專利名稱：直升機巡線飛行方案的制定方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高壓輸電線路維護技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種直升機巡線飛行方案的制定方法與裝置。
背景技術(shù)：
隨著全球定位系統(tǒng)(GPQ、地理信息系統(tǒng)(GIQ、衛(wèi)星地圖、三維仿真技術(shù)的發(fā)展， 充分利用GIS的強大空間分析能力，結(jié)合輸電線路地理分布信息，實現(xiàn)高壓輸電線路直升飛機巡線飛行方案的精細化設(shè)計與可視化顯示成為可能。
直升機巡線飛行方案的制定主要包括臨時起降點和巡線路徑的確定。由于直升機費用較高，所制定的巡線飛行方案的巡線成本是考察巡線飛行方案優(yōu)劣的重要因素。
對直升機臨時起降點的選址不僅內(nèi)容龐雜，而且各種因素之間相互制約，彼此影響，因此選擇直升機臨時起降點是一個十分艱難的過程。傳統(tǒng)的做法通常是由有經(jīng)驗的專家進行現(xiàn)場勘測，搜集相關(guān)的一些資料，在紙質(zhì)地圖上用尺子測量距離，估算飛行時間長短，制定起降點和飛行架次。這種方法的缺點在于需要專業(yè)技術(shù)人員參與，而且很難準確、 全面地考慮復(fù)雜的地理要素及其相互之間的影響，費時費力，致使巡線飛行方案的制定周期較長。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種直升機巡線飛行方案的制定方法與裝置，綜合考慮各種因素， 快速準確地制定直升機最優(yōu)巡線飛行方案。
本發(fā)明直升機巡線飛行方案的制定方法，包括步驟
從數(shù)據(jù)庫中讀取待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境信息；
綜合考慮巡線任務(wù)、直升機航程、待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境，確定候選臨時起降點；
對所述候選臨時起降點進行排列組合，將每種排列組合方式作為一種候選選址方案；
對每種候選選址方案下的巡線路徑按小于直升機航程的條件進行動態(tài)規(guī)劃，找出預(yù)計飛行耗時最短的巡線路徑作為該候選選址方案的巡線飛行方案，比較各候選址方案的巡線飛行方案，將其中預(yù)計飛行耗時最短的巡線飛行方案作為最佳巡線飛行方案。
優(yōu)選地，所述飛行耗時包括直升機空飛時間和巡線時間。
優(yōu)選地，還包括步驟
在電子地圖上顯示所述最佳巡線飛行方案對應(yīng)的臨時起降點及巡線路徑。
本發(fā)明直升機巡線飛行方案的制定裝置，其特征在于，包括
地理環(huán)境信息讀取模塊，用于從數(shù)據(jù)庫中讀取待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境信息；
候選臨時起降點確定模塊，用于綜合考慮巡線任務(wù)、直升機航程、待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境，確定候選臨時起降點；
候選選址方案確定模塊，用于對所述候選臨時起降點進行排列組合，將每種排列組合方式作為一種候選選址方案；
最佳巡線飛行方案確定模塊，用于對每種候選選址方案下的巡線路徑按小于直升機航程的條件進行動態(tài)規(guī)劃，找出預(yù)計飛行耗時最短的巡線路徑作為該候選選址方案的巡線飛行方案，比較各候選選址方案的巡線飛行方案，將其中預(yù)計飛行耗時最短的巡線飛行方案作為最佳巡線飛行方案。
優(yōu)選地，所述飛行耗時包括直升機空飛時間和巡線時間。
優(yōu)選地，還包括巡線飛行方案顯示模塊，用于在電子地圖上顯示所述最佳巡線飛行方案對應(yīng)的臨時起降點及巡線路徑。
本發(fā)明直升機巡線飛行方案的制定方法與裝置，首先綜合考慮巡線任務(wù)、直升機航程、巡線線路及其周邊的地理環(huán)境，從待巡視線路附近初選出適于起降的臨時起降點，再列出這些臨時起降點的所有組合方式，每種組合方式作為一種選址方案，每種選址方案，對應(yīng)多種巡線路徑組合方式，找出飛行時間最短的巡線路徑組合方式作為該選址方案的巡線飛行方案。找出所需飛行費用最低的選址方案及其巡線飛行方案，將其作為最佳巡線飛行方案。由于充分利用了既有信息，綜合考慮了各因素的影響，計算量最大的排列組合過程由計算機來完成，因而能夠準確地確定最佳巡線飛行方案，減少了人員參與，縮短了決策周期，提高了工作效率，降低了巡線成本。


