输电线路的巡检路径规划方法、装置、设备及存储介质与流程

[0001]
本发明涉及电力系统技术领域，特别是涉及一种输电线路设备的巡检路径规划方法、装置、设备以及计算机可读存储介质。


背景技术：

[0002]
输电线路是电力系统的重要组成部分，其安全运行是系统整体稳定的重要保障。为了保证输电线路稳定安全的运行，需要对输电线路上的设备进行定期巡检。
[0003]
目前的国内输电线路巡检方式包括人工巡检、无人机巡检和车辆巡检等方式；车辆巡检和无人机巡检对巡检的输电设备周围环境都存在一定的要求，例如车辆巡检需要输电设备对应环境能够满足车辆通行条件，而无人机巡检则智能满足塔杆上的设备巡检，无法完成线缆井设备的巡检等等。由此导致在很多情况下依然需要依靠人工巡检。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的是提供一种输电线路设备的巡检路径规划方法、装置、设备以及计算机可读存储介质，有利于提高人工巡检输电线路上输电设备的工作效率。
[0005]
为解决上述技术问题，本发明提供一种输电线路设备的巡检路径规划方法，包括：
[0006]
获取各个待巡检输电线路的巡检指令；
[0007]
根据所述巡检指令在预先创建的巡检列表记录中，查找每个所述待巡检输电线路上多个输电设备分别所在的巡检节点作为待巡检节点，并查询各个所述待巡检节点的位置信息以及相邻两个所述待巡检节点之间的相对距离；
[0008]
根据各个所述待巡检节点的位置信息以及所述相对距离，利用最短路径算法确定并输出依次经过各个所述待巡检节点的巡检路径。
[0009]
可选地，预先创建所述巡检列表的过程可以包括：
[0010]
采集所有输电线路上所有输电设备的位置信息；
[0011]
将所有所述输电设备中位置信息相同的输电设备划分在同一巡检节点，并以所述巡检节点包含的所述输电设备对应的位置信息作为所述巡检节点的位置信息；
[0012]
根据所有所述巡检节点的位置信息，获得任意两个所述巡检节点之间的相对距离；
[0013]
根据每个所述巡检节点内包含的所述输电设备、各个所述输电设备所属的输电线路以及所述相对距离，创建所述巡检列表。
[0014]
可选地，采集所有输电线路上所有输电设备的位置信息，包括：
[0015]
采集所有输电线路上所有所述输电设备的gis位置信息。
[0016]
可选地，还包括：
[0017]
接收输电线路更新指令；
[0018]
根据所述输电线路更新指令，确定待更新输电线路中的各个输电设备的位置信息；
[0019]
根据所述输电设备的位置信息对所述巡检列表进行更新。
[0020]
可选地，根据各个所述待巡检节点的位置信息以及所述相对距离，利用最短路径算法确定并输出依次经过各个所述待巡检节点的巡检路径，包括：
[0021]
利用dijkstra算法对各个所述待巡检节点的位置信息以及所述相对距离进行运算，确定并输出依次经过各个所述待巡检节点的所述巡检路径。
[0022]
可选地，根据所述巡检指令在预先创建的巡检列表记录中，查找每个所述待巡检输电线路上多个输电设备分别所在的巡检节点作为待巡检节点，包括：
[0023]
根据所述巡检指令确定每条所述待巡检输电线路中的输电设备的限制属性，所述限制属性包括塔杆设备、线缆井设备；
[0024]
在所述巡检列表按照所述限制属性分类查询属于所述塔杆设备对应的巡检节点作为第一待巡检节点和属于所述线缆井设备对应的巡检节点作为第二待巡检节点；
[0025]
相应地，根据各个所述待巡检节点的位置信息以及所述相对距离，利用最短路径算法确定并输出依次经过各个所述待巡检节点的巡检路径，包括：
[0026]
分别根据所述第一待巡检节点和所述第二待巡检节点，分别确定并输出属于所述塔杆设备的输电设备对应的第一巡检路径和属于所述线缆井设备的输电设备对应的第二巡检路径。
[0027]
可选地，根据各个所述待巡检节点的位置信息以及所述相对距离，利用最短路径算法确定并输出依次经过各个所述待巡检节点的巡检路径，包括：
[0028]
根据所述巡检指令确定巡检人员的巡检人数；
[0029]
将各个所述待巡检节点划分为和所述巡检人数相同组数的待巡检节点组；
[0030]
对每组所述待巡检节点组内的各个所述待巡检节点规划单组巡检路径，并计算各个所述单组巡检路径的巡检总时长；其中，所述巡检总时长包括完成所述单组巡检路径对应的各个所述输电设备巡检所需时间和走完各个所述巡检节点之间路程所耗费的时间之和；
