[发明专利]一种基于变电站区域重要程度的监控摄像头布点方法

权利要求书

1.一种基于变电站区域重要程度的监控摄像头布点方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)获取整个变电站的平面分布图并对其栅格化，即将变电站的平面图划分为m×n个正方形小网格，第i行第j个小网格定义为变电站小区域V_ij；其中，m，n分别为变电站平面图被划分为小区域的行数和列数；

(2)根据变电站内设备的重要程度和监控区域的重要程度设置各小区域V_ij的监控重要程度记变电站各区域重要程度矩阵为M；

(3)根据变电站内未安装电气设备的间隔空地，确定变电站中可安装摄像头的小区域集合并根据所购置的监控摄像头类型及参数确定第t个摄像头的监控范围覆盖矩阵P_t；

(4)以实际的摄像头覆盖情况与期望覆盖情况之间的平均差异最小为目标函数，以给定的摄像头安装数量为成本约束，建立摄像头布点优化模型；

(5)采用遗传算法求解监控摄像头布点优化模型，得到摄像头优化布点安装方案。

2.根据权利要求1所述的基于变电站区域重要程度的监控摄像头布点方法，其特征在于：步骤2)所述的变电站各区域重要程度矩阵M具体为：

其中，表示为小区域V_ij的监控重要程度，取0到6之间的非负整数，共分为7种监控级别，取值越大，表示该小区域V_ij的区域重要程度越大，监控清晰度要求越高。

3.根据权利要求1所述的基于变电站区域重要程度的监控摄像头布点方法，其特征在于：步骤3)所述的变电站中可安装摄像头的小区域集合具体为：

其中at表示为可安装摄像头的第t个小区域在变电站中的坐标位置，N为变电站中可安装摄像头小区域的数量，m，n分别为变电站平面图被划分为小区域的行数和列数；

所述的第t个摄像头为安装在at区域中的摄像头，其监控范围覆盖矩阵P_t具体为：

其中，表示为第t个摄像头对变电站内各小区域V_ij的拍摄清晰程度，取0到3之间的非负整数，将其离散为4种拍摄清晰度，当小区域V_iij离第t个摄像头越近时，的取值越大，当取值为0时，表示该小区域V_ij超出了第t个摄像头的监控范围。

4.根据权利要求1所述的基于变电站区域重要程度的监控摄像头布点方法，其特征在于：步骤4)所述的实际的摄像头覆盖情况为实际安装的摄像头对变电站各小区域拍摄清晰度之和，其表达式为：其中N为变电站中可安装摄像头小区域的数量，S_t为逻辑变量，若at区域安装摄像头S_t取值为1，否则取值为0；at表示为可安装摄像头的第t个小区域在变电站中的坐标位置；

所述的摄像头布点优化模型为：

目标函数：

约束条件：

其中，k为一定购置成本下购买的摄像头数量，即摄像头实际安装的数量，T_ij表征为实际的监控摄像头拍摄覆盖情况，M_ij表征为根据变电站区域重要程度确定的监控摄像头期望拍摄覆盖情况。