变压器质量检测任务调度方法及系统与流程

1.本发明属于配电变压器的检测技术领域，尤其涉及一种变压器质量检测任务调度方法及系统。


背景技术：

2.随着电网建设的推进，各地新装或更换的配电变压器（简称配变）很多，而对配电变压器的质量检测，是确保供电可靠性和电能质量的重要环节。配电变压器的检测过程比较复杂，检测项目较多，并且每个检测项目所涉及的标准、设备、工艺、安全性等都各不相同，对检测人员的技能要求也不同，检测过程中影响进度的异常情况也经常发生。
3.目前对配电变压器的检测任务的调度，通常采用人工排班的方式，即事先制定详细的检测计划，统一安排设备、场地和人员等资源按步骤进行检测。这种方式简单易行，但存在较大的缺陷，主要包括两个方面：第一.存在着资源的利用效率太低的问题。
4.因配电变压器的检测过程比较复杂，异常情况很多，项目的检测时间很难准确估算。如果某个项目提前完成，相关资源就会闲置一段时间，而如果该项目延后，就会造成其他样品排队等候，其他项目的资源也会闲置，造成工序混乱。
5.第二.存在着无法灵活处理突发情况的问题。
6.对部分样品返厂整改，或者临时变换检测工艺，或需要对某个样品加急处理，就要进行重新排班，即费时费力。


