[發明專利]一種基于蟻群算法的應急電源管理系統及智能巡查方法

有效

• 申請號: 202010713165.9
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111817442B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 遲耀丹;劉永峰;譚聰慧;趙陽;王立光;吳博琦;王超;趙春雷;楊小天;閆興振;楊帆;王艷杰;許亮;陳偉利;趙慧強;艾大鵬;蘇曄
• 申請（專利權）人: 吉林建筑大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00;H02J7/00;G06Q10/047;G06N3/006
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 麥春明

本發明提供了一種基于蟻群算法的應急電源管理系統及智能巡查方法，包括監控主機和多個燈具單元，每一個燈具單元包括一個電源節點；每一個電源節點包括一個燈具控制器和一個對應的電源信息采集模塊；監控主機基于蟻群算法采用主動巡查方式結合周期性定時巡查方式確定電源節點的巡查路徑，并根據電源節點上傳的電源數據信息分析電源節點的荷電狀態。本發明的基于蟻群算法的應急電源管理系統及智能巡查方法考慮節點異常率和節點空間位置，動態規劃巡查路徑，確保異常節點以最快的速度被發現，提高了系統的響應速度和管理水平，系統在智能化程度上更進一步。

技術領域

本發明屬于應急照明系統電源管理技術領域，涉及一種基于蟻群算法的應急電源管理系統及智能巡查方法。

背景技術

隨著我國城市化程度的不斷提高，城市建筑趨向于大規模、高層化、現代化方向發展，建筑對于消防要求越來越高，尤其是一些重要的公共建筑，由于使用性質特殊，建筑結構更加復雜、人口密度更大，一旦發生火災，將造成人員疏散困難，導致人員傷亡和重大財產損失。在《消防應急照明和疏散指系統技術標準》(GB51309-2018)和《建筑設計防火規范》對應急照明系統及備用電源做出規定：消防應急照明系統需要采用蓄電池電源作為燈具的后備保障性電源，選擇不含重金屬等對環境有害物質的蓄電池，備用消防電源要滿足火災延續時間內應急照明設備的用電要求，確保人員疏散和消防救援的順利進行，與此同時，應急照明蓄電池管理系統研究受到廣泛關注。

應急照明燈具按照備用電源設置方式分為集中電源型和自帶電源型，《消防應急照明和疏散指系統技術標準》中規定：住宅建筑中，當燈具采用自帶蓄電池供電方式時，消防應急照明可以兼用日常照明。可以預見未來住宅建筑中，采用自帶電源型應急照明燈具的比例將會大大增加，與集中電源作蓄電池相比，應急照明系統燈具采用自帶蓄電池作為燈具備用電源能使燈具間的相互干擾降低到最低，可供選擇的蓄電池種類更加多樣，同時這種供電方式的缺陷也是顯而易見的：蓄電池數量眾多，給日常檢修帶來極大負擔；在蓄電池的巡查管理方面有更高的要求。

早期的應急照明系統規模較小，蓄電池的巡查管理通過人工完成或是半人工的巡查管理狀態，隨著建筑物體量的增大，應急照明系統規模不斷擴大，傳統的電源巡查方式已經不能滿足管理需求。人工巡查方式由于工作量巨大，無法做到全天候巡檢，容易造成漏查、漏檢情況，導致管理盲區的存在。隨著科學技術的發展，電源管理系統從早期的電壓電流檢測的單一功能發展到電池容量、健康狀態等復雜狀態管理，但是由于工程中大多使用單一的電量估計算法，電量估算精度低的問題一直存在；此外，在巡查管理上依然沿用傳統電源管理系統的巡查管理方式，即由下位機采集電源信息，上位機負責信息顯示的被動巡查管理方式，系統對蓄電池的狀態進行無差別監測，這種巡查管理方式在結構上缺乏合理性和科學性，無法發揮系統巡查管理的宏觀優勢，直接表現在系統發現異常電源節點時的滯后性，導致系統穩定性和快速性降低。

發明內容

為了達到上述目的，本發明提供一種基于蟻群算法的應急電源管理系統及智能巡查方法，解決了現有技術中存在的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種基于蟻群算法的應急電源管理系統，包括監控主機和多個燈具單元，每一個燈具單元包括一個電源節點；每一個所述電源節點包括一個燈具控制器和一個對應的電源信息采集模塊；燈具控制器，用于接收監控主機發送的控制信息，控制電源信息采集模塊；電源信息采集模塊，用于采集電源數據信息，然后將采集到的電源數據信息通過CAN總線上傳至監控主機；監控主機，用于對電源節點采用基于蟻群算法的智能巡查并分析電源節點的荷電狀態，并在用戶界面上進行顯示。

其中，電源數據信息采集模塊具有集成度高、擴展性好的優點，占用空間小，可在控制芯片管腳數量滿足要求的前提下增加信息采集模塊，對系統功能進行擴展；由于電源信息采集模塊與燈具單元共用控制器，應急電源管理系統可以方便地與其他消防系統進行信息共享。

其中，燈具控制器采用單片機、DSP芯片、FPGA芯片中的任一種。