[发明专利]一种集中控制下的变电站巡检机器人跨区域调配算法

摘要

本发明涉及变电站巡检机器人调配技术领域，具体涉及一种集中控制下的变电站巡检机器人跨区域调配算法。本发明提供了针对单台变电站巡检机器人的跨区域资源调配方法，可以有效避免巡检机器人在不同巡维中心、变电站之间转运使用时的人力、物力及时间成本浪费，大幅提升了巡检机器人的使用效率；创造性地提出了基于信念‑期望‑意图逻辑（Belief‑Desire‑Intention,BOI）的机器人资源跨区域调配算法，克服了巡检机器人数量有限与待巡检变电站数量众多的突出矛盾，显著提升了巡检机器人的利用效率；创造性地实现了在不同巡维中心之间的跨区域调配巡检机器人资源，克服了变电站日益增长与巡检人员不足的突出矛盾，具备大范围工程应用价值。

主权项

1.一种集中控制下的变电站巡检机器人跨区域调配算法，其特征在于：包括以下步骤：(1)确定需要巡检的变电站名称及对应的坐标、变电站数量；确定巡检中心的名称、数量及其对应的坐标；确定机器人的数量A、机器人电量g，变电站巡检耗时的时间窗；设置迭代次数nc←0，τij←C，其中C为常数；τij是指边为(i,j)的巡检路径距离长度；(2)将某一机器人部署在巡检中心；(3)确认不具备巡检条件的户内变电站站点集是否为空集，即其中，forbid_robot表示不具备巡检条件的户内变电站站点集；确认具备巡检条件的待巡检户外变电站站点的数量，具备巡检条件的待巡检户外变电站站点集设置为allowrobot，设allowrobot←{1,2，…，n}；机器人电量g←0；(4)针对任意具备巡检条件的待巡检户外变电站站点集比较机器人当前电量g与完成下一变电站站点i巡检所需电量q_i，如果g≥q_i，则将该站点u从具备巡检条件的待巡检户外变电站站点集中移去，即allow_robot←allow_robot‑1；(5)如果具备巡检条件的待巡检户外变电站站点集不为空集，即则继续选择调配至下一变电站站点j的方案，如果下一变电站站点j已是待调配方案中之一，即tour_root[num]←j，则已经涵盖至下一变电站站点j站点的调配方案tour_root←tour_root∪{j}，巡检变电站站点j后，变电站站点j已不在具备巡检条件的待巡检户外站站点集之内，即allow_robot←allow_robot‑{j}，机器人电量满足巡检j站点的条件g_j←g‑q_j；并转步骤(4)；其中，g_j表示机器人巡检变电站站点j时的当前电量，q_j表示机器人完成变电站站点j巡检所需电量；tour_root是指机器人可供选用的转运路线方案；(6)如果机器人可供选用的转运路线方案tourrobot≠{1,2,···,n}，n∈allowrobot；则说明尚未制定全部巡检所有变电站的转移方案，还续继续制定机器人的调配方案，直至制定至全部变电站站点的调配方案tourroot[num]←0，且涵盖至下一站点j站点的调配方案tourroot←tourroot∪{j}，具备巡检条件的待巡检户外站站点已确保制定调配方案allowrobot←{1,2,···,n}‑tourrobot，机器人的电量耗尽gn←0；并转至步骤(5)；否则，提示机器人完成全部站点巡检的转移方案，并转至步骤(7)；其中，gn表示机器人巡检变电站站点n时的当前电量；(7)计算机器人调配过程中的位移，并判断是否满足总位移最小的要求；tourmin＝min[tourroot]＝min[Lij]；tourmin是指机器人可供选用的位移最小转运路线方案；tourroot是指机器人可供选用的转运路线方案；Lij是指机器人从变电站站点i到变电站站点j的位移；(8)计算机器人调配过程中的时间，并判断是否满足时间窗约束的要求，即是指允许工作的时间范围；[ηij(t)＝τij(t)]∈(t)；ηij(t)是指在t时刻边(i,j)的能见度，即是指由变电站站点i至变电站站点j的预计抵达时间；τij(t)是指在t时刻边(i,j)的轨迹强度，即是指由变电站站点i至变电站站点j的实际抵达时间；Δτ(t)是指机器人在调配转运过程中体现在边(i,j)上调配过程中的时间变量信息；(9)输出位移最小，且满足时间窗约束条件的方案；tourij＝tourmin∩τij(t)；tourij是指机器人从变电站站点i至变电站站点j的转运路线方案。