[0031]
判断任意两个所述巡检总时长差值是否小于预设时长，若是，则输出各个所述单组巡检路径，若否，则重新执行将各个所述待巡检节点划分为和所述巡检人数相同组数的待巡检节点组的步骤。
[0032]
本申请还提供一种输电线路设备的巡检路径规划装置，包括：
[0033]
指令模块，用于获取各个待巡检输电线路的巡检指令；
[0034]
查找模块，用于根据所述巡检指令在预先创建的巡检列表记录中，查找每个所述待巡检输电线路上多个输电设备分别所在的巡检节点作为待巡检节点，并查询各个所述待巡检节点的位置信息以及相邻两个所述待巡检节点之间的相对距离；
[0035]
规划模块，用于根据各个所述待巡检节点的位置信息以及所述相对距离，利用最短路径算法确定并输出依次经过各个所述待巡检节点的巡检路径。
[0036]
本申请还提供一种输电线路设备的巡检路径规划设备，包括：
[0037]
存储器，用于存储计算机程序；
[0038]
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述输电线路设备的巡检路径规划方法的步骤。
[0039]
本申请还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算
机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述输电线路设备的巡检路径规划方法的步骤。
[0040]
本发明所提供的一种输电线路设备的巡检路径规划方法，包括：获取各个待巡检输电线路的巡检指令；根据巡检指令在预先创建的巡检列表记录中，查找每个待巡检输电线路上多个输电设备分别所在的巡检节点作为待巡检节点，并查询各个待巡检节点的位置信息以及相邻两个待巡检节点之间的相对距离；根据各个待巡检节点的位置信息以及相对距离，利用最短路径算法确定并输出依次经过各个待巡检节点的巡检路径。
[0041]
本申请中考虑到现有技术中人工巡检输电线路上的输电设备基本上是按照输电线路的走向进行巡检的，每个输电线路分配不同的巡检人员进行巡检，这种巡检方式存在大量的路径重复的问题。本申请中各个需要巡检的输电线路上的各个输电设备依据其所在位置视为多个除位置之外等同的巡检节点，统一采用最短路径算法对能够经过所有巡检节点的路径进行合理规划，忽略各个输电设备所在的输电线路走向，在最大程度上避免路径重复，造成不必要的人力资源浪费的问题，在一定程度上提高人工巡检的工作效率和人力成本。
[0042]
本申请还提供了一种输电线路设备的巡检路径规划装置、设备以及计算机可读存储介质，具有上述有益效果。
附图说明
[0043]
为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0044]
图1为本申请实施例提供的输电线路设备的巡检路径规划方法的流程示意图；
[0045]
图2为输电线路上输电设备分布示意图；
[0046]
图3为本申请实施例提供的输电线路设备巡检路径示意图；
[0047]
图4为本发明实施例提供的输电线路设备的巡检路径规划装置的结构框图。
具体实施方式
[0048]
目前在采用人工巡检的方式对输电线路进行常规检查时，一般巡检路径多取决于个人意志，由有经验的巡检员制定巡检路径，这种依靠经验规划巡检路径的方式存在很强的主观性，缺乏科学性和客观评价体系，因此存在着人力的浪费且存在塔杆、线缆井等设备巡检不到位的情况。并且目前对输电线路的巡检基本上是按照各条输电线路的走向依次巡检整个输电线路上的各个设备，不属于同一个输电线路上的设备，即便相距较近甚至位置重合也往往会分配两个不同的工作人员进行分批巡检，这都在一定程度上造成人力劳动的浪费，降低巡检效率。
[0049]
为此，本申请中提供一种能够在一定程度上提高人工巡检输电线路设备的合理性并提高工作效率的技术方案。
[0050]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是
全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0051]
如图1至图3所示，图1为本申请实施例提供的输电线路设备的巡检路径规划方法的流程示意图，图2为输电线路上输电设备分布示意图，图3为本申请实施例提供的输电线路设备巡检路径示意图。该巡检路径规划方法可以包括：
