CN113298971A - 考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法和系统，涉及发电厂巡检技术领域。本发明通过利用待巡检区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域在待巡检区域内生成若干个数据采集区域，再基于所述数据采集区域生成巡检路线，根据巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰，若存在，则对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集；直至完成所有数据采集区域的数据采集后停止巡检。解决了多个设备的无线信号会相互干扰，导致在通过无线通信网络传输设备运行数据时，会导致丢包和传输速度下降的问题。

Description

考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法和系统

技术领域

本发明涉及发电厂巡检技术领域，具体涉及一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法和系统。

背景技术

对于设备密集型企业，任何一个部件出现问题都可能会给企业运营带来经济上的损失，因此电厂每天都要对固定场所进行巡检以保障设备的正常运行。

现有的巡检方式是在需要巡检的地点安装硬件设备，巡检人员每天手持采集设备去对应地方巡检，并通过无线通信网络获取待巡检设备的运行数据。

但发电厂内的设备大多运行在2.4Ghz下，多个设备的无线信号会相互干扰，在通过无线通信网络传输获取待巡检设备的运行数据时，会导致丢包和传输速度下降，降低巡检效率。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法和系统，解决了多个设备的无线信号会相互干扰，导致在通过无线通信网络传输设备运行数据时，会导致丢包和传输速度下降的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

第一方面，提供了一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法，该方法包括：

S1、获取发电厂区的待巡检区域内的待巡检设备，并获取各个所述待巡检设备的理论最大无线通信区域；

S2、基于所述待巡检设备的理论最大无线通信区域，在待巡检区域内生成若干个数据采集区域；

S3、基于所述数据采集区域生成巡检路线；

S4、基于所述巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰；

若存在，则对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集；直至完成所有数据采集区域的数据采集后停止巡检。

进一步的，S2、基于所述待巡检设备的理论最大无线通信区域，在待巡检区域内生成若干个数据采集区域，包括：

S201、获取待巡检设备的理论最大无线通信区域集合R；

R＝{r₁，r₂，…，r_i，…，r_n}

其中，r_i表示第i个待巡检设备的理论最大无线通信区域，n为待巡检区域内的待巡检设备数量；

S202、获取各个待巡检设备的理论最大无线通信区域的重合区域以及对应的待巡检设备的集合Z；

Z＝{(z'₁，E₁)，(z'₂，E₂)…，(z'_j，E_j)，…，(z'_m，E_m)}

其中，z'_j表示第j个重合区域，E_j＝{e_j1，e_j2，…}表示第j个重合区域对应的待巡检设备集合；e_j1表示第j个重合区域对应的第1个待巡检设备；m为重合区域的数量；且j的值根据重合区域对应的待巡检设备的数量从大至小排序；

S203、基于重合区域和不属于重合区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域生成数据采集区域集合U；

U＝{u₁，u₂，…，u_m，…，u_k}

其中，u₁～u_m为重合区域对应的数据采集区域，u_m+1～u_k为不属于重合区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域。

进一步的，基于所述巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰，包括：

S401、基于巡检路线，获取数据采集区域的排序；

S402、按所述排序依次到达各个数据采集区域；

S403、到达任意数据采集区域时，获取对应的待巡检设备数量；

S404、若数据采集区域对应的待巡检设备数量超过干扰阈值，则存在无线信号干扰；

若数据采集区域对应的待巡检设备数量不超过干扰阈值，则不存在无线信号干扰。

进一步的，所述对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集，包括：

K1、选择配对的待巡检设备，并关闭其他待巡检设备的无线通信模块；

K2、通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，直至完成配对的待巡检设备数据采集后，终止配对并再次开启其他待巡检设备的无线通信模块；

K3、重复执行K1～K2，直至当前数据采集区域的所有待巡检设备均完成数据采集。

进一步的，所述S3、基于所述数据采集区域生成巡检路线，包括：

获取待巡检区域的巡检起点和巡检终点，将所述数据采集区域映射至发电厂地图，得到映射地图；

将所述映射地图离散为若干个离散点，得到各个数据采集区域对应的若干离散点；

从每个数据采集区域对应的若干离散点中各筛选出一个离散点作为路径节点；

利用路径规划算法得到包含巡检起点、巡检终点和路径节点的最短路径作为最优巡检路线。

进一步的，所述理论最大无线通信区域是以单一待巡检设备，以在传输速率以及传输的数据完整性均超过对应的预设阈值的前提下的最大通信距离作为半径，待巡检设备为中心的区域。

