CN114938068A - 电缆清洁电源故障自救援控制方法、系统、终端及介质 - Google Patents

电缆清洁电源故障自救援控制方法、系统、终端及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了电缆清洁电源故障自救援控制方法、系统、终端及介质，涉及电缆清洁和数据处理技术领域，其技术方案要点是：本发明在清扫机器发生电源故障后，提取能够正常响应的一类设备和二类设备，并分别对一类设备和二类设备在剩余阶段的累计能耗进行分析，整个分析过程实现了不同能耗类型的设备差异性分析，且考虑了架空线弧垂变化对设备的能耗影响，为电源故障自救援控制策略的形成提供了更加符合实际的准确数据；整个控制方法考虑了不同的一类设备和二类设备对完成清扫工作的影响程度，通过目标优化求解得到最优的电源故障自救援控制策略，实现了电缆清洁电源故障的自救援控制。

Description

电缆清洁电源故障自救援控制方法、系统、终端及介质
技术领域
本发明涉及电缆清洁和数据处理技术领域，更具体地说，它涉及电缆清洁电源故障自救援控制方法、系统、终端及介质。
背景技术
架空线上的积尘、缠绕物容易造成线路短路，从而引发跳闸等事故，且在寒冷天气下易结冰，增加了架空线的重量，导致架空线下垂严重，所以对架空线上的积尘、缠绕物和结冰物等进行清理是配电路线路维护必不可少的，为此架空线的清扫机器得以快速发展。
由于清扫机器在架空线上运行，一旦清扫机器发生故障而无法正常运行时，其救援工作展开难度大，尤其是清扫机器发生故障后处于架空线中间部位以及发生故障处的架空线下方地形地貌复杂的情况下，通过人工展开救援难以实现；若通过专用救援机器展开救援，在一定程度上增大了架空线的承载重量，同时救援机器的连接操作复杂，且待救援的清扫机器在救援阶段无法继续展开清扫工作，在一定程度上影响了救援清扫效率。目前，清扫机器所发生的故障主要有供电电源的续航能力不足和供电电源短路，一旦停电后清扫机器将无法运行，为了克服供电电源故障所带来的问题，部分现有技术中记载有通过配置备用电源来支持清扫机器继续完成清扫工作。但是，受清扫机器重量限制而致使备用电源的容量有限，且由于故障发生地点不可控，配置的备用电源能否支撑清扫机器继续完成清扫工作无法明确。
因此，如何研究设计一种能够克服上述缺陷的电缆清洁电源故障自救援控制方法、系统、终端及介质是我们目前急需解决的问题。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明的目的是提供电缆清洁电源故障自救援控制方法、系统、终端及介质，在清扫机器发生电源故障后，考虑了不同的一类设备和二类设备对完成清扫工作的影响程度，通过目标优化求解得到最优的电源故障自救援控制策略，实现了电缆清洁电源故障的自救援控制。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
第一方面，提供了电缆清洁电源故障自救援控制方法，包括以下步骤：
S1：将清扫机器中所有的执行设备分为耗能变化的一类设备和能耗均衡的二类设备，并通过层次分析法为一类设备和二类设备分配权重因子；
S2：获取清扫机器在运行阶段的竖向倾角序列以及与竖向倾角对应的总累积能耗序列；
S3：根据各个二类设备配置的能耗系数计算出所有二类设备在运行阶段的第一累积能耗序列，并根据总累积能耗序列与第一累积能耗序列之差计算得到所有一类设备在运行阶段的第二累积能耗序列，以及根据第二累积能耗序列建立总累积能耗变化曲线；
S4：根据各个一类设备所配置的高度影响参数将总累积能耗变化曲线分解为与一类设备一一对应的子累积能耗变化曲线；
S5：获取清扫机器中可正常响应的执行设备作为目标设备，并结合备用电源的电量值分析不同组合的目标设备在剩余阶段响应启动后的优先值，以及以最大优先值所对应的目标设备组合作为清扫机器的电源故障自救援控制策略。
进一步的，所述二类设备包括摄像设备、传感器设备、通信设备和电路器件，一类设备包括爬行驱动设备和清扫驱动设备。
进一步的，所述权重因子以执行设备正常响应对清扫机器的清扫任务完成度的重要性进行分配。
进一步的，所述总累积能耗变化曲线为总累积能耗随竖向倾角变化的曲线，竖向倾角的绝对值小于90°。
进一步的，所述总累积能耗变化曲线为呈中心点对称的拟合曲线，且中心点位于以总累积能耗为纵坐标的纵轴上。