技术实现要素：

7.针对上述现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种变压器质量检测任务调度方法及系统，其目的是为了实现能够针对配电变压器的检测工艺，采用智能算法，自动调度检测过程的样品、设备、场地和人员等资源，并能随时处理突发情况，自动重新分配资源，既满足配电变压器检测的专业要求，又最大限度的避免资源浪费，提高检测效率的发明目的。
8.本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：变压器质量检测任务调度方法，包括以下步骤：步骤1、对检测项目进行建模；步骤2、对检测资源进行建模；步骤3、自动分配检测任务；步骤4、自动处理异常情况；步骤5、调整检测项目；步骤6、自动安排准备工作；步骤7、进行统计和优化。
9.更进一步的，所述对检测项目进行建模是根据配电变压器的检测工艺及规范，建
申请退样四大类；步骤（2）对第1类异常，系统不启动重新调度程序，只做记录，一旦同一个样品出现两次1类异常，则自动升级为第3类异常；步骤（3）对第2类异常，系统调取同一委托方对同类异常的整改记录，计算平均整改周期，如该周期小于设定阈值，初始值为2天，且待检样品中没有特急样品，则不启动重新调度程序，否则启动重新调度程序；步骤（4）对第3类和第4类异常，则立即启动重新调度程序。
13.更进一步的，所述调整检测项目是指在检测之前和检测过程中，调整检测项目，修改样品优先级；在调整项目或修改优先级后，调度系统会自动调整检测顺序，同时考虑检测质量、搬运成本、送断电次数的因素，将所有因素结合其加权因子，得到最优结果。
14.更进一步的，所述自动安排准备工作是指在生成检测任务后，调度系统会根据设置，自动在指定时间安排准备工作。
15.更进一步的，所述进行统计和优化是指在样品检测完毕后，调度系统进行设备闲置、搬运次数、断送电次数指标的统计，并进行横向和纵向比较，优化调度算法。
16.变压器质量检测任务调度系统，采用单服务器单网络架构，管控平台通过交换机分别与实验室进行信息交互；调度系统包含以下模块：数据管理模块、实时计算模块、人机交互模块及结果通知模块；模块的执行顺序为：（1）执行数据管理模块，准备基础数据；（2）执行实时计算模块，计算变压器质量检测任务调度结果；（3）执行人机交互模块，由用户进行确认；（4）最后执行结果通知模块，将计算得到的任务调度方案通知操作者；所述系统的硬件之间，均采用局域网连接；所述数据管理模块负责输入和存储各类档案数据、检测数据、业务流程、历史记录；所述实时计算模块负责调用算法，计算配电变压器检测任务的调度结果；所述人机交互模块负责人机互动，对调度过程进行人为干预；所述结果通知模块用现场指示屏、移动客户端等方式，将调度结果反馈给现场工作人员。
17.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的变压器质量检测任务调度方法的步骤。
18.本发明具有以下有益效果及优点：本发明提供的一种变压器质量检测任务调度方法，本发明利用智能调度算法采用多维向量模型和机器学习算法，可对检测结果的各项指标，如检测时长、搬运次数、送断电次数等进行考评，并自动反馈给调度算法，调整有关计算参数，进行自我优化。
19.本发明适用于各类大中小型配电变压器检测机构，经检测机构试用，取得了较好的效果。主要有以下几个方面：（1）减少资源闲置，提高检测效率，每台配电变压器的平均检测时间由12个工作日降为10个工作日，提升效率17%。
20.（2）减少搬运次数，降低成本，每台配电变压器的平均搬运次数由6次降低到5.5次。
21.（3）减少送断电次数，每台配电变压器的平均送断电次数从9次降低到8次，可延长相关设备的使用年限，并节约人力成本。
附图说明
22.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本发明系统架构图；图2是本发明配电变压器检测过程自动调度系统实现流程图。
具体实施方式
23.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
25.下面参照图1和图2描述本发明一些实施例的技术方案。
26.实施例1本发明提供了一个实施例，是一种变压器质量检测任务调度方法，如图2所示，图2是本发明配电变压器检测过程自动调度系统实现流程图。
27.本发明调度方法具体包括以下步骤：步骤1、对检测项目进行建模；具体是根据配电变压器的检测工艺及规范，建立每个检测项目的数字化模型。
28.所述检测工艺及规范包含检测项目的顺序信息，如哪些项目必须在短路试验前进行，哪些项目必需在短路试验后进行，哪些项目必需按顺序进行，哪些项目可以随时进行等。具体是：检测工序、所需设备、所需场地、所需人员技能、平均时长、最短时长、异常情况、异常概率等，调度算法在计算最优结果时，需要使用这些参数。
29.步骤2、对检测资源进行建模；配电变压器的检测资源包括：检测设备、场地、人员、后勤工具、电源设施等资源，在调度检测任务时，必须考虑充分考虑这些资源，既避免资源冲突，又最大限度的避免资源闲置，提高效率。每个资源都配置加权系数，表示对检测项目的重要程度，并标明资源是否可以临时调配、是否可以互相匹配等信息。
30.步骤3、自动分配检测任务；所述自动分配检测任务具体是采用智能调度算法，自动编制配电变压器的检测任务。
31.所述智能调度算法是系统使用多种维度的参数或变量及其加权因子，综合考虑：样品型号，检测类型，送样单位性质，当前库存样品数量，实验室状态，检测设备的使用情
况，检测设备的检修计划，相关检测人员的资质等技能情况，样品的紧急程度等各种因素，进行加权计算得到最佳的任务分配方案。
32.所述实验室状态具体包括检测中的样品数量等。
33.所述样品型号包括叠铁芯、非晶、立体巻鉄心、高过载、干式等。
34.所述检测类型包括国网抽检试验、省级抽检试验、型式试验、委托试验等。
35.单位性质包括使用单位、生产单位、委托单位、管理部门等。
36.本发明所述智能调度算法的具体过程包括以下步骤：步骤3.1根据样品型号和检测类型，自动选取检测项目，并标注各种属性。
37.所述各种属性包括：是否必检、是否具有破坏性、是否必须在某个项目之前或之后等，并为每个项目分配优先级。
38.步骤3.2根据检测类型和送样单位性质，自动计算该样品的优先级，并将样品优先级整合到项目优先级，生成新的项目优先级。
39.具体算法为：如果样品优先级为最高级（限期），则将相关项目的优先级都设为最高（限期）；如果样品优先级为第二级（特急），则将项目优先级上浮33%；如果样品优先级为第三季（加急），则项目优先级保持不变；如果样品优先级为最低级（一般），则把相关项目优先级都设为最低。
40.步骤3.3循环遍历每个试验台和每个样品，计算出最优的调度结果。