进一步的，所述无线通信为蓝牙通信、Zigbee通信、WIFI通信中的任一种。

第二方面，提供了一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

(三)有益效果

本发明提供了一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法和系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：

本发明通过利用待巡检区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域在待巡检区域内生成若干个数据采集区域，再基于所述数据采集区域生成巡检路线，根据巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰，若存在，则对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集；直至完成所有数据采集区域的数据采集后停止巡检。解决了多个设备的无线信号会相互干扰，导致在通过无线通信网络传输设备运行数据时，会导致丢包和传输速度下降的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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地介绍，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。

图1为本发明实施例的流程图；

图2为本发明实施例的采集区域示意图；

图3为本发明实施例的巡检路线示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

本申请实施例通过提供一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法和系统，解决了多个设备的无线信号会相互干扰，导致在通过无线通信网络传输设备运行数据时，会导致丢包和传输速度下降的问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下

通过利用待巡检区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域在待巡检区域内生成若干个数据采集区域，再基于所述数据采集区域生成巡检路线，根据巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰，若存在，则对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集；直至完成所有数据采集区域的数据采集后停止巡检。解决了多个设备的无线信号会相互干扰，导致在通过无线通信网络传输设备运行数据时，会导致丢包和传输速度下降的问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例1：

如图1所示，本发明提供了一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法，该方法包括：

S1、获取发电厂区的待巡检区域内的待巡检设备，并获取各个所述待巡检设备的理论最大无线通信区域；

S2、基于所述待巡检设备的理论最大无线通信区域，在待巡检区域内生成若干个数据采集区域；

S3、基于所述数据采集区域生成巡检路线；

S4、基于所述巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰；

若存在，则对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集；直至完成所有数据采集区域的数据采集后停止巡检。

本实施例的有益效果为：

本发明实施例通过利用待巡检区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域在待巡检区域内生成若干个数据采集区域，再基于所述数据采集区域生成巡检路线，根据巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰，若存在，则对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集；直至完成所有数据采集区域的数据采集后停止巡检。解决了多个设备的无线信号会相互干扰，导致在通过无线通信网络传输设备运行数据时，会导致丢包和传输速度下降的问题。

下面对本发明实施例的实现过程进行详细说明：

S1、获取发电厂区的待巡检区域内的待巡检设备，并获取各个所述待巡检设备的理论最大无线通信区域；

其中，所述理论最大无线通信区域是以单一待巡检设备，以在传输速率以及传输的数据完整性均超过对应的预设阈值的前提下的最大通信距离作为半径，待巡检设备为中心的区域。所述无线通信为蓝牙通信、Zigbee通信、WIFI通信中的任一种。

S2、基于所述待巡检设备的理论最大无线通信区域，首先需要确定应该在哪些位置能够采集尽可能多的待巡检设备的运行数据，因此在待巡检区域内生成若干个数据采集区域；

本实施例对数据采集区域的具体获取方式不做限定，只要各个数据采集区域能包含所有的待巡检设备即可，例如，在不考虑巡检效率的情况下，可将每个巡检设备的理论最大无线通信区域作为一个数据采集区域。

本实施例还给出一种较好的实施方式，包括如下步骤：

S201、获取待巡检设备的理论最大无线通信区域集合R；

R＝{r₁，r₂，…，r_i，…，r_n}

其中，r_i表示第i个待巡检设备的理论最大无线通信区域，n为待巡检区域内的待巡检设备数量；

S202、获取各个待巡检设备的理论最大无线通信区域的重合区域以及对应的待巡检设备的集合Z；

Z＝{(z'₁，E₁)，(z'₂，E₂)…，(z'_j，E_j)，…，(z'_m，E_m)}

其中，z'_j表示第j个重合区域，E_j＝{e_j1，e_j2，…}表示第j个重合区域对应的待巡检设备集合；e_j1表示第j个重合区域对应的第1个待巡检设备；m为重合区域的数量，且j的值根据重合区域对应的待巡检设备的数量从大至小排序。

S203、基于重合区域和不属于重合区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域生成数据采集区域集合U；

