[发明专利]一种面向全覆盖监控的变电站监控布局优化方法及装置

权利要求书

1.一种面向全覆盖监控的变电站监控布局优化方法及装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：建立视频监控设备可视化模型，基于可视化模型得到监控点能被监测到的约束条件，执行步骤S2；

S2：建立以覆盖所有被监控网格点为约束条件，视频监控设备布局数量最少为目标函数的数学模型，基于改进后的遗传算法求解最终优化布局结果。

2.根据权利要求1所述的一种面向全覆盖监控的变电站监控布局优化方法及装置，其特征在于，所述步骤S1中，可视化模型是基于建设工地上地面建筑物和深基坑对视频监控设备视线的遮挡建立的，所述可视化模型包括：监控点在地面可视域模型图，监控点在基坑可视域模型图。

3.根据权利要求2所述的一种面向全覆盖监控的变电站监控布局优化方法及装置，其特征在于，将建设工地的地面以及深基坑区域划分为多个网格建立网格化图像，在网格化图像中，以建设工地的顶点在深基坑底层平面的投影O为原点，建立空间三维坐标系，设任一视频安置点j，坐标为(x_j,y_j,z_j)，任一被监控网格点为i，其坐标为(x_i,y_i,z_i)，深基坑平面距离地面的距离为c，平面建筑高为h，视频监控设备j的控制半径监控距离为R，视频监控点到基坑长侧壁的距离为a，视频监控点到基坑短侧壁的距离为b，视频监控点到建筑物长边的距离为b1，视频监控点到建筑物短边距离为a1，建筑物的宽度为b2,建筑物的长度为a2，建筑物高度为h。

4.根据权利要求3所述的一种面向全覆盖监控的变电站监控布局优化方法及装置，其特征在于，所述约束条件包括监控点在地面上的约束条件以及监控点在深基坑的约束条件，所述监控点在地面上的约束条件计算方法为：根据监控点在地面可视域模型图可得视频监控设备视线方程：

其中，X，Y，Z代表空间中在任意满足视线方程的点的X，Y，Z轴的坐标，首先，判断被监控点是否能被监控到，要保证被监控点在监控设备的实际控制范围R之内，即满足(x_i-x_j)²+(y_i-y_j)²+(z_i-z_j)²≤R²，此为第一个约束条件；其次，判断视线方程与地面建筑顶平面的交点与监控点之间的距离和监控点到地面建筑物侧边和建筑物长宽的之和的大小关系，即满足(y_c-y_j)²≥(b₁+b₂)²，(x_c-x_j)²＞(a₁+a₂)²，此为第二个约束条件。

5.根据权利要求4所述的一种面向全覆盖监控的变电站监控布局优化方法及装置，其特征在于，所述监控点在深基坑的约束条件的计算方法为：判断视线方程与地面平面的交点与监控点之间的距离和监控点到基坑侧边和基坑长宽之和的大小关系，即满足(y_c-y_j)²≥b²，(x_c-x_j)²≥a²，此为第三个约束条件。

6.根据权利要求1所述的一种面向全覆盖监控的变电站监控布局优化方法及装置，其特征在于，所述目标函数为：

式中，i为施工现场被监控网格点序号；j为候选视频监控安置点序号；J_N为候选视频监控安置点组成的集合；X_j为视频监控安置点布置摄像头情况。