CN113177690B - 海上风电场运维调度方法、系统、计算机设备和存储介质 - Google Patents

海上风电场运维调度方法、系统、计算机设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种海上风电场运维调度方法、系统、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取海上风电场的各运维任务；根据各运维任务的任务信息，匹配各运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各运维人员组的各船只，分配各船只对应的运维工作面；确定各船只接送各运维人员组完成对应的运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则；确定各运维调度路径中的节点信息，基于节点信息确定海上风电场的运维调度方案。采用本申请实施例方法，能够实现海上风电场的运维任务的智能化调度，提高海上风电场的运维排布效率和安全性，并能够降低运维成本。

Description

海上风电场运维调度方法、系统、计算机设备和存储介质
技术领域
本申请涉及海上风电场技术领域，特别是涉及一种海上风电场运维调度方法、系统、计算机设备和存储介质。
背景技术
海上风电场是指近海浅水区(水深35米以内)及近海深水区(水深35米至50米)的风电机组群落。与陆上风电场相比，海上风电场的优点主要是不占用土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风电机组单机容量更大，年利用小时数更高。随着海上风电场的快速发展，对海上风电场的运维需求不断增加。
由于海上风电场容易受到恶劣环境以及极端天气的影响，设备运行环境差、风机故障率高、运维作业时间窗口有限，而且海上风电场的运维主要依靠船只，但是船只出海时容易受天气、海况等制约，使运维人员的出海运维任务难以提前规划，规划难度大。目前主要采用人工手段对运维任务进行规划，但是当海上风电场的运维工作量大、任务复杂时，就会导致海上风电场的运维排布效率低。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高海上风电场的运维排布效率的海上风电场运维调度方法、系统、计算机设备和存储介质。
一种海上风电场运维调度方法，所述方法包括：
获取海上风电场的各运维任务；
根据各所述运维任务的任务信息，匹配各所述运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各所述运维人员组的各船只，分配各所述船只对应的运维工作面；
确定各所述船只接送各所述运维人员组完成对应的所述运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各所述运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则；
确定各所述运维调度路径中的节点信息，基于所述节点信息确定所述海上风电场的运维调度方案。
在其中一个实施例中，在所述获取海上风电场的各运维任务之前，包括：
根据所述海上风电场的海域气象信息，确定可出海窗口期。
在其中一个实施例中，所述获取海上风电场的各运维任务，包括：
按照预设的任务类型对应的优先级，获取海上风电场的各运维任务；所述任务类型包括消缺任务、特殊任务和定检任务中的至少一种；所述消缺任务的优先级大于所述特殊任务，所述特殊任务的优先级大于所述定检任务。
在其中一个实施例中，各所述运维任务的任务信息，包括：任务类型、任务数量、任务时长、任务描述、各所述运维任务中的各待检修设备的数量和位置、各所述待检修设备之间的距离、各所述运维任务中是否存在指定的工具和/或备品备件、是否需要船只停靠支持作业。
在其中一个实施例中，在所述根据各所述运维任务的任务信息，匹配各所述运维任务对应的运维人员组时，当多个所述运维任务对应的运维人员组相同时，则将相同的所述运维人员组作为公共运维人员组。
在其中一个实施例中，所述确定用于接送各所述运维人员组的各船只，分配各所述船只对应的运维工作面，包括：
选取其中一项运维任务，将与选取的所述运维任务中的待检修设备之间的距离小于预设距离的各待检修设备对应的各运维任务，作为同一个运维工作面；
基于所述运维工作面中的各运维任务的任务信息，分配各所述船只对应的运维工作面，一艘船只与一个运维工作面对应。
在其中一个实施例中，所述运维任务排布规则，包括：
在所述运维任务需要船只停靠支持作业时，将需要船只停靠支持作业的所述运维任务作为所述船只首次接送各所述运维人员组执行对应的运维任务时最后执行的运维任务；
在所述运维工作面中的运维任务的总任务时长小于或等于预设任务时长时，增加所述运维任务的数量；
在所述运维工作面中的运维任务的总任务时长大于所述预设任务时长时，延长所述预设任务时长至所述总任务时长，在根据所述可出海窗口期无法延长所述预设任务时长时，对所述运维任务进行截断处理；
在所述运维任务中存在指定的运维人员组和船只时，单独排布所述运维任务。
在其中一个实施例中，所述运维人员组接送规则，包括：送人规则和接人规则；
所述送人规则，包括：
在各所述船只接送各所述运维人员组时，各所述船只须经过预先设定的安全拐点；
