【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变电站摄像头巡检，具体涉及一种基于增强型dde-dts算法的变电站摄像头巡检任务调度方法。
技术介绍
1、随着变电站自动化、智能化水平的快速发展，站内大规模设备安装部署与投入运行，其数量众多、布置密集复杂，随着时间推移，人工巡检所面临的问题越来越明显，包括耗时长、工作强度大以及易受周边自然环境影响等。目前，智能巡检系统已经融合了多种类型的传感检测设备，例如可见光摄像机、红外热像仪等，可代替运维人员完成多视角巡检任务，对设备进行全方位的巡视与检查，这种方式正在逐渐成为保持变电站设备安全运行和人员安全的主流做法。然而，变电站可安装摄像机点位有限、需巡检的站内设备工作量较大，摄像机需要设置多个预置位才能满足对设备全方位巡视的要求。当前按照任务序列顺序的运维巡检模式与设备快速增长的矛盾逐渐凸显，存在设备监控强度不足、运维管理模式细度不足、巡检工作支撑保障能力不足等问题。若出现不同巡检任务需要调用同一个摄像头的情况，则可能引起后续巡检任务等待时间较长的情况，从而增加变电站巡检工作的时间、无法及时反馈巡检设备的缺陷故障信息。因此，合理调度变电站摄像头巡检工作的方案是亟待解决的关键问题。
2、从数学建模的角度来看，变电站摄像头巡检任务调度问题是典型的作业车间调度问题(job shop scheduling problem,jsp)。jsp被证明是一个非确定性多项式难题(non-deterministic polynomial hard,nph)问题，意味着随着巡检任务和摄像头数量的增加，问题的求解复杂度会急剧增加。因
3、差分进化(differential evolution,de)算法作为元启发算法中求解连续优化问题中最高效的算法之一，其具有简单易实现、控制参数较少、鲁棒性较强、适应性较好等优点。该算法已被广泛应用于电源功率分配优化、路径优化、模型预测控制、船舶航速优化问题和阻尼器优化布置等不同行业领域，其在优化问题求解精度与速度上展现出了出色的性能。但de算法在面对离散优化调度问题时不能直接求解，需要先对问题进行离散化处理。离散差分进化算法(discrete differential evolution,dde)用于求解离散车间调度问题研究方面，不足的是，常规的dde算法通常的操作是对领域进行简单的插入与互换，于是调度问题的阻塞性成为使求解效率降低的主要原因。变电站摄像头巡检任务调度是特殊的阻塞流水车间调度问题。然而在优化方面，上述所采用的算法为了跳出局部最优，对种群再次进行了全面的初始化，容易使结果过度分散并使算法反复搜索，降低效率。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于增强型dde-dts算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，能够合理调度变电站摄像头巡检工作，为实际工程中电站摄像头巡检任务调度方法提供了思路。
2、本专利技术采取的技术方案为：
3、基于增强型dde-dts算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，包括以下步骤：
4、步骤一：以巡检工作的最大完工时间最小化为目标，结合摄像头、变压器、巡检任务之间的约束建立优化调度模型；
5、步骤二：采用以变压器序列为排列编码的方式，提出wpf-neh联合方法对种群进行初始化；
6、步骤三：在全局并行搜索阶段，采用离散差分进化算法dde；在局部搜索阶段，采用动态禁忌搜索算法，形成增强型混合dde-dts算法；
7、步骤四：利用增强型混合dde-dts算法对步骤一的优化调度模型进行求解，实现摄像头优化调度。
8、所述步骤一中，变电站内共有n台变压器需要被巡检，变压器集为{j1,j2,…,jn}，j1,j2,…,jn分别代表第1台到第n台变压器；站内布设有m个摄像头进行巡检工作，摄像头集为{m1,m2,…,mm}，m1,m2,…,mm分别代表第1台到第n个摄像头。
9、每台变压器包含一道或多道巡检任务，巡检顺序是预先确定的，每道巡检任务可以在多个不同摄像机上进行，巡检时间因选择的摄像头不同而不同。
10、每个变压器在完成其巡检的巡检任务的时间即为完工时间；在最后一个巡检任务被完成时，该时刻被称为最大完工时间。
11、
12、式中：cj为变压器j的完成时间；j代表某一台变压器；n表示该变压器的编号。
13、所述步骤一中，
14、①.每一个变压器的巡检任务先后顺序约束：
15、sj,h+xi,j,h×ti,j,h≤cj,h,
16、i＝1,2,…,m；j＝1,2,…,n；h＝1,2,…,hj (2)；
17、cj,h≤sj,(h+1),j＝1,2,…,n；h＝1,2,…,hj-1 (3)；
18、式中，sj,h为变压器j的第h道巡检任务开始时间；xi,j,h为0-1变量，如果变压器j的第h道巡检任务选择摄像头i取值为1，否则取值为0；ti,j,h为变压器j的第h道巡检任务选择摄像头i巡检的时间，cj,h为变压器j的第h道巡检任务完成时间，hj为变压器j的巡检任务总数；m表示变压器的编号；n表示摄像头的编号；sj,(h+1)表示变压器j的第h道巡检任务的紧后任务的开始时间。
19、②.每一台变压器的完工时间不能超过总的完工时间的约束：
20、
21、其中，为变压器j的全部巡检任务完成时间；cmax为最大完工时间；n表示变压器的编号。
