一种电力设备巡检路径规划方法、系统、设备和介质技术方案

本发明专利技术公开了一种电力设备巡检路径规划方法、系统、设备和介质，通过当接收到电力设备布设地图时，对电力设备布设地图栅格化，并采用电力设备布设地图内的可行路径构建个体种群，以个体种群内各可行路径对应的适应度和预设的选择算法，确定交配个体。以交配个体之间的位置关系，选择交配点进行交叉操作，得到初始巡检路径，对初始巡检路径进行变异操作，得到电力设备布设地图对应的目标巡检路径。基于交配个体之间的位置关系，执行对应的交叉操作，并基于交叉操作的结果和对应的变异随机数，对初始巡检路径执行对应的变异操作，从而构建得到最优的巡检路径。构建得到最优的巡检路径。构建得到最优的巡检路径。

【技术实现步骤摘要】
一种电力设备巡检路径规划方法、系统、设备和介质


[0001]本专利技术涉及电力设备巡检路径规划
，尤其涉及一种电力设备巡检路径规划方法、系统、设备和介质。

技术介绍

[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电力设备进行定期巡检。
[0003]随着科技领域的迅速发展，对电力设备的巡检方式除了采用人工巡检的方式外，还包括采用无人机或机器人进行巡检，而采用无人机或机器人对电力设备进行巡检，需要提前进行巡检路径规划，将规划好的巡检路径输入无人机或机器人的控制单元控制无人机或机器人进行巡检。
[0004]现有的电力设备巡检路径规划方法是采用传统遗传算法制定无人机巡检路径，由于传统遗传算法是随机选择两点作为交叉点，且变异操作盲目性较大，从而容易出现陷入局部最优、收敛速度慢，优化稳定性差等情况，导致最终制定的巡检路径的精度低。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种电力设备巡检路径规划方法、系统、设备和介质，解决了现有的电力设备巡检路径规划方法是采用传统遗传算法制定无人机巡检路径，由于传统遗传算法是随机选择两点作为交叉点，且变异操作盲目性较大，从而容易出现陷入局部最优、收敛速度慢，优化稳定性差等情况，导致最终制定的巡检路径的精度低的技术问题。
[0006]本专利技术提供的一种电力设备巡检路径规划方法，包括：当接收到电力设备布设地图时，对所述电力设备布设地图栅格化，并采用所述电力设备布设地图内的可行路径构建个体种群；根据所述个体种群内各所述可行路径对应的适应度和预设的选择算法，确定交配个体；根据所述交配个体之间的位置关系，选择交配点进行交叉操作，得到初始巡检路径；对所述初始巡检路径进行变异操作，得到所述电力设备布设地图对应的目标巡检路径。
[0007]可选地，所述当接收到电力设备布设地图时，对所述电力设备布设地图栅格化，并采用所述电力设备布设地图内的可行路径构建个体种群的步骤，包括：当接收到电力设备布设地图时，将所述电力设备布设地图栅格化并编码，得到所述电力设备布设地图对应的栅格地图；在所述栅格地图上除起点和终点所在行外的每行选择栅格作为轨迹节点；判断相邻的所述轨迹节点是否连续；若连续，则采用所述轨迹节点作为路径节点；
若不连续，则通过平均值法插入栅格，直至相邻的所述轨迹节点连续，得到对应的路径节点；依次连接全部所述路径节点，得到对应的可行路径；跳转执行所述在所述栅格地图上除起点和终点所在行外的每行选择栅格作为轨迹节点的步骤，直至全部所述栅格均被作为轨迹节点；采用全部所述可行路径，构建所述电力设备布设地图对应的个体种群。