在各所述船只接送各所述运维人员组时，各所述船只仅用于接送匹配的运维工作面对应的运维人员组；
在各所述船只接送各所述运维人员组时，使各所述船只将各所述运维人员组送至首个执行的运维任务的行驶路径最短；
在各所述船只接送各所述运维人员组，且不存在所述公共运维人员组时，使各所述船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；
在各所述船只接送各所述运维人员组，且存在所述公共运维人员组时，使各所述船只以有折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；
所述接人规则，包括：
在各所述船只接送各所述运维人员组时，在各所述运维人员组均完成对应的运维任务后，使各所述船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；
或者，使各所述船只以有折返且行驶路径最短的原则，按照各所述运维人员组完成对应的运维任务的时间先后顺序，逐一到达各所述待检修设备。
在其中一个实施例中，所述节点信息，包括：所述船只到达各所述待检修风机的时间、在各所述待检修风机处的停留时间、接送所述运维人员组返程抵达海上升压站或港口的时间、折返点和需要折返接送所述运维人员组的待检修设备的位置、需要送饭的所述运维人员组的待检修设备的位置和送饭时间。
一种海上风电场运维调度系统，所述系统包括：
运维任务获取模块，用于获取海上风电场的各运维任务；
运维任务匹配模块，用于根据各所述运维任务的任务信息，匹配各所述运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各所述运维人员组的各船只，分配各所述船只对应的运维工作面；
运维调度路径确定模块，用于确定各所述船只接送各所述运维人员组完成对应的所述运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各所述运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则；
运维调度方案确定模块，用于确定各所述运维调度路径中的节点信息，基于所述节点信息确定所述海上风电场的运维调度方案。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其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上述的方法的步骤。
上述海上风电场运维调度方法、系统、计算机设备和存储介质，通过获取海上风电场的各运维任务；根据各运维任务的任务信息，匹配各运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各运维人员组的各船只，分配各船只对应的运维工作面；确定各船只接送各运维人员组完成对应的运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则；确定各运维调度路径中的节点信息，基于节点信息确定海上风电场的运维调度方案。采用上述实施例方法，能够实现海上风电场的运维任务的智能化调度，提高海上风电场的运维排布效率和安全性，并能够降低运维成本。
附图说明
图1为一个实施例中海上风电场运维调度方法的应用环境图；
图2为一个实施例中海上风电场运维调度方法的流程示意图；
图3为一个具体实施例中海上风电场运维调度方法的示意图；
图4为一个具体实施例中第一天的运维调度路径的示意图；
图5为一个具体实施例中第二天的运维调度路径的示意图；
图6为一个具体实施例中第三天的运维调度路径的示意图；
图7为一个实施例中海上风电场运维调度系统的结构框图；
图8为一个实施例中计算机设备的内部结构图；
图9为另一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在其中一个实施例中，本申请提供的海上风电场运维调度方法，可以应用于如图1所示的应用环境中，该应用环境可以同时涉及终端102和服务器104。其中，终端102和服务器104可以通过网络或其他通信方式进行通信。具体地，服务器104通过终端102获取海上风电场的各运维任务；根据各运维任务的任务信息，匹配各运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各运维人员组的各船只，分配各船只对应的运维工作面；确定各船只接送各运维人员组完成对应的运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则；确定各运维调度路径中的节点信息，基于节点信息确定海上风电场的运维调度方案。
在其中一个实施例中，还可以由终端102从服务器102中获取海上风电场的各运维任务，终端102根据各运维任务的任务信息确定各运维调度路径，最终确定海上风电场的运维调度方案。
在其中一个实施例中，还可以由终端102直接获取海上风电场的各运维任务，终端102根据各运维任务的任务信息确定各运维调度路径，最终确定海上风电场的运维调度方案。