22、③.同一时刻同一台摄像头只能巡检一道巡检任务约束：
23、
24、
25、其中，sk,l为变压器k的第l道巡检任务开始时间；l为足够大的正数；yi,j,h,k,l为0-1变量，如果变压器j的第h道巡检任务选择摄像头i巡检先于变压器k的第l道巡检任务选择摄像头i巡检取值为1，否则取值为0；hk为变压器k的巡检任务总数，sj,h+1为变压器j的第h+1道巡检任务开始时间；yi,k,l,j,h+1为0-1变量，如果变压器j的第h+1道巡检任务选择摄像头i巡检先于变压器k的第l道巡检任务选择摄像头i巡检取值为1，否则取值为0。
26、④.同一时刻同一道巡检任务只能且仅能被一台摄像头巡检约束：
27、
28、其中，mj,h为变压器j的第h道巡检任务可选择的巡检摄像头数。
29、⑤.存在每一台摄像头上可以存在循环操作约束：
30、
31、
32、⑥.各个参数变量必须是正数约束：
33、sj,h≥0,cj,h≥0,j＝0,本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于增强型DDE-DTS算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于增强型DDE-DTS算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤一中，变电站内共有n台变压器需要被巡检，变压器集为{J1,J2,…,Jn}，J1,J2,…,Jn分别代表第1台到第n台变压器；站内布设有m个摄像头进行巡检工作，摄像头集为{M1,M2,…,Mm}，M1,M2,…,Mm分别代表第1台到第n个摄像头；
3.根据权利要求2所述基于增强型DDE-DTS算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤一中，
4.根据权利要求1所述基于增强型DDE-DTS算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤二中，WPF-NEH联合方法对种群进行初始化，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述基于增强型DDE-DTS算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤二：WPF-NEH联合方法，具体如下：
6.根据权利要求1所述基于增强型DDE-DTS算法的变电站摄像头巡检任务调度方
7.根据权利要求6所述基于增强型DDE-DTS算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤三中，局部搜索阶段的动态搜索，具体如下：
8.根据权利要求7所述基于增强型DDE-DTS算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤三中，增强型混合DDE-DTS算法，具体包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述基于增强型DDE-DTS算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：DDE-DTS算法的局部搜索算子的操作步骤如下；
10.根据权利要求1所述基于增强型DDE-DTS算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤四中，采用最好目标函数值、平均目标函数值、最差目标函数值、标准差和平均百分比相对偏差(ARPD)作为算法的性能评价指标，平均百分比相对偏差计算公式如式(22)：
...【技术特征摘要】
1.基于增强型dde-dts算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述基于增强型dde-dts算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤一中，变电站内共有n台变压器需要被巡检，变压器集为{j1,j2,…,jn}，j1,j2,…,jn分别代表第1台到第n台变压器；站内布设有m个摄像头进行巡检工作，摄像头集为{m1,m2,…,mm}，m1,m2,…,mm分别代表第1台到第n个摄像头；
3.根据权利要求2所述基于增强型dde-dts算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤一中，
4.根据权利要求1所述基于增强型dde-dts算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤二中，wpf-neh联合方法对种群进行初始化，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述基于增强型dde-dts算法的变电站摄像头巡检任务调度方法，其特征在于：所述步骤二：wpf-neh联合方法，具体如下：
...【专利技术属性】
技术研发人员：吴喜春，刘昕，李敬东，刘文超，杨世勇，苏伟，林锋，杨志龙，高安亮，王雅铭，刘旭东，付萍，谭娟，闵鹏，李海丰，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司宜昌供电公司，
类型：发明
国别省市：
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