[发明专利]一种输电线路应急抢修路径优化系统及方法

说明书

一种输电线路应急抢修路径优化系统及方法，其中，系统包括：故障定位装置，定位故障发生点的位置；调度中心，根据抢修人员手持终端或抢修车辆上GPS跟踪设备确定人员和车辆位置，选取抢修人员和车辆；调度中心根据各物资库现有所需物资库存情况，选择目标物资库；调度中心按照本发明的应急抢修路径优化方法确定最佳路径并下发到抢修人员和车辆的导航设备；抢修人员和车辆按照导航设备的最佳路线指示迅速到达物资库领取所需抢修物资并到达抢修现场。

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，具体地，涉及一种输电线路应急抢修路径优化系统及方法。

背景技术

在整个发电、变电、输电、用电过程中，输电是保证电网稳定供电的重要环节，能在输电线路发生故障后迅速完成调度及抢修对于提高电网运行效率、减小停电面积、缩短停电时间等都具有重要意义。完成调度及抢修的关键步骤之一就是抢修车辆能沿着最优路径快速获取抢修物资并到达抢修现场。

目前有很多算法来求解路径优化问题,如Dijkstra算法、模拟退火算法、蚁群算法和遗传算法，但每种算法都存在自身缺点，其中：Dijkstra算法随着网络规模的不断扩大执行效率会严重下降；模拟退火算法中的某些收敛条件不容易实现，且实际应用效果不佳；遗传算法局部搜索能力较差,很容易出现早熟收敛现象；蚁群算法存在四个控制参数(n、β、ρ、q₀)选取难问题，过小收敛速度慢，过大容易得到局部最优解。

发明内容

本发明是为了克服现有路径优化算法存在的缺陷，提出一种输电线路应急抢修路径优化系统及方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种输电线路应急抢修路径优化系统，其特征在于：包括故障定位装置、调度中心、手持或车载移动端，其中，故障定位装置通过移动基站与调度中心进行信息交互，调度中心与手持车载移动端通过无线网络进行信息交互；

所述的故障定位装置包括主控模块、故障检测模块、数据收发模块和定位模块，故障检测模块将故障信息发送给主控模块，定位模块将定位数据传送给主控模块，主控模块将故障及位置信息发送给数据收发模块，数据收发模块向调度中心发送故障信息及故障点位置信息；

调度中心软系统包括故障管理模块、人员车辆管理模块、物资库管理模块、路径优化模块和统计分析模块，其中：

通过故障管理模块用于实时接收故障信息，发出报警提示音及信息，并自动计算故障点的位置与变电站之间的距离，计算出距离故障点最近的杆塔，获得杆塔号及杆塔信息；

结合GIS系统，用于在地图上动态查看抢修人员及车辆位置，查看所有物资库位置，同时查看每个物资库的物资库存信息；

路径优化模块用于根据故障点的位置、抢修人员和车辆位置、物资库位置及库存信息，结合改进的遗传-蚁群算法，迅速自动求解应急抢修最佳路径，并在地图上显示，同时可下发至抢修人员和车辆；

通过人员车辆管理模块和物资库管理模块对抢修人员、车辆及物资库进行信息的管理和维护；

统计分析模块用于存储和处理历史故障信息、抢修现场发送的所有信息、抢修人员及车辆的所有历史轨迹结构化、半结构化及非结构化数据，对常见故障点及故障所需物资、抢修及抢修最优路径进行统计分析，供日后参考及决策使用。

所述的手持移动端软系统包括任务模块、导航模块、信息查询模块及信息交互模块，其中：

任务模块用于下载当前调度中心下发的任务，查看任务所涉及的输电线路、杆塔、抢修物资信息，上传现场照片，同时对工作票进行管理；

导航模块用于下载导航路径，供抢修人员依据导航路径到达故障杆塔，进行抢修；

信息交互模块用于抢修人员在抢修现场与调度中心实时进行沟通，包括文字、语音、图像、视频信息；抢修人员通过信息查询模块查看本辖区所有输电线路信息、杆塔信息、历史抢修记录及故障处理操作手册文件。