[發明專利]基于物聯網的采油廠作業生產特車智能優化調度系統

有效

• 申請號: 201610746312.6
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106327016B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 謝風猛;杜漢松;霍培軍;馬波;范學山;田宏;李寧;孫偉峰;戴永壽
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司濱南采油廠
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/02;H04L29/08
• 代理公司: 北京市恒有知識產權代理事務所(普通合伙)11576
• 代理人: 薛瑞

1.一種基于物聯網的采油廠作業生產特車智能優化調度系統，其特征在于，包括：

輔助決策模塊、手機通訊模塊和智能手持終端；

所述輔助決策模塊包括靜態特車優化調度子系統和動態特車優化調度子系統：

所述靜態特車優化調度子系統，用于分別采用人工經驗和基于智能靜態優化算法的調度方法生成靜態派車方案，并自動對比不同靜態派車方案的各項指標參數，獲得最優靜態派車方案；

所述動態特車優化調度子系統，用于分別采用人工經驗和基于智能動態優化算法的調度方法生成動態派車方案，并自動對比不同動態派車方案的各項指標參數，獲得最優動態派車方案；

所述手機通訊模塊，用于接收所述智能手持終端上報的車輛及任務狀態更新信息以及向所述智能手持終端發送所述最優靜態派車方案和所述最優動態派車方案；

所述靜態特車優化調度子系統通過嵌入基于改進K-means—遺傳算法的智能靜態優化調度方法實現采油廠作業生產特車的多目標多優先級智能靜態優化調度，即：

(1)在滿足車輛工作時間和任務需車特點的基礎上，以車輛使用總數最少為整體目標，以組內行車距離最短為局部目標，采用加入任務分組數目限定和分組合理性評價準則的改進K-means算法對需車任務優化分組；

由于每組最多包含三個任務，根據上報的某類任務數N_m，確定分組范圍約束條件，取該范圍內的每一個整數值K_m遍歷，解決了算法只能求解確定分組的任務劃分問題的約束；其中，分組合理性的評價標準通過比較第i個任務組的組內平均距離d_i與所有任務組的平均距離D的大小判斷分組的合理性，克服了算法易陷入局部最優解的缺點，分組合理性的評價標準表示為：

D=1KmΣi=1Kmdi]]>

(2)在滿足現有各車型數量上限要求的基礎上，以任務完成總數最大為主要目標，以完成任務油井的總產油量最大為輔助目標，采用在變異算子后加入裂變算子的改進遺傳算法擇優選擇任務組；

(3)以車輛行駛距離最短為目標，采用窮舉法對組內任務合理排序；

所述動態特車優化調度子系統通過嵌入基于鄰域交叉策略的改進遺傳算法的智能動態優化調度方法實現采油廠作業生產特車的單目標局部智能動態優化調度，即：

(1)針對需車任務數較少的情況，以任務完成數最大為目標，采用基于順路原則的動態插入法對突發狀況任務進行處理，修改當前派車方案；

(2)針對需車任務數較多的情況，以任務完成數最大為目標，采用基于鄰域交叉策略的遺傳算法對突發狀況任務進行處理，修改當前的派車方案；

其中，工作流程為：

(1)系統管理人員通過操作車輛地理信息模塊利用衛星定位系統獲取車輛和作業生產任務的地理位置信息并存儲到數據庫中；

(2)作業生產小隊負責人員錄入次日的作業生產任務需車信息并保存到數據庫；

(3)特車大隊負責人員錄入和修改特種車輛相關信息并保存到數據庫中；

(4)特車調度負責人員調用靜態優化調度子系統生成次日派車單，即：通過調用次日需車任務的信息，分別采用人工和智能的調度方法生成派車方案，查詢不同調度方案下的各項指標參數從而選擇較優的派車方案，并發送給生產辦審核；其中，智能調度方法通過嵌入基于改進K-means—遺傳算法的多目標多優先級智能優化調度方法實現自動優化調度方案的生成；

(5)當作業生產任務出現突發狀況時，作業小隊通過智能手持終端向系統發出報警并發送任務狀態更新信息，特車調度負責人員通過調用動態優化調度子系統修改當日派車單，即：通過調用數據庫中的當前派車方案和突發故障任務的信息，分別采用人工和智能的調度方法生成改進的派車方案，查詢不同調度方案下的各項指標參數從而選擇較優的派車方案，并發送給生產辦審核；其中，智能調度方法通過嵌入基于鄰域交叉策略的改進遺傳算法的單目標局部動態優化調度方法實現調度方案的智能優化調整；

(6)生產辦負責人審核通過生成的派車方案后，生成、打印和發送實時的派車方案信息到相關部門和人員的智能手持終端。