圖1是本發(fā)明直升機巡線飛行方案的制定方法的流程示意圖2是本發(fā)明直升機巡線飛行方案的制定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明直升機巡線飛行方案的制定方法，合理利用資源節(jié)約巡線成本，更好地指導(dǎo)電力生產(chǎn)安全運行，為輸電線路直升飛機巡線飛行方案的制定和管理提供新的解決方法。下面結(jié)合附圖與實施例詳細解釋本方法。
如圖1所示，本發(fā)明直升機巡線飛行方案的制定方法，包括步驟
步驟1、從數(shù)據(jù)庫中讀取待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境信息；
步驟2、綜合考慮巡線任務(wù)、直升機航程、待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境，確定候選臨時起降點；
步驟3、對所述候選臨時起降點進行排列組合，將每種排列組合作為一種選址方案；
步驟4、對每種候選選址方案下的巡線路徑按小于直升機航程的條件進行動態(tài)規(guī)劃，找出預(yù)計飛行耗時最短的巡線路徑作為該選址方案的巡線飛行方案，比較各選址方案的巡線飛行方案，將其中預(yù)計飛行耗時最短的巡線飛行方案作為最佳巡線飛行方案。
巡線飛行方案的制定需考慮眾多因素。本方法先考慮一部分因素，初選出一定數(shù)目的臨時起降點作為候選，再在這些候選臨時起降點所能組成的選址方案中，找出耗時最短即最經(jīng)濟的一種巡線方案作為最終的最佳巡線飛行方案。
待巡視線路跨越的空間距離可能很長，而直升機起飛一次，其飛行時間和里程是有限制的，因此需要“臨時起降點”。步驟2候選臨時起降點的確定主要由用戶來完成，所提及的巡線任務(wù)意指，當以候選臨時起降點作為起降點進行巡線時，每段待巡視的線路均要可達；待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境意指臨時起降點應(yīng)位于待巡視線路附近適于起降的位置，此處適于起降應(yīng)考慮地形是否適合起降、周邊居民是否會被打擾等。
步驟3對候選臨時起降點進行排列組合，意為從候選臨時起降點中任選一個、兩個、三個或其它，形成多種排列組合方式，每種排列組合方式對應(yīng)一種選址方案。每種選址方案對應(yīng)多種巡線路徑，每種巡線路徑對應(yīng)一定的巡線里程和巡線時間。這里把待巡視線路切成各種可能的連續(xù)線段，將每一線段作為一個架次，每個架次需滿足小于航程的條件。 動態(tài)規(guī)劃的含義是每架次巡線的線段長度可能不一樣，所以同一種選址方案下的飛行方案也不一樣。如果某架次不滿足小于航程的條件，則后面所有包含該架次的方案全部否定。 最后找出候選方案，使得所有候選方案下的所有架次都能滿足小于航程的條件，且任意兩架次間路徑不相互重疊。如果選址方案下的所有候選飛行方案為零，則選址方案不成立。通過動態(tài)規(guī)劃，找出每種選址方案下預(yù)計飛行耗時最短的巡線路徑作為該種選址方案的巡線飛行方案，再比較各種選址方案的巡線飛行方案，將其中預(yù)計飛行耗時最最短的巡線飛行方案作為最佳巡線飛行方案。所述的預(yù)計飛行耗時根據(jù)巡線總里程與直升機飛行速度計算得來，飛行耗時包括直升機空飛的時間和巡線的時間。
為了直觀展示巡線飛行方案，還可以在電子地圖上顯示所述最佳巡線飛行方案對應(yīng)的臨時起降點及巡線路徑。
本發(fā)明直升機巡線飛行方案的制定裝置是與上述方法對應(yīng)的裝置，如圖2所示， 包括
地理環(huán)境信息讀取模塊，用于從數(shù)據(jù)庫中讀取待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境信息；
候選臨時起降點確定模塊，用于綜合考慮巡線任務(wù)、直升機航程、巡線線路及其周邊的地理環(huán)境，確定候選臨時起降點；
候選選址方案確定模塊，用于對所述候選臨時起降點進行排列組合，將每種排列組合方式作為一種候選選址方案；
最佳巡線飛行方案確定模塊，用于對每種候選選址方案下的巡線路徑按小于直升機航程的條件進行動態(tài)規(guī)劃，找出預(yù)計飛行耗時最短的巡線路徑作為該候選選址方案的巡線飛行方案，比較各候選選址方案的巡線飛行方案，將其中預(yù)計飛行耗時最短的巡線飛行方案作為最佳巡線飛行方案。
