【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电缆监测任务分配和优化领域，尤其是指一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法和系统。
技术介绍
1、近年来，电力电缆的监测手段越来越丰富，其所需的监测参数也逐渐增加，而对于监测任务无论是数据感知或是故障定位等都需要大量的计算成本，目前关注的最新往往是如何在感知层面或者定位层面等达到最优的效果，而对于监测任务的计算资源和成本优化的技术较少，不仅如此，随着科技的发展，智能电网的目标规模也不断扩大，这要求电力电缆的监测任务分配更加快速且合理。因此如何有效地将多个监测任务分配给各个传感器节点，并确保在有限的时间窗口内，电力电缆的监测系统整体性能最优是一项具有挑战性的任务。同时针对于多任务分配的np难优化的问题，如何能够在保持较高优化性能的同时显著降低计算复杂度，从而满足在线任务分配的实时性要求也是一个棘手的技术难点。
2、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于考虑到天气、负荷以及运行参数的相互影响，如何实现整体的最优决策以获得更好的预测结果水平是目前亟待解决的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的第一方面提供了一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，所述方法包括：
3、获取预设优化任务质量和任务效率目标；
4、根据所述预设优化任务质量和所述任务效率目标构建电
5、根据凸松弛的两步解耦算法对所述电缆多监测任务效用模型进行迭代求解得到求解结果；
6、根据所述求解结果完成任务分配。
7、在本专利技术的一个实施例中，所述电缆多监测任务效用模型表示为：
8、
9、其中，q为电缆监测任务的数量排列；为在特定监测任务排列q下，每个任务分配的结果；为任务q(q＝1，2，…，q)的归一化任务质量函数，用于表征特定监测任务分配方案下该项任务能够获得的性能；为任务q的归一化任务效率函数，用于表征该项任务的执行效率；φq表示第q个监测任务的重要性，任务的重要性用于表征该项任务执行的优先级；t＝[t1 t2 … tq]t为任务执行耗时向量；tn,max为电缆参数监测传感器最大可用时间资源；n为传感器数目；uq表示下第q列元素构成的向量，i为单位向量；表示第n行元素构成的向量，根据来确定是否执行任务以及任务执行的先后顺序，task为多监测任务的特征表示包含平面坐标、重要性和时间资源成本。
10、在本专利技术的一个实施例中，每个任务分配的结果表示为：
11、
12、其中，
13、在本专利技术的一个实施例中，归一化任务质量函数表示为：
14、
15、其中，为任务q的任务区域中心与传感节点n位置间的距离；rq为所有传感器节点与任务q的任务区域中心距离所构成的向量。
16、在本专利技术的一个实施例中，归一化任务效率函数表示为：
17、
18、其中，(*)[a：c]表示向量的第a到第c个元素构成的子向量，n*表示用于执行任务q的传感器节点序号。
19、在本专利技术的一个实施例中，根据凸松弛的两步解耦算法对所述电缆多监测任务效用模型进行迭代求解得到求解结果的步骤还包括：
20、获取初始化离散任务分配变量；
21、根据cvx工具对所述电缆多监测任务效用模型进行求解得到任务分配变量；
22、从所述任务分配变量中获取最大元素；
23、根据所述初始化离散任务分配变量和所述最大元素得到离散任务分配变量；
24、判断所述初始化离散任务分配变量是否满足预设约束；
25、若所述初始化离散任务分配变量满足预设约束，则将所述离散任务分配变量设置为1，以得到离散化任务分配矩阵′
26、根据重要性程度对所述离散化任务分配矩阵进行排序，得到求解结果。
27、在本专利技术的一个实施例中，判断所述初始化离散任务分配变量是否满足预设约束的步骤包括：
28、若所述初始化离散任务分配变量不满足预设约束，则将所述离散任务分配变量设置为0，以得到离散化任务分配矩阵；
29、根据重要性程度对所述离散化任务分配矩阵进行排序，得到求解结果。
30、本专利技术的第二方面提供了一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配系统，所述系统包括：数据获取模块、模型构建模块和求解模块；
31、所述数据获取模块被配置为：获取预设优化任务质量和任务效率目标；
32、所述模型构建模块被配置为：根据所述预设优化任务质量和所述任务效率目标构建电缆多监测任务效用模型；
33、所述求解模块被配置为：根据凸松弛的两步解耦算法对所述电缆多监测任务效用模型进行迭代求解得到求解结果；根据所述求解结果完成任务分配。
34、本专利技术的第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器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程序时实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的方法。
35、本专利技术的第四方面提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或第一方面中任一种可能的实施方式中所述的方法。
36、本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
37、本专利技术所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法及系统，通过合理建模和解耦求解，使能够在满足各项电力电缆的监测任务优先级和性能需求的同时，实现资源的最佳配置和协同工作。
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1.一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，所述电缆多监测任务效用模型表示为：
3.根据权利要求2所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，每个任务分配的结果表示为：
4.根据权利要求2所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，归一化任务质量函数表示为：
5.根据权利要求2所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，归一化任务效率函数表示为：
6.根据权利要求1所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，根据凸松弛的两步解耦算法对所述电缆多监测任务效用模型进行迭代求解得到求解结果的步骤还包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，判断所述初始化离散任务分配变量是否满足预设约束的步骤包括：
8.一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配系统，其特征在于，所述系
9.一种电子设备，包括存储器、处理器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程序时实现如权利要求1至7任一项所述一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，所述电缆多监测任务效用模型表示为：
3.根据权利要求2所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，每个任务分配的结果表示为：
4.根据权利要求2所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，归一化任务质量函数表示为：
5.根据权利要求2所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，归一化任务效率函数表示为：
6.根据权利要求1所述的一种基于监测任务效用最大化的电缆任务分配方法，其特征在于，根据凸松弛的两步解耦算法对所述电缆多监测任务效用模型进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：马聪，闫明蔚，王兴振，胥明凯，马磊，胡炼，邵帅，葛少伟，汪培月，张金亮，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：
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