U＝{u₁，u₂，…，u_m，…，u_k}

其中，u₁～u_m为重合区域对应的数据采集区域，u_m+1～u_k为不属于重合区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域。

举例说明，如图2所示，图中待巡检设备共有6个，各自对应的理论最大无线通信区域分别为r₁～r₆；

首先需要找出包含最多待巡检设备的重合区域，即j＝1时，即为z'₁；而z'₁对应r₁～r₃；即z'₁对应的待巡检设备集合E₁就包括r₁～r₃对应的待巡检设备；得到(z'₁，E₁)；

再找出第二多的待巡检设备的重合区域，此时由于r₁～r₃对应的待巡检设备已经在E₁中被记载过，因此，就无需考虑

与r₄重合的区域包括z'₂和z'₃；但由于r₁已经在E₁中被记载过，因此需要删除重合区域z'₃；

同时，r₆没有对应的重合区域，而r₄和r₅重合的区域记为z'₂；

因此可以得到，Z＝{(z'₁，E₁)，(z'₂，E₂)}；且E₁的元素数量为3，E₂的元素数量为2。

最终，可以得到数据采集区域集合U：

U＝{u₁，u₂，u₃}

其中，u₁＝z'₁；u₂＝z'₂；u₃＝r₆。

因此，下一步需要分别从u₁，u₂，u₃中分别选择一处采样位置。

S3、基于所述数据采集区域生成巡检路线；

对于巡检路线的获取方法，本实施例不做限制，例如可用现有的各类路径规划算法进行计算，即可得到最优的巡检路线。

下面给出一种生成巡检路线具体的方式：

S301、获取待巡检区域的巡检起点和巡检终点，将所述数据采集区域映射至发电厂地图，得到映射地图；

S301、将所述映射地图离散为若干个离散点，得到各个数据采集区域对应的若干离散点；

S301、从每个数据采集区域对应的若干离散点中各筛选出一个离散点作为路径节点；

S301b、利用路径规划算法得到包含巡检起点s、巡检终点e和路径节点的最短路径作为最优巡检路线。

举例说明，如图3所示：

数据采集区域u₁，u₂，u₃的若干个离散点在图3中以十字标志表示；将巡检起点s、巡检终点e和u₁，u₂，u₃分别对应的一个离散点作为目标点，利用多目标点路径规划算法获取最优巡检路线，在图3中以折线表示。

S4、基于所述巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰；

本申请对于否存在无线信号干扰的判定方法不做限制，下面给出一种可行的步骤，包括：

S401、基于巡检路线，获取数据采集区域的排序；

S402、按所述排序依次到达各个数据采集区域；

S403、到达任意数据采集区域时，获取对应的待巡检设备数量；

S404、若数据采集区域对应的待巡检设备数量超过干扰阈值(预设值)，则存在无线信号干扰；若数据采集区域对应的待巡检设备数量不超过干扰阈值，则不存在无线信号干扰。

判定是否存在干扰后，需要根据结果决定是否执行抗干扰控制；若不存在干扰，则直接进行数据采集；

若存在干扰，则对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集；直至完成所有数据采集区域的数据采集后停止巡检。具体的：

K1、选择配对的待巡检设备，并关闭其他待巡检设备的无线通信模块；

K2、通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，直至完成配对的待巡检设备数据采集后，终止配对并再次开启其他待巡检设备的无线通信模块；这样在切换配对设备的间隙，可以检测是否有其他无线控制指令发送给给个待巡检设备，实现各个待询价设备在巡检过程中间断上线。

K3、重复执行K1～K2，直至当前数据采集区域的所有待巡检设备均完成数据采集。

实施例2

本发明还提供了一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法的步骤。

可理解的是，本发明实施例提供的考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检系统与上述考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法相对应，其有关内容的解释、举例、有益效果等部分可以参考考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法中的相应内容，此处不再赘述。

综上所述，与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本发明实施例通过利用待巡检区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域在待巡检区域内生成若干个数据采集区域，再基于所述数据采集区域生成巡检路线，根据巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰，若存在，则对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集；直至完成所有数据采集区域的数据采集后停止巡检。解决了多个设备的无线信号会相互干扰，导致在通过无线通信网络传输设备运行数据时，会导致丢包和传输速度下降的问题。