作為一個優(yōu)選的實施例，所述飛行耗時包括直升機空飛時間和巡線時間。
作為一個優(yōu)選的實施例，還包括巡線飛行方案顯示模塊，用于在電子地圖上顯示所述最佳巡線飛行方案對應(yīng)的臨時起降點及巡線路徑。
將本發(fā)明直升機巡線飛行方案的制定方法與裝置結(jié)合使用，即可實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種直升機巡線飛行方案的制定方法，其特征在于，包括步驟 從數(shù)據(jù)庫中讀取待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境信息；綜合考慮巡線任務(wù)、直升機航程、待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境，確定候選臨時起降點對所述候選臨時起降點進行排列組合，將每種排列組合方式作為一種候選選址方案； 對每種候選選址方案下的巡線路徑按小于直升機航程的條件進行動態(tài)規(guī)劃，找出預(yù)計飛行耗時最短的巡線路徑作為該候選選址方案的巡線飛行方案，比較各候選選址方案的巡線飛行方案，將其中預(yù)計飛行耗時最短的巡線飛行方案作為最佳巡線飛行方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直升機巡線飛行方案的制定方法，其特征在于，所述飛行耗時包括直升機空飛時間和巡線時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的直升機巡線飛行方案的制定方法，其特征在于，還包括步驟在電子地圖上顯示所述最佳巡線飛行方案對應(yīng)的臨時起降點及巡線路徑。
4.一種直升機巡線飛行方案的制定裝置，其特征在于，包括地理環(huán)境信息讀取模塊，用于從數(shù)據(jù)庫中讀取待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境信息； 候選臨時起降點確定模塊，用于綜合考慮巡線任務(wù)、直升機航程、待巡視線路及其周邊的地理環(huán)境，確定候選臨時起降點；候選選址方案確定模塊，用于對所述候選臨時起降點進行排列組合，將每種排列組合方式作為一種候選選址方案；最佳巡線飛行方案確定模塊，用于對每種候選選址方案下的巡線路徑按小于直升機航程的條件進行動態(tài)規(guī)劃，找出預(yù)計飛行耗時最短的巡線路徑作為該候選選址方案的巡線飛行方案，比較各候選選址方案的巡線飛行方案，將其中預(yù)計飛行耗時最短的巡線飛行方案作為最佳巡線飛行方案。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直升機巡線飛行方案的制定裝置，其特征在于，所述飛行耗時包括直升機空飛時間和巡線時間。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的直升機巡線飛行方案的制定裝置，其特征在于，還包括巡線飛行方案顯示模塊，用于在電子地圖上顯示所述最佳巡線飛行方案對應(yīng)的臨時起降點及巡線路徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種直升機巡線飛行方案的制定方法與裝置，首先綜合考慮巡線任務(wù)、直升機航程、巡線線路及其周邊的地理環(huán)境，從待巡視線路附近初選出適于起降的候選臨時起降點，再列出這些臨時起降點的所有組合方式，每種組合方式作為一種選址方案，每種選址方案，對應(yīng)多種巡線路徑組合方式，找出飛行時間最短的巡線路徑組合方式作為該選址方案的巡線飛行方案。找出所需飛行費用最低的選址方案及其巡線飛行方案，將其作為最佳巡線飛行方案。由于充分利用了既有信息，綜合考慮了各因素的影響，計算量最大的排列組合過程由計算機來完成，因而能夠準確地確定最佳巡線飛行方案，減少了人員參與，縮短了決策周期，提高了工作效率，降低了巡線成本。
文檔編號H02G1/02GK102496884SQ20111036595
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者何澤斌, 劉智勇, 吳國沛, 姬黎波, 張永良, 張澤華, 王曉兵, 賴景飛 申請人:廣東威恒電力技術(shù)開發(fā)有限公司, 廣東電網(wǎng)公司廣州供電局