进一步的，所述目标设备的获取过程具体为：
通过控制备用电源连接相应执行设备的接口线路上配置的继电器启动；
通过控制终端向相应的执行设备发出控制信号；
检测相应的执行设备在是否正常响应，若正常响应，则将相应执行设备作为目标设备。
进一步的，所述最大优先值的计算公式具体为：
Figure 280180DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 444445DEST_PATH_IMAGE002
表示最大优先值的目标优化函数；
Figure 623754DEST_PATH_IMAGE003
表示第
Figure 633298DEST_PATH_IMAGE004
个目标设备的权重因子；
Figure 745610DEST_PATH_IMAGE005
表示一个组合中目标设备的数量；
Figure 549618DEST_PATH_IMAGE006
表示约束条件；
Figure 983267DEST_PATH_IMAGE007
表示一个目标设备组合中一类设备的数量；
Figure 265344DEST_PATH_IMAGE008
表示目标设备组合中第
Figure 232163DEST_PATH_IMAGE009
个一类设备在剩余阶段的累积能耗值；
Figure 207072DEST_PATH_IMAGE010
表示剩余阶段所对应的理论运行时间，由运行阶段的时间信息和竖向倾角变化值确定；
Figure 892131DEST_PATH_IMAGE011
表示剩余阶段所对应的实际运行时间；
Figure 243478DEST_PATH_IMAGE012
表示一个目标设备组合中二类设备的数量；
Figure 64804DEST_PATH_IMAGE013
表示目标设备组合中第
Figure 476194DEST_PATH_IMAGE014
个二类设备所对应的能耗系数；
Figure 881505DEST_PATH_IMAGE015
表示备用电源的电量值；
Figure 770963DEST_PATH_IMAGE016
表示目标设备组合中第
Figure 712375DEST_PATH_IMAGE009
个一类设备在剩余阶段的实际执行时间；
Figure 29086DEST_PATH_IMAGE017
表示目标设备组合中第
Figure 423159DEST_PATH_IMAGE014
二类设备在剩余阶段的实际执行时间。
第二方面，提供了电缆清洁电源故障自救援控制系统，包括：
设备划分模块，用于将清扫机器中所有的执行设备分为耗能变化的一类设备和能耗均衡的二类设备，并通过层次分析法为一类设备和二类设备分配权重因子；
数据获取模块，用于获取清扫机器在运行阶段的竖向倾角序列以及与竖向倾角对应的总累积能耗序列；
曲线构建模块，用于根据各个二类设备配置的能耗系数计算出所有二类设备在运行阶段的第一累积能耗序列，并根据总累积能耗序列与第一累积能耗序列之差计算得到所有一类设备在运行阶段的第二累积能耗序列，以及根据第二累积能耗序列建立总累积能耗变化曲线；
曲线分解模块，用于根据各个一类设备所配置的高度影响参数将总累积能耗变化曲线分解为与一类设备一一对应的子累积能耗变化曲线；
目标优化模块，用于获取清扫机器中可正常响应的执行设备作为目标设备，并结合备用电源的电量值分析不同组合的目标设备在剩余阶段响应启动后的优先值，以及以最大优先值所对应的目标设备组合作为清扫机器的电源故障自救援控制策略。
第三方面，提供了一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面中任意一项所述的电缆清洁电源故障自救援控制方法。
第四方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行可实现如第一方面中任意一项所述的电缆清洁电源故障自救援控制方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明提出的电缆清洁电源故障自救援控制方法，在清扫机器发生电源故障后，考虑了不同的一类设备和二类设备对完成清扫工作的影响程度，通过目标优化求解得到最优的电源故障自救援控制策略，实现了电缆清洁电源故障的自救援控制。