其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在其中一个实施例中，如图2所示，提供了一种海上风电场运维调度方法，以该方法应用于确定海上风电场的运维调度方案的终端102和/或服务器104为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S202，获取海上风电场的各运维任务。
其中，海上风电场是指近海浅水区(水深35米以内)及近海深水区(水深35米至50米)的风电机组群落。与陆上风电场相比，海上风电场的优点是不占用土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高，风电机组单机容量更大，年利用小时数更高。海上风电场中的设备主要包括风机、电缆、变电站、海上升压站等。
在其中一个实施例中，根据海上风电场的实际运维需求，其运维任务的任务类型主要包括：消缺任务、特殊任务和定检任务。其中，消缺任务是指直接影响发电收益的故障类型，属于紧急故障，例如风机不能正常运转。特殊任务是指间接影响发电收益的故障类型，紧急程度次于消缺任务，例如风机塔筒内的电梯故障。定检任务是指例行的检修任务类型，例如风机部件需要数月、半年或一年例行检查、维修或更换。
在其中一个实施例中，可以预先设置运维任务数据库。其中，在运维任务数据库中可以预先存储海上风电场的各运维任务数据。运维任务数据主要包括：运维任务信息、海上风电场的场址、港口、设备、安全拐点、海上升压站的位置等。
在其中一个实施例中，在获取海上风电场的各运维任务时，可以按照预设的任务类型对应的优先级，从运维任务数据库中进行获取。其中，将优先级设置为消缺任务的优先级大于特殊任务，特殊任务的优先级大于定检任务。在获取到的运维任务中，任务类型可以包括消缺任务、特殊任务和定检任务中的至少一种。在获取各运维任务之后，确定各运维调度路径时，不再区分获取到的各运维任务的优先级。
在其中一个实施例中，在确定海上风电场的运维调度方案时，可以只确定一天的运维调度方案，也可以确定连续多天的运维调度方案。其中，在确定连续多天的运维调度方案时，可以获取连续多天的各运维任务，对连续多天的各运维任务进行逐天排布，最终确定连续多天的各运维调度任务对应的逐天的运维调度方案。
在其中一个实施例中，在获取海上风电场的各运维任务之前，包括：根据海上风电场的海域气象信息，确定可出海窗口期。其中，海上风电场的海域气象信息包括：海上风电场所处海域的天气、风速、风向、浪高和潮汐等信息。为了保证运维任务的安全性，运维人员组出海完成运维任务的工作时间必须在可出海窗口期内。具体地，可以从海洋气象系统获取海上风电场的海域气象信息，确定可出海窗口期，作为运维人员组的当天工作时长的基础，以确定当天的运维任务的起始时间和终止时间。
在其中一个实施例中，在根据海上风电场的海域气象信息，确定可出海窗口期之后，还包括：根据可出海窗口期设置各运维任务的紧急备用时长。具体地，在获取各运维任务时，在使各运维任务的总任务时长不超过可出海窗口期时长的前提下，在各运维任务的总任务时长基础上延长预设时长作为紧急备用时长，以应对需要延迟少量时间才能完成的任务。其中，预设时长可以设置为1小时。
具体地，获取海上风电场的各运维任务。
步骤S204，根据各运维任务的任务信息，匹配各运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各运维人员组的各船只，分配各船只对应的运维工作面。
在其中一个实施例中，各运维任务的任务信息，主要包括：任务类型、任务数量、任务时长、任务描述、各运维任务中的各待检修设备的数量和位置、各待检修设备之间的距离、各运维任务中是否存在指定的工具和/或备品备件、是否需要船只停靠支持作业等。
具体地，各待检修设备的位置和各待检修设备之间的距离，可以通过坐标的方式确定。工具是指执行运维任务时需要的维修机组器具，可以包括大型工具和小型工具，大型工具可以包括大型液压拉马等，小型工具可以包括套筒扳手、液压力矩扳手、手电钻等。备品备件是指执行运维任务时需要的机组元件，可以包括变桨齿轮、螺母、轴承座等。
在其中一个实施例中，当运维任务需要大型工具和/或存在指定的备品备件时，运维任务的任务时长还包括大型工具和/或备品备件的转运时长，转运时长主要包括大型工具和/或备品备件的装载时长和卸载时长。其中，装载时长和卸载时长根据实际运维情况进行确定，在连续多天的运维任务均需要大型工具和/或备品备件时，只计算第一天的装载时长和最后一天的卸载时长。
在其中一个实施例中，可以预先设置工具和/或备品备件数据库。其中，在工具和/或备品备件数据库中可以预先存储工具和/或备品备件的型号、功能、数量、编号、用途等数据。在确定运维任务所需工具，及其存在指定的备品备件之后，从工具和备品备件数据库中查询工具和/或备品备件是否在库、状态等数据，形成工具和/或备品备件借出记录或消耗记录，在工具和/或备品备件的数量小于预设数量，向运维人员发出提醒以及时补充。
在其中一个实施例中，可以预先设置运维人员数据库。其中，在运维人员数据库中可以按照运维人员的技能水平，对运维人员进行分组并确定对应的唯一编号，形成运维人员组。运维人员组中不存在运维人员数量的限制。在根据各运维任务的任务信息，匹配各运维任务对应的运维人员组时，当多个运维任务对应的运维人员组相同时，则将相同的运维人员组作为公共运维人员组。
在其中一个实施例中，可以预先设置船只数据库。其中，在船只数据库中可以预先存储能够用于执行运维任务的船只的数量、质量、载重量、空间大小、可载物类型、燃料使用、航行速度、使用年限、历史航行路程等信息。
