对应的巡视路径为最优巡视路径，否则，重复通过和声搜索算法计算所述目标函数的当前解的步骤，直至达到最大迭代次数，确定全局最优解对应的巡视路径为最优巡视路径。
[0017]本申请的第二方面，提供一种配网设备运行监控自动巡视系统，包括：数据获取模块，被配置为获取预先建立的巡视模型，所述巡视模型包括目标函数及约束条件，所述目标函数用于描述运维终端经巡视路径上的采样点完成对所有配网设备的巡视任务所需的最小巡视时间；路径计算模块，被配置为通过和声搜索算法计算所述目标函数的当前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，包括：获取预先建立的巡视模型，所述巡视模型包括目标函数及约束条件，所述目标函数用于描述运维终端经巡视路径上的采样点完成对所有配网设备的巡视任务所需的最小巡视时间；通过和声搜索算法计算所述目标函数的当前解，以确定所述运维终端的当前巡视路径，依据所述约束条件确定所述当前巡视路径的采样点，通过所述目标函数确定所述运维终端经所述当前巡视路径的采样点完成对所有配网设备的巡视任务的巡视时间；在满足收敛条件的情况下，确定具有最小巡视时间的巡视路径为最优巡视路径。2.根据权利要求1所述的配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，依据所述约束条件确定所述当前巡视路径的采样点，包括：构建满足所述约束条件的所有配网设备的样本数据集合；通过聚类算法对所有样本数据进行聚类，依据聚类结果确定所述运维终端在所述当前巡视路径上的采样点。3.根据权利要求2所述的配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，通过聚类算法对所有配网设备进行聚类，依据聚类结果确定所述运维终端在所述当前巡视路径上的采样点，包括：S100、选取j个初始聚类中心；S110、计算每一样本数据分别与各初始聚类中心的欧式距离；S120、将每一样本数据划分至与其欧式距离最近的聚类中心，生成对应数量的聚类簇；S130、计算每个聚类簇中所有样本数据到该聚类中心的欧式距离均值，并以得到的均值更新每个聚类簇的聚类中心，直至各个聚类中心位置不再变化或达到最大迭代次数；S140、计算得到的所有聚类簇的误差平方和，若依据肘部法则及得到的所有误差平方和得到最佳聚类簇，执行步骤S150，否则，令j加1，执行步骤S110；S150、确定得到的最佳聚类簇的各聚类中心为所述运维终端在所述当前巡视路径上的采样点，依据得到的最佳聚类簇的各样本数据确定各采样点对应的配网设备的集合。4.根据权利要求1所述的配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，所述目标函数包括：t=λN+L/v；其中，λ为所述运维终端在采样点停靠的时间常数，λN为所述运维终端在N个采样点停靠采样所需的时间，v为所述运维终端的运行速度，L为巡视路径的总长度。5.根据权利要求4所述的配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，所述运维终端的巡视路径由若干预设的中转点构成；所述巡视路径的总长度由对该巡视路径中所有相邻中转点之间的距离求和得到。6.根据权利要求2所述的配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，所述约束条件包括：；其中，X(s
i
)为所述运维终端第i次停靠采样的配网设备的集合，
i=1，2，
…
，N，N为采样点数量。7.据权利要求2所述的配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，构建满足所述约束条件的所有配网设备的样本数据集合，包括：获取所述运维终端的作业域={o(x，y)，r}，其中，o(x，y)为所述运维终端的坐标，r为所述运维终端的工作半径；依据所述当前巡视路径确定所有配网设备与所述运维终端的作业域在当前巡视路径上的交集，得到所有配网设备的样本数据集合。8.根据权利要求7所述的配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，通过和声搜索算法计算所述目标函数的当前解，包括：初始化控制参数及和声记忆库，所述控制参数包括记忆库取值概率HMCR、音调微调概率PAR、所述运维终端在采样点停靠的时间常数λ、所述运维终端的运行速度及所述运维终端的作业域，所述和声记忆库包括依据所述控制参数随机生成的HMS个解向量；根据第一预设规则更新所述记忆库取值概率HMCR及所述音调微调概率PAR；依据更新后的记忆库取值概率HMCR、更新后的音调微调概率PAR及第二预设规则更新所述和声记忆库中的解向量，得到所述目标函数的当前解。9.根据权利要求8所述的配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，所述第一预设规则包括：。10.根据权利要求9所述的配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，所述第一预设规则还包括：；其中，k为当前迭代次数，k
max
为最大迭代次数，HMCR为记忆库取值概率，HMCR
max
为记忆库取值概率的上限，HMCR
min
为记忆库取值概率的下限，PAR为音调微调概率，PAR
max
为音调微调概率的上限，PAR
min
为音调微调概率的下限。11.根据权利要求8所述的配网设备运行监控自动巡视方法，其特征在于，所述控制参数还包括音调微调带宽bw，所述第二预设规则包括：随机生成一个随机数r1；若r1＜HMCR，从所述和声记忆库中随机获取一个解向量；随...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍超，林佳颖，郭屾，张冀川，白晖峰，甄岩，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：