2、本发明提取能够正常响应的一类设备和二类设备，并分别对一类设备和二类设备在剩余阶段的累计能耗进行分析，整个分析过程实现了不同能耗类型的设备差异性分析，且考虑了架空线弧垂变化对设备的能耗影响，为电源故障自救援控制策略的形成提供了更加符合实际的准确数据。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1是本发明实施例中的流程图；
图2是本发明实施例中的系统框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：电缆清洁电源故障自救援控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1：将清扫机器中所有的执行设备分为耗能变化的一类设备和能耗均衡的二类设备，并通过层次分析法为一类设备和二类设备分配权重因子；
S2：获取清扫机器在运行阶段的竖向倾角序列以及与竖向倾角对应的总累积能耗序列；
S3：根据各个二类设备配置的能耗系数计算出所有二类设备在运行阶段的第一累积能耗序列，并根据总累积能耗序列与第一累积能耗序列之差计算得到所有一类设备在运行阶段的第二累积能耗序列，以及根据第二累积能耗序列建立总累积能耗变化曲线；
S4：根据各个一类设备所配置的高度影响参数将总累积能耗变化曲线分解为与一类设备一一对应的子累积能耗变化曲线；
S5：获取清扫机器中可正常响应的执行设备作为目标设备，并结合备用电源的电量值分析不同组合的目标设备在剩余阶段响应启动后的优先值，以及以最大优先值所对应的目标设备组合作为清扫机器的电源故障自救援控制策略。
其中，二类设备包括但不限于摄像设备、传感器设备、通信设备和电路器件，一类设备包括但不限于爬行驱动设备和清扫驱动设备。
权重因子以执行设备正常响应对清扫机器的清扫任务完成度的重要性进行分配。例如摄像设备和爬行驱动设备，摄像设备主要是采集架空线上的异物或杂物信息，摄像设备是清扫过程中的辅助设备。而爬行驱动设备是清扫任务完成较为重要的，因此爬行驱动设备的权重因子相对于摄像设备的权重因子较大。
总累积能耗变化曲线为总累积能耗随竖向倾角变化的曲线，竖向倾角的绝对值小于90°。具体的，总累积能耗变化曲线为呈中心点对称的拟合曲线，且中心点位于以总累积能耗为纵坐标的纵轴上。
目标设备的获取过程具体为：通过控制备用电源连接相应执行设备的接口线路上配置的继电器启动；通过控制终端向相应的执行设备发出控制信号；检测相应的执行设备在是否正常响应，若正常响应，则将相应执行设备作为目标设备。
最大优先值的计算公式具体为：
Figure 116308DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 177805DEST_PATH_IMAGE002
表示最大优先值的目标优化函数；
Figure 930997DEST_PATH_IMAGE003
表示第
Figure 313831DEST_PATH_IMAGE004
个目标设备的权重因子；
Figure 279513DEST_PATH_IMAGE005
表示一个组合中目标设备的数量；
Figure 664358DEST_PATH_IMAGE006
表示约束条件；
Figure 854030DEST_PATH_IMAGE007
表示一个目标设备组合中一类设备的数量；
Figure 222695DEST_PATH_IMAGE008
示目标设备组合中第
Figure 257647DEST_PATH_IMAGE009
个一类设备在剩余阶段的累积能耗值；
Figure 762578DEST_PATH_IMAGE010
表示剩余阶段所对应的理论运行时间，由运行阶段的时间信息和竖向倾角变化值确定；
Figure 123152DEST_PATH_IMAGE011
表示剩余阶段所对应的实际运行时间；
Figure 477648DEST_PATH_IMAGE012
表示一个目标设备组合中二类设备的数量；
Figure 50711DEST_PATH_IMAGE013
表示目标设备组合中第
Figure 675728DEST_PATH_IMAGE014
个二类设备所对应的能耗系数；
Figure 941624DEST_PATH_IMAGE015
表示备用电源的电量值；
Figure 19301DEST_PATH_IMAGE016