在其中一个实施例中，在分配船只对应的运维任务之前，根据获取的各运维任务的信息，确定对应的运维工作面。具体地，可以从获取的各运维任务中选取其中一项运维任务，将与选取的运维任务中的待检修设备之间的距离小于预设距离的各待检修设备对应的各运维任务，作为同一个运维工作面。具体地，可以确定选取的运维任务中的待检修设备的坐标，通过与其他的运维任务中的待检修设备的坐标进行比对，确定各待检修设备之间的距离。在确定运维工作面时，尽量使多个运维工作面中的运维任务的数量以及运维任务的总任务时长相近，运维工作面的数量可以为多个。
在其中一个实施例中，在确定运维工作面之后，基于运维工作面中的各运维任务的任务信息，分配各船只对应的运维工作面，一艘船只与一个运维工作面对应。具体地，船只仅用于执行与其匹配的运维工作面中的各项任务，包括接送运维人员组、运送工具和/或备品备件、送饭等任务，以避免出现船只交叉行驶和运送混乱的情况，提高运维任务的效率和安全性。
具体地，根据各运维任务的任务信息，匹配各运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各运维人员组的各船只，分配各船只对应的运维工作面。
步骤S206，确定各船只接送各运维人员组完成对应的运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则。
在其中一个实施例中，在获取海上风电场的各运维任务，匹配了对应的运维人员组和船只之后，可以将匹配好的所有任务信息转化为任务矩阵，以便进行运维调度路径的确定。具体地，任务矩阵主要包括序号、优先级、任务风机编号、工作时长、工具和/或备品备件的转运时长、运维人员组序号、船只的数量、工作天数、船只的速度和油耗。
在其中一个实施例中，可以采用枚举法的方式确定各船只接送运维人员组完成对应的运维工作面中的运维任务的各运维调度路径。其中，枚举法是在进行归纳推理时，逐个考察了事件的所有可能情况，进而从中找出符合要求的结论。具体地，在确定了每艘船只对应的运维工作面之后，采用枚举法的方式确定对应的各运维调度路径，在确定各运维调度路径时，不再区分各运维任务的优先级。
在其中一个实施例中，在确定各运维调度路径时，使各运维调度路径满足预设的运维任务排布规则，具体包括：(1)在运维任务需要船只停靠支持作业时，将需要船只停靠支持作业的运维任务作为船只首次接送各运维人员组执行对应的运维任务时最后执行的运维任务。(2)在运维工作面中的运维任务的总任务时长小于或等于预设任务时长时，增加运维任务的数量，以使运维人员组完成尽可能多的运维任务。(3)在运维工作面中的运维任务的总任务时长大于预设任务时长时，延长预设任务时长至总任务时长，在根据可出海窗口期无法延长预设任务时长时，对运维任务进行截断处理。其中，可以将运维任务截断为当天实际完成任务时长以及剩余任务时长。具体地，预设任务时长可以设置为8小时。在运维工作面中的运维任务的总任务时长大于8小时时，则可以延长预设任务时长至总任务时长，在总任务时长超过可出海窗口期的时长，即根据可出海窗口期无法延长预设任务时长时，则对该运维工作面中的运维任务进行截断处理，截断为当天实际完成任务时长，以及第2/n天完成该运维工作面中的运维任务的剩余任务时长，在确定第2/n天需要执行的运维任务时和对应的运维调度路径时，该运维工作面中的运维任务的任务时长，按照剩余任务时长进行处理。(4)在运维任务中存在指定的运维人员组和船只时，单独排布运维任务。其中，将该运维任务确定为特殊作业任务，单独确定对应的船只的运维调度路径。
在其中一个实施例中，在确定对应的各运维调度路径时，使各运维调度路径满足预设的运维人员组接送规则，主要包括送人规则和接人规则。
其中，送人规则具体包括：(1)在各船只接送各运维人员组时，各船只须经过预先设定的安全拐点，以保证运维任务的安全性。(2)在各船只接送各运维人员组时，各船只仅用于接送匹配的运维工作面对应的运维人员组。具体地，船只仅用于执行与其匹配的运维工作面中的各项任务，包括接送运维人员组、运送工具和/或备品备件、送饭等任务，以提高运维任务的效率和安全性。(3)在各船只接送各运维人员组时，使各船只将各运维人员组送至首个执行的运维任务的行驶路径最短。(4)在各船只接送各运维人员组，且不存在公共运维人员组时，使各船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达各待检修设备。(5)在各船只接送各运维人员组，且存在公共运维人员组时，使各船只以有折返且行驶路径最短的原则逐一到达各待检修设备。
具体地，在不存在公共运维人员组时，则船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达运维任务中的各待检修设备，在将运维人员组均送至待检修设备后，执行返程接运维人员组的任务。在船只将运维人员组送至待检修设备时，若存在公共运维人员组时，则船只会折返接公共运维人员组，并将其送至其他待检修设备执行运维任务，则船只会在送公共运维人员组的阶段顺便接其他运维人员组，以提高运维任务的效率。其中，在船只顺便接其他运维人员组时，其他运维人员组需满足与公共运维人员组之间的距离小于预设距离，且完工时间先于公共运维人员组完工时间，或该运维人员组的运维任务能够在公共运维人员组完工时间基础上延后30分钟内完成。
