本發(fā)明屬于施工流程優(yōu)化調(diào)度，涉及一種“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度方法，尤其是一種面向配電施工流程的“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度方法。

背景技術(shù)：

1、目前，電網(wǎng)施工的一大問題是施工進程與人員、設(shè)備、任務(wù)等現(xiàn)場資料的同步困難，監(jiān)管調(diào)度部門無法第一時間獲取現(xiàn)場進度，從而難以保證使施工流程的效率與質(zhì)量；此外，人員管控困難，引發(fā)的施工事故責任制的落實和考核困難，現(xiàn)場施工管控的人力成本和物力成本難以得到高效控制，可能出現(xiàn)施工單位的臨場替換等情況，進而造成責任劃分的混淆，日后維護和故障時難以追根溯源。

2、而傳統(tǒng)的輸電工程施工過程監(jiān)管和調(diào)度多采用人工巡檢方式，從范圍來說，隨著日新月異的電網(wǎng)建設(shè)線路巡檢的工作量不斷加大，工作中發(fā)現(xiàn)施工線路存在例如防區(qū)中樹木過高隱患等問題后，現(xiàn)場只能先使用簡單記錄再回到工區(qū)登陸系統(tǒng)進行錄入，既影響了工作效率，也造成了重復勞動。

3、另外，多數(shù)工程所處地理環(huán)境較為偏僻惡劣且點多面廣，存在較多風險點，安全監(jiān)控人員難以全方位覆蓋。

4、為此，針對于配電施工現(xiàn)場中存在的施工進程和現(xiàn)場資料同步困難、信息交互困難以及工作效率低下的問題，本發(fā)明提出一種面向配電施工流程的“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度方法，利用配電設(shè)備組網(wǎng)技術(shù)，有效提升施工現(xiàn)場設(shè)備智能互動能力，實現(xiàn)循環(huán)組網(wǎng)的同時做到降低程序復雜度。

5、經(jīng)檢索，未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明相同或相似的現(xiàn)有技術(shù)的公開文獻。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種面向配電施工流程的“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度方法，能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場循環(huán)優(yōu)化組網(wǎng)，提升施工現(xiàn)場信息交互能力，進而提升配電施工現(xiàn)場中施工進程和人員、設(shè)備、任務(wù)等現(xiàn)場資料同步能力。

2、本發(fā)明解決其現(xiàn)實問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種面向配電施工流程的“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度方法，包括以下步驟：

4、步驟1、為配電施工流程中的配電設(shè)備生成設(shè)備實物id，并獲得設(shè)備的位置信息，對設(shè)備進行定位；

5、步驟2、基于步驟1生成的設(shè)備實物id以及設(shè)備位置信息，構(gòu)建“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度模型；

6、步驟3、基于步驟2所構(gòu)建的“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度模型，按照距離最小原則求解模型最小值，實現(xiàn)優(yōu)化組網(wǎng)，獲得單循環(huán)組網(wǎng)結(jié)果；

7、步驟4、基于步驟3獲得的單循環(huán)組網(wǎng)優(yōu)化結(jié)果，設(shè)置采樣周期，獲得“邊-端”設(shè)備組網(wǎng)的優(yōu)化調(diào)度結(jié)果。

8、而且，所述步驟1的具體步驟包括：

9、1-1：為設(shè)備生成id：使用通用唯一識別碼的方法生成設(shè)備的唯一id；

10、1-2：獲得設(shè)備位置信息：通過在設(shè)備中放置衛(wèi)星定位模塊，將設(shè)備的位置傳輸至控制中心。

11、而且，所述步驟2的具體步驟包括：

12、步驟2-1、基于步驟1生成的設(shè)備實物id以及設(shè)備位置信息，現(xiàn)場構(gòu)建單臺設(shè)備的輻射域模型，獲得含有實物id設(shè)備的輻射域；

13、步驟2-2、基于步驟2-1獲得的單臺設(shè)備的輻射域模型，構(gòu)建兩臺設(shè)備之間輻射域交叉區(qū)間邊界，進而完成兩臺設(shè)備之間輻射域交叉區(qū)間模型的構(gòu)建；

14、步驟2-3、構(gòu)建多臺設(shè)備的交叉網(wǎng)絡(luò)；

15、步驟2-4、考慮針對于通信距離的輻射域交叉區(qū)間的衰減，對步驟2-3構(gòu)建的多臺設(shè)備的交叉網(wǎng)絡(luò)進行優(yōu)化，進而構(gòu)建“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度模型。

16、而且，所述步驟2-1的具體步驟包括：

17、(1)根據(jù)步驟1獲得的設(shè)備位置信息，定義一臺設(shè)備為參考點，任意設(shè)備的可通信范圍定義為以設(shè)備為中心的球體，球體半徑由通信設(shè)備功率決定，可構(gòu)建參考設(shè)備可通信范圍的下輻射域為：

18、

19、式中x、y、z分別代表空間直角坐標系的坐標軸；ro代表參考設(shè)備可通信范圍；

20、(2)同理，根據(jù)步驟1設(shè)備位置信息和為設(shè)備生成的id，設(shè)備id為n設(shè)備可通信范圍的下輻射域為：

21、

22、式中xidn、yidn、zidn分別代表實物id為n設(shè)備相對于參考點的位置；xidn和yidn根據(jù)衛(wèi)星定位結(jié)果計算得出；zidn根據(jù)施工現(xiàn)場設(shè)備標高計算得出，測量困難時可忽略；ridn代表設(shè)備id為n設(shè)備可通信范圍。