表示目标设备组合中第
Figure 661635DEST_PATH_IMAGE009
个一类设备在剩余阶段的实际执行时间；
Figure 141158DEST_PATH_IMAGE017
表示目标设备组合中第
Figure 577956DEST_PATH_IMAGE014
个二类设备在剩余阶段的实际执行时间。
实施例2：电缆清洁电源故障自救援控制系统，该系统用于实现实施例1中所记载的电缆清洁电源故障自救援控制方法，如图2所示，包括设备划分模块、数据获取模块、曲线构建模块、曲线分解模块和目标优化模块。
其中，设备划分模块，用于将清扫机器中所有的执行设备分为耗能变化的一类设备和能耗均衡的二类设备，并通过层次分析法为一类设备和二类设备分配权重因子；数据获取模块，用于获取清扫机器在运行阶段的竖向倾角序列以及与竖向倾角对应的总累积能耗序列；曲线构建模块，用于根据各个二类设备配置的能耗系数计算出所有二类设备在运行阶段的第一累积能耗序列，并根据总累积能耗序列与第一累积能耗序列之差计算得到所有一类设备在运行阶段的第二累积能耗序列，以及根据第二累积能耗序列建立总累积能耗变化曲线；曲线分解模块，用于根据各个一类设备所配置的高度影响参数将总累积能耗变化曲线分解为与一类设备一一对应的子累积能耗变化曲线；目标优化模块，用于获取清扫机器中可正常响应的执行设备作为目标设备，并结合备用电源的电量值分析不同组合的目标设备在剩余阶段响应启动后的优先值，以及以最大优先值所对应的目标设备组合作为清扫机器的电源故障自救援控制策略。
工作原理：本发明在清扫机器发生电源故障后，提取能够正常响应的一类设备和二类设备，并分别对一类设备和二类设备在剩余阶段的累计能耗进行分析，整个分析过程实现了不同能耗类型的设备差异性分析，且考虑了架空线弧垂变化对设备的能耗影响，为电源故障自救援控制策略的形成提供了更加符合实际的准确数据；整个控制方法考虑了不同的一类设备和二类设备对完成清扫工作的影响程度，通过目标优化求解得到最优的电源故障自救援控制策略，实现了电缆清洁电源故障的自救援控制。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。
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。
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。
以上的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.电缆清洁电源故障自救援控制方法，其特征是，包括以下步骤：
S1：将清扫机器中所有的执行设备分为耗能变化的一类设备和能耗均衡的二类设备，并通过层次分析法为一类设备和二类设备分配权重因子；
S2：获取清扫机器在运行阶段的竖向倾角序列以及与竖向倾角对应的总累积能耗序列；
S3：根据各个二类设备配置的能耗系数计算出所有二类设备在运行阶段的第一累积能耗序列，并根据总累积能耗序列与第一累积能耗序列之差计算得到所有一类设备在运行阶段的第二累积能耗序列，以及根据第二累积能耗序列建立总累积能耗变化曲线；
S4：根据各个一类设备所配置的高度影响参数将总累积能耗变化曲线分解为与一类设备一一对应的子累积能耗变化曲线；
S5：获取清扫机器中可正常响应的执行设备作为目标设备，并结合备用电源的电量值分析不同组合的目标设备在剩余阶段响应启动后的优先值，以及以最大优先值所对应的目标设备组合作为清扫机器的电源故障自救援控制策略。
2.根据权利要求1所述的电缆清洁电源故障自救援控制方法，其特征是，所述二类设备包括摄像设备、传感器设备、通信设备和电路器件，一类设备包括爬行驱动设备和清扫驱动设备。
3.根据权利要求1所述的电缆清洁电源故障自救援控制方法，其特征是，所述权重因子以执行设备正常响应对清扫机器的清扫任务完成度的重要性进行分配。
4.根据权利要求1所述的电缆清洁电源故障自救援控制方法，其特征是，所述总累积能耗变化曲线为总累积能耗随竖向倾角变化的曲线，竖向倾角的绝对值小于90°。
5.根据权利要求1所述的电缆清洁电源故障自救援控制方法，其特征是，所述总累积能耗变化曲线为呈中心点对称的拟合曲线，且中心点位于以总累积能耗为纵坐标的纵轴上。