其中，接人规则具体包括：在各船只接送各运维人员组时，在各运维人员组均完成对应的运维任务后，使各船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达各待检修设备；或者，使各船只以有折返且行驶路径最短的原则，按照各运维人员组完成对应的运维任务的时间先后顺序，逐一到达各待检修设备。
具体地，确定各船只接送各运维人员组完成对应的运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则。
步骤S208，确定各运维调度路径中的节点信息，基于节点信息确定海上风电场的运维调度方案。
在其中一个实施例中，各运维路径中的节点信息，主要包括：船只到达各待检修风机的时间、在各待检修风机处的停留时间、接送运维人员组返程抵达海上升压站或港口的时间、折返点和需要折返接送运维人员组的待检修设备的位置、需要送饭的运维人员组的待检修设备的位置和送饭时间等。其中，待检修设备的位置可以通过坐标的方式确定。在确定各运维调度路径中的节点信息之后，将每个运维调度路径的节点信息形成集合并分别进行存储，以便后续进行调用或确定运维调度方案。
在其中一个实施例中，各运维路径中的节点信息，还包括：船只的数量、运载能力和燃料消耗、各运维任务信息、各运维任务的工具和/或备品备件等信息。在基于节点信息确定海上风电场的运维调度方案时，可以将总工时最短或总成本最低的运维调度路径确定为最终的运维调度方案。其中，运维调度方案具体可以包括：船只的数量和型号、船只对应的运维工作面中的各待检修设备、船只行驶的路线图、船只转运时间、总路程等。
具体地，确定各运维调度路径中的节点信息，基于节点信息确定海上风电场的运维调度方案。
上述海上风电场运维调度方法中，通过获取海上风电场的各运维任务；根据各运维任务的任务信息，匹配各运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各运维人员组的各船只，分配各船只对应的运维工作面；确定各船只接送各运维人员组完成对应的运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则；确定各运维调度路径中的节点信息，基于节点信息确定海上风电场的运维调度方案。采用上述实施例方法，能够实现海上风电场的运维任务的智能化调度，提高海上风电场的运维排布效率和安全性，并能够降低运维成本。
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及其中一个具体实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在其中一个具体实施例中，如图5所示为海上风电场运维调度方法的示意图，具体步骤如下：
步骤1、根据海上风电场的实际情况和海域气象信息，确定海上风电场中的各港口、海上升压站、安全拐点和风机的坐标，船只的数量、船只的速度，出发地点、出发时间、当天工作时长和持续工作天数等。
步骤2、在获取海上风电场的各运维任务，并匹配了对应的运维人员组和船只后，将匹配好的所有任务信息转化为任务矩阵，以便进行计算或调用。其中，任务矩阵主要包括序号、优先级、任务风机编号、工作时长、工具和/或备品备件的转运时长、运维人员组序号、船只的数量、工作天数、船只的速度和油耗。
步骤3、确定各船只接送各运维人员组完成对应的运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则；最终基于各运维调度路径中的节点信息确定海上风电场的运维调度方案。
在其中一个具体实施例中，海上风电场的运维调度任务数据对应的任务矩阵如表1所示。最终确定的运维调度方案中，第一天的运维调度路径的示意图如图4所示，对应的节点信息如表2所示；第二天的运维调度路径的示意图如图5所示，对应的节点信息如表3所示；第三天的运维调度路径的示意图如图6所示，对应的节点信息如表4所示。
其中，在图4-6的运维调度路径的示意图中，图中的横轴和纵轴均表示距离，其距离的单位不同。图中各括号内逗号前数字表示船只行驶轨迹的位置点，各括号内逗号后数字表示船只行驶到达该位置点的顺序。具体地，以图4为例，0表示港口，40表示安全拐点，39表示海上升压站。(0,1)表示船只到达的第1个位置是港口，(40,2)表示船只到达的第2个位置是安全拐点，(32,3)表示船只到达的第3个位置是编号32的风机。
表1：海上风电场运维调度任务矩阵
表2：第一天的运维调度路径对应的节点信息
表3：第二天的运维调度路径对应的节点信息
表4：第三天的运维调度路径对应的节点信息
应该理解的是，虽然图2的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在其中一个实施例中，如图7所示，提供了一种海上风电场运维调度系统，包括：运维任务获取模块710、运维任务匹配模块720、运维调度路径确定模块730和运维调度方案确定模块740，其中：
运维任务获取模块710，用于获取海上风电场的各运维任务。
运维任务匹配模块720，用于根据各所述运维任务的任务信息，匹配各所述运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各所述运维人员组的各船只，分配各所述船只对应的运维工作面。
