[發明專利]一種用于變電站順控系統的多巡檢機器人協同運作方法

有效

• 申請號: 201210044111.3
• 申請日: 2012-02-24
• 公開（公告）號: CN102566576A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 梁濤;劉延興;付崇光;肖鵬;欒貽青
• 申請（專利權）人: 山東魯能智能技術有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種用于變電站順控系統的多巡檢機器人協同運作方法，其特征是，它的步驟為：

第一步，基于變電站環境采用拓撲法建模，根據巡檢機器人可行走磁導航路線形成拓撲網狀圖和連通關系矩陣，進行路徑的搜索及遍歷輸出距離矩陣和最短路徑矩陣；

第二步，在順控單步時，根據距離矩陣和最短路徑矩陣確定各巡檢機器人從當前位置到目標點的最短連通路徑序列；

第三步，每個目標點單步選優，即在考慮路程、時間、安全性和機動性綜合指標下，選擇性能最優的巡檢機器人；

第四步，確定每個巡檢機器人的實際路徑序列；即根據第三步結果，依次組合形成每個巡檢機器人的運行路徑序列，以及對應的激活事件；

第五步，在線監測，如果中途環境發生變化，在線監測負責排除故障，恢復運行。

2.如權利要求1所述的多巡檢機器人協同運作方法，其特征是，所述第一步中，建模過程為：將供巡檢機器人行走的磁導航道路連接起來形成拓撲網狀圖和連通關系矩陣；其中交叉路口設置多個RFID，并簡化合并為拓撲網狀圖中的一個節點，道路就是拓撲網狀圖中的一條邊，道路的長度即為邊的長度，也是連通關系矩陣中邊的權值；其中，對于十字路口，在其四角設有四個RFID點；在丁字路口，則設有三個RFID點；如果是拐角處，則設有兩個RFID點；

利用Floyd弗洛伊德算法確定搜索路徑矩陣，即最短路徑矩陣，并通過迭代優化，提高運算速度；通過路徑的搜索及深度遍歷輸出距離矩陣和最短路徑矩陣。

3.如權利要求2所述的多巡檢機器人協同運作方法，其特征是，所述路徑搜索及遍歷包括以下步驟：

1-1)給距離矩陣賦初值；

對一個有n個頂點的圖G，每個頂點用自然數編號，分別為1，2…n；把圖G的連通關系矩陣，即圖G的帶權鄰接矩陣W，作為距離矩陣的初值，即其中n為大于等于2的正整數，i，j均為大于等于1且小于等于n的正整數；D⁽⁰⁾為賦初值后的距離矩陣，為頂點i和頂點j之間的距離初值即W_ij；

1-2)利用Floyd算法確定路徑最短的距離矩陣；

第1步，構造其中是從頂點i到頂點j的只允許以頂點v₁作為中間點的路徑中最短路長度，其中i，j相鄰時否則min{A，B}是從A、B兩個元素中取最小值，A、B均為正實數，下同；∞表示值為無窮大；v₁是帶權鄰接矩陣W中距離頂點i最近的頂點；

第2步，構造其中是從頂點i到頂點j的只允許以v₁，v₂作為中間點的路徑中最短路的長度，v₂是帶權鄰接矩陣W中距離頂點v₁最近的頂點，v₂不等于i；

依次類推，直至第n步，構造其中是從頂點i到頂點j的只允許以v₁，v₂，…，v_n作為中間點的所有路徑中最短路的長度，即是從頂點i到頂點j中間可插入任何頂點的路徑中最短路的長度；v_n是帶權鄰接矩陣W中距離頂點j最近的頂點，v_n不等于j；

1-3)通過迭代優化，提高運算速度；

在計算迭代矩陣D^(k)中的元素時，矩陣D^(k)前面i-1行的元素和第i行前面j-1個元素已經全部計算出來，擴展矩陣維度存儲利用這些新的元素來參與計算，加速迭代求解，k表示第k步迭代，v_k表示第k步迭代時的中間點；迭代公式變為：

dij(k)=min{min{divk(k)vk<j+dvkj(k)vk<i},min{divk(k)vk<j+dvkj(k-1)vk>i},min{divk(k-1)vk>j+dvkj(k)vk<i},min{dvkr(k-1)vk>j+dvkj(k-1)vk>i}}]]>

同時每次迭代都需要判斷一般先求和再比較，求和計算次數較多，如果或成立，則不需要求和比較即可判斷否則再求和，從而加快了運算速度；

其中表示從頂點i到頂點j的只允許以v₁，v₂，…，v_k作為中間點的所有路徑中最短路的長度，其它類同；

最后輸出距離矩陣和最短路徑矩陣，其中最短路徑矩陣存儲有任一始發點和任一目標點之間最短中間點的集合，距離矩陣存儲有任一始發點和任一目標點之間最短中間點的距離。