6.根据权利要求1所述的电缆清洁电源故障自救援控制方法，其特征是，所述目标设备的获取过程具体为：
通过控制备用电源连接相应执行设备的接口线路上配置的继电器启动；
通过控制终端向相应的执行设备发出控制信号；
检测相应的执行设备在是否正常响应，若正常响应，则将相应执行设备作为目标设备。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的电缆清洁电源故障自救援控制方法，其特征是，所述最大优先值的计算公式具体为：
Figure 869054DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 632611DEST_PATH_IMAGE002
表示最大优先值的目标优化函数；
Figure 873099DEST_PATH_IMAGE003
表示第
Figure 292579DEST_PATH_IMAGE004
个目标设备的权重因子；
Figure 378347DEST_PATH_IMAGE005
表示一个组合中目标设备的数量；
Figure 199672DEST_PATH_IMAGE006
表示约束条件；
Figure 109597DEST_PATH_IMAGE007
表示一个目标设备组合中一类设备的数量；
Figure 813111DEST_PATH_IMAGE008
表示目标设备组合中第
Figure 702570DEST_PATH_IMAGE009
个一类设备在剩余阶段的累积能耗值；
Figure 643981DEST_PATH_IMAGE010
表示剩余阶段所对应的理论运行时间，由运行阶段的时间信息和竖向倾角变化值确定；
Figure 960693DEST_PATH_IMAGE011
表示剩余阶段所对应的实际运行时间；
Figure 354765DEST_PATH_IMAGE012
表示一个目标设备组合中二类设备的数量；
Figure 47915DEST_PATH_IMAGE013
表示目标设备组合中第
Figure 578253DEST_PATH_IMAGE014
个二类设备所对应的能耗系数；
Figure 128183DEST_PATH_IMAGE015
表示备用电源的电量值；
Figure 9551DEST_PATH_IMAGE016
表示目标设备组合中第
Figure 7857DEST_PATH_IMAGE009
个一类设备在剩余阶段的实际执行时间；
Figure 392702DEST_PATH_IMAGE017
表示目标设备组合中第
Figure 51216DEST_PATH_IMAGE014
个二类设备在剩余阶段的实际执行时间。
8.电缆清洁电源故障自救援控制系统，其特征是，包括：
设备划分模块，用于将清扫机器中所有的执行设备分为耗能变化的一类设备和能耗均衡的二类设备，并通过层次分析法为一类设备和二类设备分配权重因子；
数据获取模块，用于获取清扫机器在运行阶段的竖向倾角序列以及与竖向倾角对应的总累积能耗序列；
曲线构建模块，用于根据各个二类设备配置的能耗系数计算出所有二类设备在运行阶段的第一累积能耗序列，并根据总累积能耗序列与第一累积能耗序列之差计算得到所有一类设备在运行阶段的第二累积能耗序列，以及根据第二累积能耗序列建立总累积能耗变化曲线；
曲线分解模块，用于根据各个一类设备所配置的高度影响参数将总累积能耗变化曲线分解为与一类设备一一对应的子累积能耗变化曲线；
目标优化模块，用于获取清扫机器中可正常响应的执行设备作为目标设备，并结合备用电源的电量值分析不同组合的目标设备在剩余阶段响应启动后的优先值，以及以最大优先值所对应的目标设备组合作为清扫机器的电源故障自救援控制策略。
9.一种计算机终端，包含存储器、处理器及存储在存储器并可在处理器上运行的计算机程序，其特征是，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任意一项所述的电缆清洁电源故障自救援控制方法。
10.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征是，所述计算机程序被处理器执行可实现如权利要求1-7中任意一项所述的电缆清洁电源故障自救援控制方法。
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