运维调度路径确定模块730，用于确定各所述船只接送各所述运维人员组完成对应的所述运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各所述运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则。
运维调度方案确定模块740，用于确定各所述运维调度路径中的节点信息，基于所述节点信息确定所述海上风电场的运维调度方案。
在其中一个实施例中，海上风电场运维调度系统还包括：
可出海窗口期确定模块，用于根据所述海上风电场的海域气象信息，确定可出海窗口期。
在其中一个实施例中，运维任务获取模块710包括以下单元：
运维任务获取单元，用于按照预设的任务类型对应的优先级，获取海上风电场的各运维任务；所述任务类型包括消缺任务、特殊任务和定检任务中的至少一种；所述消缺任务的优先级大于所述特殊任务，所述特殊任务的优先级大于所述定检任务。
在其中一个实施例中，运维任务匹配模块720包括以下单元：
任务信息确定单元，用于确定各所述运维任务的任务信息，具体包括：任务类型、任务数量、任务时长、任务描述、各所述运维任务中的各待检修设备的数量和位置、各所述待检修设备之间的距离、各所述运维任务中是否存在指定的工具和/或备品备件、是否需要船只停靠支持作业。
公共运维人员组确定单元，用于确定在所述根据各所述运维任务的任务信息，匹配各所述运维任务对应的运维人员组时，当多个所述运维任务对应的运维人员组相同时，则将相同的所述运维人员组作为公共运维人员组。
运维工作面确定单元，用于选取其中一项运维任务，将与选取的所述运维任务中的待检修设备之间的距离小于预设距离的各待检修设备对应的各运维任务，作为同一个运维工作面。
运维工作面分配单元，用于基于所述运维工作面中的各运维任务的任务信息，分配各所述船只对应的运维工作面，一艘船只与一个运维工作面对应。
在其中一个实施例中，运维调度路径确定模块730包括以下单元：
运维任务排布规则确定单元，用于确定所述运维任务排布规则，具体包括：在所述运维任务需要船只停靠支持作业时，将需要船只停靠支持作业的所述运维任务作为所述船只首次接送各所述运维人员组执行对应的运维任务时最后执行的运维任务；在所述运维工作面中的运维任务的总任务时长小于或等于预设任务时长时，增加所述运维任务的数量；在所述运维工作面中的运维任务的总任务时长大于所述预设任务时长时，延长所述预设任务时长至所述总任务时长，在根据所述可出海窗口期无法延长所述预设任务时长时，对所述运维任务进行截断处理；在所述运维任务中存在指定的运维人员组和船只时，单独排布所述运维任务。
运维人员组接送规则确定单元，用于确定运维人员组接送规则，包括：送人规则确定单元和接人规则确定单元。
送人规则确定单元，用于确定在各所述船只接送各所述运维人员组时，各所述船只须经过预先设定的安全拐点；在各所述船只接送各所述运维人员组时，各所述船只仅用于接送匹配的运维工作面对应的运维人员组；在各所述船只接送各所述运维人员组时，使各所述船只将各所述运维人员组送至首个执行的运维任务的行驶路径最短；在各所述船只接送各所述运维人员组，且不存在所述公共运维人员组时，使各所述船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；在各所述船只接送各所述运维人员组，且存在所述公共运维人员组时，使各所述船只以有折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备。
接人规则确定单元，用于确定在各所述船只接送各所述运维人员组时，在各所述运维人员组均完成对应的运维任务后，使各所述船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；或者，使各所述船只以有折返且行驶路径最短的原则，按照各所述运维人员组完成对应的运维任务的时间先后顺序，逐一到达各所述待检修设备。
在其中一个实施例中，运维调度方案确定模块740包括以下单元：
节点信息确定单元，用于确定所述节点信息，具体包括：所述船只到达各所述待检修风机的时间、在各所述待检修风机处的停留时间、接送所述运维人员组返程抵达海上升压站或港口的时间、折返点和需要折返接送所述运维人员组的待检修设备的位置、需要送饭的所述运维人员组的待检修设备的位置和送饭时间。
关于海上风电场运维调度系统的具体限定可以参见上文中对于海上风电场运维调度方法的限定，在此不再赘述。上述海上风电场运维调度系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在其中一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储海上风电场运维调度数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种海上风电场运维调度方法。
