[發明專利]高壓輸電全線路分層協同優化巡檢方法

有效

• 申請號: 202010164066.X
• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN111275216B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 田群宏;王新棟;孫愛芹;王云霞;王吉岱
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G06Q10/20
• 分類號: G06Q10/20;G06Q50/06;G06Q10/04;G06Q10/0631;G06Q10/067;H02G1/02
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

1.高壓輸電全線路分層協同優化巡檢方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，依據線路實際情況確定線路巡檢方式為定期巡檢、特殊巡檢或故障巡檢；

步驟二，根據工程實際，選擇高壓桿塔、線路金具、導線及避雷線、絕緣子、線路通道的全部或部分作為內容巡檢；

步驟三，建立巡檢系統的費用、效率、質量綜合評價指標，依據巡檢方式進行優化等級劃分，優化等級劃分為定期巡檢優化等級、故障巡檢優化等級、特殊巡檢優化等級；

步驟四，以巡檢系統的綜合評價指標為目標函數構建巡檢機器人多目標優化問題數學模型，考慮實際工程環境、機器人續航能力、人工數量，并將其作為巡檢系統優化問題的約束條件；

步驟五，依據劃分的優化等級確定第一層優化目標，采用分級協同優化方法進行第一層優化，巡檢機器人、無人機、直升機、車輛及人工按照其并行、交互、協作進行工作；

在定期巡檢和特殊巡檢方式中，第一層優化目標為巡檢質量；

在故障巡檢過程中，第一層優化目標為巡檢效率；

步驟六，依據劃分的優化等級確定第二層優化目標，采用分級協同優化方法進行第二層優化，巡檢機器人、無人機、直升機、車輛及人工按照其并行、交互、協作進行工作；

在定期巡檢方式中，第二層優化目標為巡檢費用；

在特殊巡檢方式中，第二層優化目標為巡檢效率；

在故障巡檢過程中，第二層優化目標為巡檢質量；

步驟七，依據劃分的優化等級確定第三層優化目標，采用分級協同優化方法進行第三層優化，巡檢機器人、無人機、直升機、車輛及人工按照其并行、交互、協作進行工作，獲得協同優化方案；

在定期巡檢過程中，第三層優化目標為巡檢效率；

特殊巡檢方式和故障巡檢過程中，第三層優化目標為巡檢費用；

步驟八，通過以上步驟獲得最優決策，同時，根據巡檢結果及工程完成情況，重新進行區域線路段劃分，再次執行步驟二至步驟七，實現動態優化；

在步驟四中，以高壓線巡檢費用、巡檢效率、巡檢質量為目標函數，以人工數量、車輛數量、每一類型機器人數量為決策變量，以環境條件、續航能力、人員數量、機器人數量、機器人巡檢能力為約束條件，構建巡檢機器人多目標優化問題數學模型：

約束條件：x_{l_n}≤N_l；x_{v_n}≤N_v；x_{h_n}≤N_h；x_{u_n}≤N_u；

其中，F_C為高壓全線路巡檢費用，F_E為高壓全線路巡檢效率，F_Q為高壓全線路巡檢質量；

x_{l_n}，x_{v_n}，x_{h_n}，x_{u_n}分別為人工的實際數量、車輛的實際數量、直升機的實際數量、無人機的實際數量；

為矩陣，表示各類巡檢機器人數量，z表示巡檢機器人的總類型，1,2,3,…z為自然數，表示第z類機器人的實際數量；

N_l，N_v，N_h，N_u，N_R分別為人工的總數量、車輛的總數量、直升機的總數量、無人機的總數量、巡檢機器人的總數量；

N_R＝[R₁,R₂,R₃…R_z]為與相對應類別的巡檢機器人實際工程總數量。

2.根據權利要求1所述的高壓輸電全線路分層協同優化巡檢方法，其特征在于，巡檢費用不僅包含直升機、無人機、各類巡檢機器人設備成本費用，還包含人工成本、高壓桿塔、導線及避雷線、線路金具、絕緣子、線路通道巡檢產生的電費、耗材費用；

巡檢效率指的是人工、車輛、直升機、無人機、各類巡檢機器人單位時間內工作量；

巡檢質量指的是直升機、無人機、各類巡檢機器人、人工、車輛巡視和檢修的效果。

3.根據權利要求1所述的高壓輸電全線路分層協同優化巡檢方法，其特征在于，在定期巡檢中，將巡檢質量放在經濟優化指標之前，將效率放在經濟優化指標之后，綜合評價指標按照巡檢質量、費用、效率的次序進行等級劃分。