[0052]
s11：获取各个待巡检输电线路的巡检指令。
[0053]
s12：根据巡检指令在预先创建的巡检列表记录中，查找每个待巡检输电线路上多个输电设备分别所在的巡检节点作为待巡检节点，并查询各个待巡检节点的位置信息以及相邻两个待巡检节点之间的相对距离。
[0054]
本实施例中将输电线路上的各个设备均视为巡检节点，那么对于同一个输电线路而言，就包括多个巡检节点。
[0055]
该巡检列表预先根据各个输电线路上输电设备而创建的列表，记载有每个巡检节点内的输电设备的信息的列表，包括各个输电设备所属的输电线路、位置信息等。
[0056]
s13：根据各个待巡检节点的位置信息以及相对距离，利用最短路径算法确定并输出依次经过各个待巡检节点的巡检路径。
[0057]
本实施例中在进行巡检路径规划时，将输电线路上的各个输电设备视为除了位置之外无其他差异的待巡检节点，忽略各个输电设备所属输电线路的属性，对各个待巡检节点采用最短路径规划算法进行统一规划最短巡检路线，该最短路径规划算法具体可以采用dijkstra算法，对各个待巡检节点的位置信息以及相对距离进行运算，从而确定巡检路径。
[0058]
如图2所示，例如对于第一待巡检输电线路为a、b、c、d四个输电设备依次通过导电线缆连接形成的线路，该第一待巡检输电线路如图2中带箭头的实线所示；对于第二待巡检输电线路输电线路为e、f、g、h、i五个输电设备依次通过导电线缆连接形成的输电线路，该第二待巡检输电线路如图2中带箭头的虚线所示。参考图2可知，b和g位置相同，而d和h位置相同。按照现有技术中根据输电线路走向巡检，一般是a、b、c、d四个设备位置巡检完成之后，再对e、f、g、h、i依次巡检，显然这在一定程度上造成路径的重复。
[0059]
而本实施例中，将a、b、c、d、e、f、g、h、i均视为等同的9个巡检节点，采用最短路径算法确定依次经过这9个巡检节点的最短路径，进而在一定程度上避免了路径的重复。
[0060]
如图3所示，图3中包含有13个待巡检节点，图3中箭头所指方向也即是巡检路径的巡检方向。
[0061]
相对于现有技术中以输电线路走向规划路径或者根据个人主观经验规划路径，本申请中规划路径的方式更为科学合理，能够在很大程度上避免巡检路线的重复性，提高巡检效率节省人力劳动。
[0062]
综上所述，本申请中在对人工巡检输电线路上的输电设备时，依据预先创建的巡检列表，确定输电线路上各个输电设备所属的巡检节点，由此确定巡检路径规划时需要依次经过的巡检节点，再同一利用最短路径规划算法确定依次经过各个巡检节点的最短路径，进而提高巡检效率，有利于输电线路良好运行的维护和管理。
[0063]
如前所述，在进行路径规划之前，需要先创建巡检列表，该巡检列表的创建过程可以包括：
[0064]
s21：采集所有输电线路上所有输电设备的位置信息；
[0065]
所有该输电设备的位置信息可以采用以经度和纬度确定位置的gis位置信息。
[0066]
s22：将所有输电设备中位置信息相同的输电设备所在位置作为同一巡检节点，并以巡检节点包含的输电设备的位置信息作为巡检节点的位置信息。
[0067]
在确定所有输电线路上所有输电设备的位置信息后，可以给每个输电设备分配一个节点编号，该节点编号可以为包含数字的编号；再将各个输电设备的位置信息进行对比，若是存在经度和纬度均相同的多个输电设备，则将位置信息相同的输电设备视为同一个巡检节点，并删除同一个巡检节点中多个输电设备对应的节点编号中数字较大的节点编号，仅仅保留一个数字最小的节点编号作为该巡检节点的节点编号，并以各个位置相同的输电设备的位置信息作为该巡检节点的位置信息。
[0068]
s23：根据各个巡检节点的位置信息，获得各个巡检节点之间的相对距离。
[0069]
该相对距离可以采用直线距离，但更为优选的是巡检人员从两个巡检节点中的一个巡检节点到达另一个巡检节点实际行程的路程长度，避免因为地理环境原因造成实际路程远大于理论上的两节点之间的直线距离，从而提高后续路径规划的合理性。
[0070]
s24：根据每个巡检节点内包含的输电设备、各个输电设备所属的输电线路以及相对距离，创建巡检列表。
[0071]
例如巡检列表可以如下表1所示：
[0072]
表1：
[0073]