在其中一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种海上风电场运维调度方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图8-9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在其中一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述的海上风电场运维调度方法的步骤。
在其中一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的海上风电场运维调度方法的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种海上风电场运维调度方法，所述方法包括：
根据海上风电场的海域气象信息，确定可出海窗口期，其中，所述可出海窗口期用于确定当天的各运维任务的起始时间、终止时间和紧急备用时长；
获取所述海上风电场的各所述运维任务；
根据各所述运维任务的任务信息，匹配各所述运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各所述运维人员组的各船只，分配各所述船只对应的运维工作面，其中，所述任务信息包括任务类型、任务数量、任务时长、任务描述、各所述运维任务中的各待检修设备的数量和位置、各所述待检修设备之间的距离、各所述运维任务中是否存在指定的工具和/或备品备件、是否需要船只停靠支持作业，所述任务时长包括所述工具和/或所述备品备件的装载时长和卸载时长；
确定各所述船只接送各所述运维人员组完成对应的所述运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各所述运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则，其中，各所述运维调度路径是通过枚举法确定的，所述运维任务排布规则，包括：在所述运维任务需要船只停靠支持作业时，将需要船只停靠支持作业的所述运维任务作为所述船只首次接送各所述运维人员组执行对应的运维任务时最后执行的运维任务；在所述运维工作面中的运维任务的总任务时长小于或等于预设任务时长时，增加所述运维任务的数量；在所述运维工作面中的运维任务的总任务时长大于所述预设任务时长时，延长所述预设任务时长至所述总任务时长，在根据所述可出海窗口期无法延长所述预设任务时长时，对所述运维任务进行截断处理；在所述运维任务中存在指定的运维人员组和船只时，单独排布所述运维任务；
所述运维人员组接送规则，包括：送人规则和接人规则；所述送人规则，包括：在各所述船只接送各所述运维人员组时，各所述船只须经过预先设定的安全拐点；在各所述船只接送各所述运维人员组时，各所述船只仅用于接送匹配的运维工作面对应的运维人员组；在各所述船只接送各所述运维人员组时，使各所述船只将各所述运维人员组送至首个执行的运维任务的行驶路径最短；在各所述船只接送各所述运维人员组，且不存在公共运维人员组时，使各所述船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；在各所述船只接送各所述运维人员组，且存在所述公共运维人员组时，使各所述船只以有折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；所述接人规则，包括：在各所述船只接送各所述运维人员组时，在各所述运维人员组均完成对应的运维任务后，使各所述船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；或者，使各所述船只以有折返且行驶路径最短的原则，按照各所述运维人员组完成对应的运维任务的时间先后顺序，逐一到达各所述待检修设备；
确定各所述运维调度路径中的节点信息，基于所述节点信息确定所述海上风电场的运维调度方案，所述节点信息包括：所述船只到达各所述待检修风机的时间、在各所述待检修风机处的停留时间、接送所述运维人员组返程抵达海上升压站或港口的时间、折返点和需要折返接送所述运维人员组的待检修设备的位置、需要送饭的所述运维人员组的待检修设备的位置和送饭时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取海上风电场的各运维任务，包括：
按照预设的任务类型对应的优先级，获取海上风电场的各运维任务；所述任务类型包括消缺任务、特殊任务和定检任务中的至少一种；所述消缺任务的优先级大于所述特殊任务，所述特殊任务的优先级大于所述定检任务。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据各所述运维任务的任务信息，匹配各所述运维任务对应的运维人员组时，当多个所述运维任务对应的运维人员组相同时，则将相同的所述运维人员组作为所述公共运维人员组。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定用于接送各所述运维人员组的各船只，分配各所述船只对应的运维工作面，包括：
选取其中一项运维任务，将与选取的所述运维任务中的待检修设备之间的距离小于预设距离的各待检修设备对应的各运维任务，作为同一个运维工作面；
基于所述运维工作面中的各运维任务的任务信息，分配各所述船只对应的运维工作面，一艘船只与一个运维工作面对应。
5.一种海上风电场运维调度系统，应用于权利要求1所述的方法，其特征在于，所述系统包括：