[0008]可选地，所述预设的选择算法为轮盘赌算法；所述根据所述个体种群内各所述可行路径对应的适应度和预设的选择算法，确定交配个体的步骤，包括：按照预设的轨迹长度公式和预设的顺滑度公式，分别计算各所述可行路径对应的轨迹长度和顺滑度；分别计算所述轨迹长度的倒数和所述顺滑度与对应权重的乘积并求和值，得到所述可行路径的适应度；分别计算各所述适应度与所述个体种群对应的适应度和值的比值，得到所述可行路径对应的选择概率；通过所述轮盘赌算法采用所述选择概率作为筛选概率，筛选出交配个体。
[0009]可选地，所述交配个体包括第一交配个体和第二交配个体；所述根据所述交配个体之间的位置关系，选择交配点进行交叉操作，得到初始巡检路径的步骤，包括：判断所述交配个体之间是否存在交叉点；若是，则选择所述交叉点作为交配点，并按照所述交配点进行交叉操作，构建初始巡检路径；若否，则在所述第一交配个体和所述第二交配个体上分别选择两个所述交配点进行交叉操作，构建所述初始巡检路径。
[0010]可选地，所述在所述第一交配个体和所述第二交配个体上分别选择两个所述交配点进行交叉操作，构建所述初始巡检路径的步骤，包括：在所述第一交配个体上选择第一交配点和第二交配点，所述第一交配点和所述第二交配点构成的直线垂直于所述电力设备布设地图的横轴；在所述第二交配个体上选择第三交配点和第四交配点，所述第三交配点和所述第四交配点构成的直线垂直于所述电力设备布设地图的横轴；采用所述第一交配点、所述第二交配点、所述第三交配点和所述第四交配点进行四点交叉操作，构建所述初始巡检路径。
[0011]可选地，所述变异操作包括第一变异操作和第二变异操作；所述对所述初始巡检路径进行变异操作，得到所述电力设备布设地图对应的目标巡检路径的步骤，包括：在预设的变异随机数区间内生成变异随机数；当所述变异随机数大于预设的变异概率时，选择所述初始巡检路径的第一变异点和第二变异点；按照预设的变异算法对所述第一变异点和所述第二变异点执行所述第一变异操作，得到所述电力设备布设地图对应的目标巡检路径；当所述变异随机数小于或等于所述变异概率时，选择所述初始巡检路径的第三变异点和第四变异点；
对所述第三变异点和所述第四变异点进行所述第二变异操作，得到所述电力设备布设地图对应的所述目标巡检路径。
[0012]可选地，所述对所述第三变异点和所述第四变异点进行第二变异操作，得到所述电力设备布设地图对应的所述目标巡检路径的步骤，包括：在预设的随机数区间内生成第一随机数和第二随机数；计算所述第三变异点的第一纵坐标值和第一横坐标值之间的差值，得到第一差值；计算所述第一差值与所述第一随机数的乘积并与所述第一横坐标值的和值，得到第二纵坐标值；以所述第一横坐标值作为第一突变横坐标，以所述第二纵坐标值作为第一突变纵坐标，得到第一突变点；计算所述第四变异点的第二纵坐标值和第二横坐标值之间的差值，得到第二差值；计算所述第二差值与所述第二随机数的乘积并与所述第二横坐标值的和值，得到第三纵坐标值；以所述第二横坐标值作为第二突变横坐标，以所述第三纵坐标值作为第二突变纵坐标，得到第二突变点；依次连接所述第三变异点的前段、所述第一突变点、所述第二突变点、所述第四变异点和所述第四变异点的后段，得到所述电力设备布设地图对应的所述目标巡检路径。
[0013]本专利技术还提供了一种电力设备巡检路径规划系统，包括：个体种群生成模块，用于当接收到电力设备布设地图时，对所述电力设备布设地图栅格化，并采用所述电力设备布设地图内的可行路径构建个体种群；交配个体确定模块，用于根据所述个体种群内各所述可行路径对应的适应度和预设的选择算法，确定交配个体；初始巡检路径得到模块，用于根据所述交配个体之间的位置关系，选择交配点进行交叉操作，得到初始巡检路径；目标巡检路径得到模块，用于对所述初始巡检路径进行变异操作，得到所述电力设备布设地图对应的目标巡检路径。
[0014]本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行实现如上述任一项电力设备巡检路径规划方法的步骤。