节点编号设备编号经度纬度1linea塔杆1#120.3540.112linea塔杆2#120.3540.12101linea井1#120.3640.13102linea井2#120.3640.15103linea井3#120.3740.163linea塔杆3#120.3740.174linea塔杆4#120.3840.185lineb塔杆1#120.3940.186lineb塔杆2#120.4140.197lineb塔杆3#120.4240.218linec塔杆1#121.3940.239linec塔杆2#121.3840.2210linec塔杆3#121.3740.1911linec塔杆4#121.3640.1312linec塔杆5#121.3640.1513linec塔杆6#121.3740.16104lined井1#120.3740.33105lined井2#120.3840.32106lined井3#120.3940.31107lined井4#120.4140.31
[0074]
在该巡检列表中，各个输电设备采用“所属输电线路+设备名称”为设备编号，作为
各个输电设备的标识，并采用经纬度表征各个巡检节点的位置信息。
[0075]
当然，在电网的实际运行过程中，输电线路因线路变更或新增线路等原因不可避免的会发生变更。为此，在本申请可选地实施例中，当接收输电线路更新指令时；根据输电线路更新指令包含的待更新输电线路的信息，确定待更新输电线路中更新后的各个输电设备的位置信息；根据该位置信息将待更新输电线路中的输电设备匹配到对应的巡检节点，或者是创建新的巡检节点，再将巡检列表中相应地的信息进行更新。
[0076]
基于上述任一实施例，各个待巡检输电线路上的输电设备中可能包含有地上设备例如塔杆设备，还可能包括地下设备，例如线缆井设备。对于地上设备和地下设备巡检需要佩戴的工具和方式均不相同，一般情况下不能够同时巡检。
[0077]
为此，在本申请的另一可选地实施例中，输电线路设备的巡检路径规划方法还可以包括：
[0078]
s31：获取各个待巡检输电线路的巡检指令。
[0079]
s32：根据巡检指令确定每条待巡检输电线路中的输电设备的限制属性。
[0080]
限制属性包括属于塔杆设备或属于线缆井设备。
[0081]
s33：在巡检列表按照限制属性分类查询属于塔杆设备对应的各个第一待巡检节点和属于线缆井设备对应的第二待巡检节点。
[0082]
s34：分别根据第一待巡检节点和第二待巡检节点，分别确定并输出属于塔杆设备的输电设备的第一巡检路径和属于线缆井设备的输电设备的第二巡检路径。
[0083]
本实施例中在进行巡检路径规划时，将属于地上设备的塔杆设备和属于地下设备的线缆井设备分别确定一组巡检节点，并将两组巡检节点分别进行路径规划，从而实现地上设备和地下设备分批巡检的目的，从而避免地上设备和地下设备混合巡检给工作人员的巡检工作造成不便的问题。
[0084]
基于上述任一实施例，本申请中进一步地考虑到，在输电线路的实际巡检过程中，如果需要巡检的输电线路设备较多，往往需要分配给多个工作人员进行巡检。为了保证为各个工作人员分配巡检任务的合理性，在本申请的另一可选地实施例中，该输电线路设备的巡检路径规划方法可以包括：
[0085]
s41：获取各个待巡检输电线路的巡检指令。
[0086]
s42：根据巡检指令在预先创建的巡检列表中查找各个待巡检输电线路上各个输电设备所在的各个巡检节点作为待巡检节点，各个待巡检节点的位置信息以及相邻两个待巡检节点之间的相对距离；
[0087]
s43：根据巡检指令确定巡检人员的巡检人数；
[0088]
s42：将各个待巡检节点划分为和巡检人数相同组数的待巡检节点组；
[0089]
s44：对每组待巡检节点组内的各个待巡检节点规划单组巡检路径；
[0090]
每个单组巡检路径也就对应于一个巡检人员分配的巡检任务的巡检路径。
[0091]
s45：判断任意两个单组巡检路径对应的巡检总时长差值是否小于预设时长，若是，则输出各个单组巡检路径，若否，则进入s43；
[0092]
其中，巡检总时长包括完成单组巡检路径对应的各个输电设备巡检所需时间和走完各个巡检节点之间路程所耗费的时间之和。
[0093]
在实际运算过程中，例如巡检人数为4人，先依据整个所有待巡检节点占据的位