41.设试验台数量为m，每个试验台标记为ti（其中i=1,2,...,m；样品数量为n，试验台ti上当前放置的样品为ti0，每个样品标记为yj（其中j=1,2,...,n）。现在的问题就是求解“是否要把yj调配到ti”，记为yj-》ti（注意j和i都是变量）。本算法采用的方法是循环遍历，计算把yj调配到ti的权值，记为r(i,j)。具体计算方法为：（1）如果yj-》ti后，能增加最高优先级的项目数量，即让最高优先级的项目提前开始检测，则把r设为最大值100。
42.（2）将r值预设为q(yj)-q(yi0)，其中q(yj)表示样品yj在改试验台进行的检测项目的权重。
43.（3）如果yj-》ti后，需增加一次搬运，则将r值减去搬运权值（可优化，初始值为10）。其中，是否需要搬运的判断依据是j和i0的值，如两者相等则不需要搬运。
44.（3）如果yj-》ti后，需增加一次送断电，则将r值减去送断电权值（可优化，初始值为20）。其中，是否需要送断电的判断依据是调度前后两个样品的电压电流参数，如参数相同则可连续供电，不需要送断电操作。
45.（4）在上述计算中，还需要检查工艺规范和强制性检测顺序规范，如违反了规范，则直接将r值设为最小值-100。其中工艺规范和强制性检测顺序规范，是指国家电网公司制定的样品检测规范，其中规定了一部分检测项目的顺序，例如a项目必须在b项目之前进行，不能在b项目之后。
46.得到所有的r值后，选取其中最大且不重复的n个调度项，即组成最佳调度方案。
47.所述智能调度算法采用多维向量模型和机器学习算法，可对检测结果的各项指标，如检测时长、搬运次数、送断电次数等进行考评，并自动反馈给调度算法，调整有关计算参数，进行自我优化。
48.步骤4、自动处理异常情况；
在检测配电变压器的过程中如果出现异常情况，本发明调度系统和调度方法可以进行自动处理，自动寻找最优路径，重新分配检测任务。
49.所述异常情况包括：需要返厂整改，需要专家委员会讨论决策，具有相关技能的检测人员临时缺位等情况，可在系统中填写具体情况，系统启动调度算法重新分配资源。重新分配时也会综合考虑各种因素，并在满足检测工艺要求的前提下，尽可能减少资源闲置，减少搬运和送断电次数。
50.在寻找所述最优路径时需要综合考虑以下因素，得到加权最优值：（1）新任务不能与检测工艺、设备功能、场所容量、人员技能等相冲突；（2）尽量避免资源闲置，提高检测效率；（3）尽量避免反复搬运样品、反复送电断电，以节约人力物力成本。
51.出现异常后自动寻找最优路径并重新分配任务，具体包括以下几个步骤：步骤（1）首先根据实际情况，将异常分为1-情况反馈、2-委托方整改、3-不合格上报、4-申请退样等四个大类；步骤（2）对第1类异常，系统不启动重新调度程序，而是只做记录，一旦同一个样品出现两次1类异常，则自动升级为第3类异常；步骤（3）对第2类异常，系统调取同一委托方对同类异常的整改记录，计算平均整改周期，如该周期小于设定阈值（初始值为2天）且待检样品中没有特急样品，则不启动重新调度程序，否则启动重新调度程序；步骤（4）对第3类和第4类异常，则立即启动重新调度程序。重新调度程序的算法，与分配任务时的调度算法相同。
52.步骤5、调整检测项目；在检测之前和检测过程中，可以人为调整检测项目，修改样品优先级。在调整项目或修改优先级后，调度系统会自动调整检测顺序，同时考虑检测质量、搬运成本、送断电次数等因素，将所有因素结合其加权因子，得到最优结果。
53.所述人为调整检测项目是通过人为对检测任务进行调整和干预，例如临时改变样品的优先级。系统将样品的优先级设为“一般”、“加急”、“特急”、“限期”等多个级别，使用人员获得授权后即可调整优先级，系统会自动触发调度算法，对检测任务进行重新分配。
54.步骤6、自动安排准备工作；在生成检测任务后，调度系统会根据设置，自动在指定时间安排准备工作，以确保检测项目顺利进行。
55.所述准备工作是指在检测项目开始之前，需要提前进行的各种准备工作，具体包括：搬运和交接样品，安排场地，准备高压电源，准备安全隔离措施等，系统可根据任务调度结果，自动发出相关通知，让有关人员提前做好准备工作。
56.具体实施时，提前进行准备工作包括：如果样品的场所需要发生变化，系统在项目开始前30分钟自动通知后勤人员，准备搬运样品；如果该检测项目需要高压电，系统在项目开始前15分钟和结束后，自动通知电源管理人员，准备进行断送电操作；在进行雷电冲击、短路承受能力等试验项目前，自动发出安全警示，避免安全隐患的发生。
57.步骤7、进行统计和优化。
58.在样品检测完毕后，调度系统进行设备闲置、搬运次数、断送电次数等指标的统
计，并进行横向和纵向比较，不断优化调度算法。
59.具体实施时，在检测任务结束后，系统会启动统计考评程序，对样品检测过程中的各项指标进行统计和比较，以优化相关算法。
60.实施例2本发明又提供了一个实施例，是一种变压器质量检测任务调度系统，如图1所示，图1是本发明系统架构图。
61.本发明调度系统采用单服务器单网络架构，管控平台通过交换机分别与10个实验室进行信息交互。本发明系统共涉及检测设备200余个（件），检测人员约50人。
62.本发明调度系统能够对配电变压器进行的检测项目包括：绝缘电阻测量、电压比测量和联结组标号检定、绕组电阻测量、外施耐压试验、感应耐压试验、空载电流和空载损耗测量、短路阻抗和负载损耗测量、温升试验、声级测定、短路承受能力试验、雷电冲击试验、局部放电试验、绝缘耐热等级、过载能力、绝缘油试验等10余个检测项目。
63.本发明变压器质量检测任务调度系统包含以下功能模块：数据管理模块、实时计算模块、人机交互模块、结果通知模块。
64.模块的执行顺序为：（1）执行数据管理模块，准备基础数据；（2）执行实时计算模块，计算变压器质量检测任务调度结果；（3）执行人机交互模块，由用户进行确认；（4）最后执行结果通知模块，将计算得到的任务调度方案通知工作人员。
65.所述系统的硬件之间，均采用局域网连接。
66.其中，所述数据管理模块负责输入和存储各类档案数据、检测数据、业务流程、历史记录等。
67.所述实时计算模块负责调用算法，计算配电变压器检测任务的调度结果。
68.所述人机交互模块负责人机互动，对调度过程进行人为干预。
69.所述结果通知模块用现场指示屏、移动客户端等方式，将调度结果反馈给现场工作人员。
70.实施例3基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现实施例1所述的变压器质量检测任务调度方法的步骤。
71.本领域内的技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
72.本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
73.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
74.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
75.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。