[0015]本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述任一项电力设备巡检路径规划方法。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电力设备巡检路径规划方法，其特征在于，包括：当接收到电力设备布设地图时，对所述电力设备布设地图栅格化，并采用所述电力设备布设地图内的可行路径构建个体种群；根据所述个体种群内各所述可行路径对应的适应度和预设的选择算法，确定交配个体；根据所述交配个体之间的位置关系，选择交配点进行交叉操作，得到初始巡检路径；对所述初始巡检路径进行变异操作，得到所述电力设备布设地图对应的目标巡检路径。2.根据权利要求1所述的电力设备巡检路径规划方法，其特征在于，所述当接收到电力设备布设地图时，对所述电力设备布设地图栅格化，并采用所述电力设备布设地图内的可行路径构建个体种群的步骤，包括：当接收到电力设备布设地图时，将所述电力设备布设地图栅格化并编码，得到所述电力设备布设地图对应的栅格地图；在所述栅格地图上除起点和终点所在行外的每行选择栅格作为轨迹节点；判断相邻的所述轨迹节点是否连续；若连续，则采用所述轨迹节点作为路径节点；若不连续，则通过平均值法插入栅格，直至相邻的所述轨迹节点连续，得到对应的路径节点；依次连接全部所述路径节点，得到对应的可行路径；跳转执行所述在所述栅格地图上除起点和终点所在行外的每行选择栅格作为轨迹节点的步骤，直至全部所述栅格均被作为轨迹节点；采用全部所述可行路径，构建所述电力设备布设地图对应的个体种群。3.根据权利要求1所述的电力设备巡检路径规划方法，其特征在于，所述预设的选择算法为轮盘赌算法；所述根据所述个体种群内各所述可行路径对应的适应度和预设的选择算法，确定交配个体的步骤，包括：按照预设的轨迹长度公式和预设的顺滑度公式，分别计算各所述可行路径对应的轨迹长度和顺滑度；分别计算所述轨迹长度的倒数和所述顺滑度与对应权重的乘积并求和值，得到所述可行路径的适应度；分别计算各所述适应度与所述个体种群对应的适应度和值的比值，得到所述可行路径对应的选择概率；通过所述轮盘赌算法采用所述选择概率作为筛选概率，筛选出交配个体。4.根据权利要求1所述的电力设备巡检路径规划方法，其特征在于，所述交配个体包括第一交配个体和第二交配个体；所述根据所述交配个体之间的位置关系，选择交配点进行交叉操作，得到初始巡检路径的步骤，包括：判断所述交配个体之间是否存在交叉点；若是，则选择所述交叉点作为交配点，并按照所述交配点进行交叉操作，构建初始巡检路径；若否，则在所述第一交配个体和所述第二交配个体上分别选择两个所述交配点进行交
叉操作，构建所述初始巡检路径。5.根据权利要求4所述的电力设备巡检路径规划方法，其特征在于，所述在所述第一交配个体和所述第二交配个体上分别选择两个所述交配点进行交叉操作，构建所述初始巡检路径的步骤，包括：在所述第一交配个体上选择第一交配点和第二交配点，所述第一交配点和所述第二交配点构成的直线垂直于所述电力设备布设地图的横轴；在所述第二交配个体上选择第三交配点和第四交配点，所述第三交配点和所述第四交配点构成的直线垂直于所述电力设备布设地图的横轴；采用所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈云龙，陈国迪，林伟耀，陈婷，阮世栋，傅浩传，黄端华，黄景亮，黄德珠，郑长明，高天舒，郑都，杜依蔓，冯兆奇，李文妍，劳基声，吴海经，陈君儿，万健恒，廖颖欢，刘明杰，刘魁，向宁，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司湛江供电局，
类型：发明
国别省市：