23、(3)進而完成單臺設(shè)備的輻射域模型的構(gòu)建，并獲得含有實物id設(shè)備的輻射域。

24、而且，所述步驟2-1的第(3)步中獲得含有實物id設(shè)備的輻射域的具體方法為：根據(jù)通信設(shè)備的通信范圍參數(shù)，作為常量賦值為對應(yīng)設(shè)備id的可通信范圍；將每一臺帶有實物id的設(shè)備均進行步驟(2)的操作，進而獲得每一臺含有實物id設(shè)備的輻射域。

25、而且，所述步驟2-2的具體步驟包括：

26、(1)構(gòu)建設(shè)備id為n和m的設(shè)備輻射域交叉區(qū)間模型，首先根據(jù)設(shè)備id為n和m的設(shè)備輻射域模型中可通信距離表達，確定輻射域交叉區(qū)間邊界曲線和設(shè)備在空間上的連接線：

27、

28、式中xidm、yidm、zidm分別代表實物id為m設(shè)備相對于參考點的位置；ridm代表設(shè)備id為m設(shè)備可通信范圍；

29、(2)根據(jù)邊界曲線與連接線能夠獲得錐面表達式：

30、

31、雙錐體是如上兩組曲面方程圍成的封閉部分，其中x'、y'、z'、x”、y”、z”的含義為錐面偏移坐標；k代表兩個錐面的法線距離和，具體表示為：

32、

33、因此，完成兩臺設(shè)備之間輻射域交叉區(qū)間邊界的構(gòu)建；

34、(3)基于所構(gòu)建的兩臺設(shè)備之間輻射域交叉區(qū)間邊界，計算兩臺設(shè)備之間輻射域交叉區(qū)間，從幾何關(guān)系來看輻射域交叉區(qū)間即為錐面圍成的內(nèi)部區(qū)域，即構(gòu)成兩臺設(shè)備之間的輻射域交叉區(qū)間模型。

35、而且，所述步驟2-3的具體步驟包括：

36、(1)將兩臺設(shè)備的輻射域交叉區(qū)間延伸至兩臺以上，若存在三個設(shè)備的輻射域存在交叉時，即能夠創(chuàng)造2～3個輻射域交叉區(qū)間；若存在t個設(shè)備的輻射域存在交叉時，即能夠創(chuàng)造個輻射域交叉區(qū)間；

37、(2)依據(jù)多臺設(shè)備的輻射域交叉區(qū)間構(gòu)建多臺設(shè)備交叉網(wǎng)絡(luò)，即在生成的雙椎體中連接各個設(shè)備，進而完成構(gòu)建多臺設(shè)備的交叉網(wǎng)絡(luò)。

38、而且，所述步驟2-4的具體方法為：

39、基于輻射域交叉區(qū)間的衰減運算法，建立“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度模型的目標函數(shù)：

40、衰減計算公式如下：

41、δ＝69.55+26.16lgfc-13.82lgh+(0.449-0.0655lgh)lgd

42、式中：fc為工作頻率，mhz；h為基站發(fā)射的有效天線高度，該單位是固定值，單位為米；d為輻射域交叉區(qū)間內(nèi)的連接線長度，同時也是步驟2的目標函數(shù)自變量，單位為米。

43、構(gòu)建目標函數(shù)為：

44、

45、式中f是目標函數(shù)；δi是第i端連接的衰減。

46、而且，所述步驟3的具體步驟包括：

47、3-1、斷開不必要的連接：根據(jù)距離最優(yōu)原則，斷開環(huán)形節(jié)點內(nèi)多余的連接；

48、3-2、根據(jù)步驟2-2輻射域交叉區(qū)間模型中形成雙錐形的幾何約束條件，求解“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度模型內(nèi)距離的最小值，最小值所對應(yīng)的d值即為最佳連接線，進而完成優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)；

49、3-3、根據(jù)步驟3-2將“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度模型最小值對應(yīng)的d值保留，即完成單循環(huán)組網(wǎng)結(jié)果。

50、而且，所述步驟4的具體方法為：

51、經(jīng)過步驟3的組網(wǎng)優(yōu)化，為面對施工現(xiàn)場下一任務(wù)周期設(shè)置采樣周期，經(jīng)過反復采樣實現(xiàn)動態(tài)組網(wǎng)，獲得面向配電施工流程的“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度的結(jié)果。

52、本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果：

53、1、本發(fā)明提出一種多設(shè)備通信范圍約束構(gòu)建的技術(shù)路線，通過施工現(xiàn)場人員、設(shè)備的終端設(shè)備通信范圍，克服現(xiàn)有技術(shù)中施工現(xiàn)場資料信息交互困難的問題，實現(xiàn)終端id通信并組網(wǎng)。

54、2、本發(fā)明專利中，考慮電力施工過程中工程多樣化、設(shè)備類型多樣、人員水平差異大等缺陷，采用“邊-端”設(shè)備實物id優(yōu)化調(diào)度模型的技術(shù)方案；通過求解模型最小值，獲得最佳組網(wǎng)方案，進而克服現(xiàn)有技術(shù)中施工現(xiàn)場資料同步困難的技術(shù)難題。

55、3、本發(fā)明采用動態(tài)優(yōu)化的技術(shù)方案，通過采樣周期能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備動態(tài)優(yōu)化，本發(fā)明更新速度快，傳輸損耗小，工作效率提升。