置，大体上将待巡检节点所占所有位置区域大体上划分为面积大小基本均等的四个巡检区域，每个巡检区域中的待巡检节点同属于一个待巡检节点组。对各个待巡检节点组内的各个待巡检节点进行路径规划后，确定4个单组巡检路径；并计算4个单组巡检路径分别对应的巡检总时长。
[0094]
如果各个单组巡检路径对应的巡检总时长基本相同，例如，相差不超过半小时，则认为各个巡检工作人员的巡检任务量基本均衡，任务分配合理。反之如果各组巡检路径的巡检总时长相差较大，可以对巡检节点组的划分进行重新调整，例如将巡检总时长较长的巡检节点组中处于对应巡检区域边缘位置的巡检节点组划分至相邻的巡检总时长较短的巡检节点组中，再重新确定各个巡检节点组对应的巡检总时长是否达到均衡，如果是，则直接输出各个单组巡检路径即可，如果否再次重新划分巡检节点组，如此反复，最终保证各个巡检人员的工作量均衡，从而在合理规划巡检路径的基础上，科学合理的为工作人员分配巡检认为，提高人力劳动的利用率。
[0095]
当然，本申请中也不排除给各个巡检人员的巡检工作量设置一个比例，使得最终的巡检总时长满足该比例进行工作任务的分配。
[0096]
下面对本发明实施例提供的输电线路设备的巡检路径规划装置进行介绍，下文描述的输电线路设备的巡检路径规划装置与上文描述的输电线路设备的巡检路径规划方法可相互对应参照。
[0097]
图4为本发明实施例提供的输电线路设备的巡检路径规划装置的结构框图，参照图4的输电线路设备的巡检路径规划装置可以包括：
[0098]
指令模块100，用于获取各个待巡检输电线路的巡检指令；
[0099]
查找模块200，用于根据所述巡检指令在预先创建的巡检列表记录中，查找每个所述待巡检输电线路上多个输电设备分别所在的巡检节点作为待巡检节点，并查询各个所述待巡检节点的位置信息以及相邻两个所述待巡检节点之间的相对距离；
[0100]
规划模块300，用于根据各个所述待巡检节点的位置信息以及所述相对距离，利用最短路径算法确定并输出依次经过各个所述待巡检节点的巡检路径。
[0101]
本实施例的输电线路设备的巡检路径规划装置用于实现前述的输电线路设备的巡检路径规划方法，因此输电线路设备的巡检路径规划装置中的具体实施方式可见前文中的输电线路设备的巡检路径规划方法的实施例部分，例如，指令模块100，查找模块200，规划模块300，分别用于实现上述输电线路设备的巡检路径规划方法中步骤s11，s12和s13，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。
[0102]
本申请中还提供一种输电线路设备的巡检路径规划设备的实施例，该设备可以包括：
[0103]
存储器，用于存储计算机程序；
[0104]
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上任一项所述输电线路设备的巡检路径规划方法的步骤。
[0105]
该处理器执行的路径规划方法的步骤可以如下：
[0106]
获取各个待巡检输电线路的巡检指令；
[0107]
根据所述巡检指令在预先创建的巡检列表记录中，查找每个所述待巡检输电线路上多个输电设备分别所在的巡检节点作为待巡检节点，并查询各个所述待巡检节点的位置
信息以及相邻两个所述待巡检节点之间的相对距离；
[0108]
根据各个所述待巡检节点的位置信息以及所述相对距离，利用最短路径算法确定并输出依次经过各个所述待巡检节点的巡检路径。
[0109]
本申请中在对需要巡检的多条输电线路进行巡检时，将各个输电线路上的输电设备进行统一路径规划，避免按照输电线路走向巡检产生路径重复的问题，在一定程度上提高人工巡检的工作效率和巡检工作的合理性，避免人力劳动的浪费。
[0110]
本申请还提供了一种计算机可读存储介质的实施例，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上任一项所述输电线路设备的巡检路径规划方法的步骤。
[0111]
该计算机可读存储介质可以包括随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质。
[0112]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
[0113]
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。