[发明专利]输电线路巡检路径优化方法及系统

说明书

本方案涉及一种输电线路巡检路径优化方法及系统。所述方法包括：构建输电线路巡检模型及约束条件；根据输电线路巡检模型得到最小巡检组数量；基于最小巡检组数量以及输电线路巡检模型，通过改进的K‑Means算法以及混合遗传模拟退火算法，对每个巡检组的巡检路径进行优化，得到优化后的巡检路径；计算各个巡检组的巡检总时间，并对巡检组中的巡检节点进行调整；将调整后的巡检组再次根据混合遗传模拟退火算法进行巡检路径优化，直至得到最优路径。通过结合混合遗传模拟退火算法以及改进的K‑Means算法，可以对多巡检组的巡检路径进行规划，并对每个巡检组的工作量进行平衡，提高了输电线路的巡检效率。

技术领域

本发明涉及输电线路巡检技术领域，特别是涉及一种输电线路巡检路径优化方法及系统。

背景技术

输电线路是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现。按照结构形式划分，现有的输电线路可以分为架空输电线路和电缆线路。输电线路的日常巡检是保障供电可靠的一项基础而重要的工作，近年来，多采用无人机(UAV)代替人力巡检。由于UAV巡检受限于遥控的控制范围和续航能力，导致无法进行超远距离飞行和长时间巡检，且输电线路的巡检任务体量较大，一般需分配多个巡检组完成巡检任务，因此需对多巡检组的巡检路径进行规划，减少工作时间，保证UAV在能耗范围内高效完成巡检任务。

然而，传统的输电线路巡检路径规划中，尤其在多巡检组路径规划中，各巡检组的工作量可能存在不平衡问题，可能导致巡检任务效率低下甚至无法完成。因此，传统的输电线路巡检存在巡检效率低的问题。

发明内容

基于此，为了解决上述技术问题，提供一种输电线路巡检路径优化方法及系统，可以提高输电线路的巡检效率。

一种输电线路巡检路径优化方法，所述方法包括：

获取巡检出发节点以及巡检目标节点，并根据所述巡检出发节点、所述巡检目标节点构建输电线路巡检模型，并为所述输电线路巡检模型构建约束条件；

根据所述输电线路巡检模型得到最小巡检组数量；

基于所述最小巡检组数量以及所述输电线路巡检模型，通过改进的K-Means算法以及混合遗传模拟退火算法，对每个巡检组的巡检路径进行优化，得到优化后的巡检路径；

根据所述优化后的巡检路径分别计算各个所述巡检组的巡检总时间，并根据各个所述巡检总时间对所述巡检组中的巡检节点进行调整，得到调整后的巡检组；

将所述调整后的巡检组再次根据所述混合遗传模拟退火算法进行巡检路径优化，直至得到最优路径。

在其中一个实施例中，所述输电线路巡检模型描述公式为：G＝(N，S，T)，其中，G表示所构建的输电线路巡检模型；N表示由所述巡检出发节点和巡检目标节点构成的节点集合，N＝{n₀，n₁，n₂，，...，n_n}，n₀表示所述巡检出发节点；S表示边集合，S_ij＝{(n_i，n_j)|n₁，n₂∈N，i≠j}，S_ij表示节点n_i和n_j之间的边；T表示路程时间矩阵，T＝R^(n+1)×(n+1)，T中元素T_ij代表从节点n_i到n_j的路程时间。

在其中一个实施例中，所述约束条件定义为：其中，

保证巡检组数量为k：

保证任一巡检目标节点的访问前仅有一个被访问节点，且之后仅有一个待访问节点：