其次，在确定数据采集区域时，先获取待巡检设备的理论最大无线通信区域集合R；再获取各个待巡检设备的理论最大无线通信区域的重合区域以及对应的待巡检设备的集合Z；最后基于重合区域和不属于重合区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域生成数据采集区域集合U；并根据数据采集区域生成巡检路线，可有效的减少巡检需要到达的位置，提高了巡检的效率。

需要说明的是，通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。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、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、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。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法，其特征在于，该方法包括：

S1、获取发电厂区的待巡检区域内的待巡检设备，并获取各个所述待巡检设备的理论最大无线通信区域；

S2、基于所述待巡检设备的理论最大无线通信区域，在待巡检区域内生成若干个数据采集区域；

S3、基于所述数据采集区域生成巡检路线；

S4、基于所述巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰；

若存在，则对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集；直至完成所有数据采集区域的数据采集后停止巡检。

2.如权利要求1所述的一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法，其特征在于，S2、基于所述待巡检设备的理论最大无线通信区域，在待巡检区域内生成若干个数据采集区域，包括：

S201、获取待巡检设备的理论最大无线通信区域集合R；

R＝{r₁，r₂，…，r_i，…，r_n}

其中，r_i表示第i个待巡检设备的理论最大无线通信区域，n为待巡检区域内的待巡检设备数量；

S202、获取各个待巡检设备的理论最大无线通信区域的重合区域以及对应的待巡检设备的集合Z；

Z＝{(z'₁，E₁)，(z'₂，E₂)…，(z'_j，E_j)，…，(z'_m，E_m)}

其中，z'_j表示第j个重合区域，E_j＝{e_j1，e_j2，…}表示第j个重合区域对应的待巡检设备集合；e_j1表示第j个重合区域对应的第1个待巡检设备；m为重合区域的数量；且j的值根据重合区域对应的待巡检设备的数量从大至小排序；

S203、基于重合区域和不属于重合区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域生成数据采集区域集合U；

U＝{u₁，u₂，…，u_m，…，u_k}

其中，u₁～u_m为重合区域对应的数据采集区域，u_m+1～u_k为不属于重合区域内的待巡检设备的理论最大无线通信区域。

3.如权利要求1所述的一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法，其特征在于，基于所述巡检路线，在到达任意数据采集区域时，判断是否存在无线信号干扰，包括：

S401、基于巡检路线，获取数据采集区域的排序；

S402、按所述排序依次到达各个数据采集区域；

S403、到达任意数据采集区域时，获取对应的待巡检设备数量；

S404、若数据采集区域对应的待巡检设备数量超过干扰阈值，则存在无线信号干扰；

若数据采集区域对应的待巡检设备数量不超过干扰阈值，则不存在无线信号干扰。

4.如权利要求3所述的一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法，其特征在于，所述对当前数据采集区域的待巡检设备执行抗干扰控制，并通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，完成当前数据采集区域的数据采集，包括：

K1、选择配对的待巡检设备，并关闭其他待巡检设备的无线通信模块；

K2、通过无线信号传输当前数据采集区域的待巡检设备的运行数据，直至完成配对的待巡检设备数据采集后，终止配对并再次开启其他待巡检设备的无线通信模块；

K3、重复执行K1～K2，直至当前数据采集区域的所有待巡检设备均完成数据采集。

5.如权利要求1所述的一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法，其特征在于，所述S3、基于所述数据采集区域生成巡检路线，包括：

获取待巡检区域的巡检起点和巡检终点，将所述数据采集区域映射至发电厂地图，得到映射地图；

将所述映射地图离散为若干个离散点，得到各个数据采集区域对应的若干离散点；

从每个数据采集区域对应的若干离散点中各筛选出一个离散点作为路径节点；

利用路径规划算法得到包含巡检起点、巡检终点和路径节点的最短路径作为最优巡检路线。

6.如权利要求1所述的一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法，其特征在于，所述理论最大无线通信区域是以单一待巡检设备，以在传输速率以及传输的数据完整性均超过对应的预设阈值的前提下的最大通信距离作为半径，待巡检设备为中心的区域。

7.如权利要求1所述的一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检方法，其特征在于，所述无线通信为蓝牙通信、Zigbee通信、WIFI通信中的任一种。

8.一种考虑多设备间无线信号干扰的发电厂巡检系统，所述系统包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，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1-7任一所述方法的步骤。

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