可出海窗口期确定模块，用于根据海上风电场的海域气象信息，确定可出海窗口期，其中，所述可出海窗口期用于确定当天的各运维任务的起始时间、终止时间和紧急备用时长；
运维任务获取模块，用于获取海上风电场的各运维任务；
运维任务匹配模块，用于根据各所述运维任务的任务信息，匹配各所述运维任务对应的运维人员组，确定用于接送各所述运维人员组的各船只，分配各所述船只对应的运维工作面，其中，所述任务信息包括任务类型、任务数量、任务时长、任务描述、各所述运维任务中的各待检修设备的数量和位置、各所述待检修设备之间的距离、各所述运维任务中是否存在指定的工具和/或备品备件、是否需要船只停靠支持作业，所述任务时长包括所述工具和/或所述备品备件的装载时长和卸载时长；
运维调度路径确定模块，用于确定各所述船只接送各所述运维人员组完成对应的所述运维工作面中的各运维任务的各运维调度路径，并使各所述运维调度路径满足预设的运维任务排布规则和运维人员组接送规则，其中，各所述运维调度路径是通过枚举法确定的，所述运维任务排布规则，包括：在所述运维任务需要船只停靠支持作业时，将需要船只停靠支持作业的所述运维任务作为所述船只首次接送各所述运维人员组执行对应的运维任务时最后执行的运维任务；在所述运维工作面中的运维任务的总任务时长小于或等于预设任务时长时，增加所述运维任务的数量；在所述运维工作面中的运维任务的总任务时长大于所述预设任务时长时，延长所述预设任务时长至所述总任务时长，在根据所述可出海窗口期无法延长所述预设任务时长时，对所述运维任务进行截断处理；在所述运维任务中存在指定的运维人员组和船只时，单独排布所述运维任务；所述运维人员组接送规则，包括：送人规则和接人规则；所述送人规则，包括：在各所述船只接送各所述运维人员组时，各所述船只须经过预先设定的安全拐点；在各所述船只接送各所述运维人员组时，各所述船只仅用于接送匹配的运维工作面对应的运维人员组；在各所述船只接送各所述运维人员组时，使各所述船只将各所述运维人员组送至首个执行的运维任务的行驶路径最短；在各所述船只接送各所述运维人员组，且不存在公共运维人员组时，使各所述船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；在各所述船只接送各所述运维人员组，且存在所述公共运维人员组时，使各所述船只以有折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；所述接人规则，包括：在各所述船只接送各所述运维人员组时，在各所述运维人员组均完成对应的运维任务后，使各所述船只以无折返且行驶路径最短的原则逐一到达各所述待检修设备；或者，使各所述船只以有折返且行驶路径最短的原则，按照各所述运维人员组完成对应的运维任务的时间先后顺序，逐一到达各所述待检修设备；
运维调度方案确定模块，用于确定各所述运维调度路径中的节点信息，基于所述节点信息确定所述海上风电场的运维调度方案，所述节点信息包括：所述船只到达各所述待检修风机的时间、在各所述待检修风机处的停留时间、接送所述运维人员组返程抵达海上升压站或港口的时间、折返点和需要折返接送所述运维人员组的待检修设备的位置、需要送饭的所述运维人员组的待检修设备的位置和送饭时间。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述运维任务获取模块还包括：
运维任务获取单元，用于按照预设的任务类型对应的优先级，获取海上风电场的各运维任务；所述任务类型包括消缺任务、特殊任务和定检任务中的至少一种；所述消缺任务的优先级大于所述特殊任务，所述特殊任务的优先级大于所述定检任务。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述运维任务获取模块还包括：
公共运维人员组确定单元，用于确定在所述根据各所述运维任务的任务信息，匹配各所述运维任务对应的运维人员组时，当多个所述运维任务对应的运维人员组相同时，则将相同的所述运维人员组作为所述公共运维人员组。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述运维任务获取模块还包括：
运维工作面确定单元，用于选取其中一项运维任务，将与选取的所述运维任务中的待检修设备之间的距离小于预设距离的各待检修设备对应的各运维任务，作为同一个运维工作面。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述的方法的步骤。
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基于NGA算法的舰载机机库出库调度优化;司维超;齐玉东;韩维;;火力与指挥控制(11);13-19 *
基于大数据的海上风电运维船舶智能管理系统;林烁;船舶物资与市场;第29卷(第9期);19-20 *
基于机会约束规划的航班应急调度问题研究;张英楠;牟德一;李辉;;中国安全科学学报(12);83-89 *
基于枚举法的海上风电智能运维调度模型;王丽媛;《船舶工程》;第44卷(第2期);28-34 *
山区配电网震后恢复及资源调度集成优化研究;李双琳;;中国管理科学(08);151-164 *

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