[发明专利]高压输电全线路分层协同优化巡检方法

权利要求书

1.高压输电全线路分层协同优化巡检方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，依据线路实际情况确定线路巡检方式为定期巡检、特殊巡检或故障巡检；

步骤二，根据工程实际，选择高压杆塔、线路金具、导线及避雷线、绝缘子、线路通道的全部或部分作为内容巡检；

步骤三，建立巡检系统的费用、效率、质量综合评价指标，依据巡检方式进行优化等级划分，优化等级划分为定期巡检优化等级、故障巡检优化等级、特殊巡检优化等级；

步骤四，以巡检系统的综合评价指标为目标函数构建巡检机器人多目标优化问题数学模型，考虑实际工程环境、机器人续航能力、人工数量，并将其作为巡检系统优化问题的约束条件；

步骤五，依据划分的优化等级确定第一层优化目标，采用分级协同优化方法进行第一层优化，巡检机器人、无人机、直升机、车辆及人工按照其并行、交互、协作进行工作；

在定期巡检和特殊巡检方式中，第一层优化目标为巡检质量；

在故障巡检过程中，第一层优化目标为巡检效率；

步骤六，依据划分的优化等级确定第二层优化目标，采用分级协同优化方法进行第二层优化，巡检机器人、无人机、直升机、车辆及人工按照其并行、交互、协作进行工作；

在定期巡检方式中，第二层优化目标为巡检费用；

在特殊巡检方式中，第二层优化目标为巡检效率；

在故障巡检过程中，第二层优化目标为巡检质量；

步骤七，依据划分的优化等级确定第三层优化目标，采用分级协同优化方法进行第三层优化，巡检机器人、无人机、直升机、车辆及人工按照其并行、交互、协作进行工作，获得协同优化方案；

在定期巡检过程中，第三层优化目标为巡检效率；

特殊巡检方式和故障巡检过程中，第三层优化目标为巡检费用；

步骤八，通过以上步骤获得最优决策，同时，根据巡检结果及工程完成情况，重新进行区域线路段划分，再次执行步骤二至步骤七，实现动态优化；

在步骤四中，以高压线巡检费用、巡检效率、巡检质量为目标函数，以人工数量、车辆数量、每一类型机器人数量为决策变量，以环境条件、续航能力、人员数量、机器人数量、机器人巡检能力为约束条件，构建巡检机器人多目标优化问题数学模型：

约束条件：x_{l_n}≤N_l；x_{v_n}≤N_v；x_{h_n}≤N_h；x_{u_n}≤N_u；

其中，F_C为高压全线路巡检费用，F_E为高压全线路巡检效率，F_Q为高压全线路巡检质量；

x_{l_n}，x_{v_n}，x_{h_n}，x_{u_n}分别为人工的实际数量、车辆的实际数量、直升机的实际数量、无人机的实际数量；

为矩阵，表示各类巡检机器人数量，z表示巡检机器人的总类型，1,2,3,…z为自然数，表示第z类机器人的实际数量；

N_l，N_v，N_h，N_u，N_R分别为人工的总数量、车辆的总数量、直升机的总数量、无人机的总数量、巡检机器人的总数量；

N_R＝[R₁,R₂,R₃…R_z]为与相对应类别的巡检机器人实际工程总数量。

2.根据权利要求1所述的高压输电全线路分层协同优化巡检方法，其特征在于，巡检费用不仅包含直升机、无人机、各类巡检机器人设备成本费用，还包含人工成本、高压杆塔、导线及避雷线、线路金具、绝缘子、线路通道巡检产生的电费、耗材费用；

巡检效率指的是人工、车辆、直升机、无人机、各类巡检机器人单位时间内工作量；

巡检质量指的是直升机、无人机、各类巡检机器人、人工、车辆巡视和检修的效果。

3.根据权利要求1所述的高压输电全线路分层协同优化巡检方法，其特征在于，在定期巡检中，将巡检质量放在经济优化指标之前，将效率放在经济优化指标之后，综合评价指标按照巡检质量、费用、效率的次序进行等级划分。