朱文武

摘要：電力設(shè)備日常巡檢是保證電力供給正常運(yùn)行的關(guān)鍵。巡檢線路是否合理，關(guān)系到巡檢人員的工作效率和巡檢的質(zhì)量。巡檢線路的優(yōu)化能將有限的工作時(shí)間充分發(fā)揮。本文針對(duì)節(jié)約算法和蟻群算法兩種算法進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)18個(gè)待檢修電力設(shè)備巡檢線路進(jìn)行優(yōu)化，提升巡檢質(zhì)量和效率。

關(guān)鍵詞：巡檢;線路優(yōu)化;節(jié)約算法;蟻群算法

0 引言

電力設(shè)備安全關(guān)系電力作業(yè)和用電的安全，隨著電網(wǎng)擴(kuò)張和用電的增加，設(shè)備運(yùn)行的安全性受到了更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)，電力設(shè)備的巡檢管理更是逐漸被重視起來。由于電力設(shè)備巡檢觀測(cè)點(diǎn)數(shù)量較多，且分布十分零散，不同的設(shè)備檢驗(yàn)周期也不同。為提高巡檢效率，本文采用節(jié)約算法和蟻群算法相結(jié)合，開展對(duì)電力巡檢線路進(jìn)行優(yōu)化管理，通過優(yōu)化巡檢時(shí)間，提高巡視次數(shù)，保證巡檢的質(zhì)量。

1 電力設(shè)備的常規(guī)巡檢

電力設(shè)備安全巡檢是電廠日常運(yùn)行和檢修工作的重要項(xiàng)目之一，通過電廠安全員定期及不定期的日常巡檢和專項(xiàng)檢查等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異?；虬踩[患，并第一時(shí)間報(bào)送問題，為決策爭(zhēng)取時(shí)間，從而確保每個(gè)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，作業(yè)人員生產(chǎn)安全。而目前的電力設(shè)備巡檢只籠統(tǒng)的規(guī)定了安全巡檢的要求和周期，沒有明確規(guī)定巡檢的路線，使得安全員往來巡檢區(qū)域檢查設(shè)備極其容易發(fā)生設(shè)備漏檢。安全員較多的巡檢區(qū)域在設(shè)備巡檢上更容易發(fā)生巡檢線路交叉，一個(gè)設(shè)備多檢的情況，這都是一種極其低效的巡檢工作，既浪費(fèi)了成本又極其耗時(shí)。

2 算法介紹

2.1 節(jié)約算法

節(jié)約算法的核心思想是依次將運(yùn)輸問題中的兩個(gè)回路合并為一個(gè)回路，使每次合并后的總運(yùn)輸距離減小的幅度最大。

按照回路合并里程節(jié)約原則，計(jì)算里程網(wǎng)絡(luò)中最短距離。首先初始對(duì)每一點(diǎn)單獨(dú)里程計(jì)算，將節(jié)約里程按大到小排列，確定最優(yōu)路線。

2.2 蟻群算法

蟻群算法本質(zhì)為啟發(fā)式全局優(yōu)化算法，蟻群個(gè)體間通過信息素間接進(jìn)行信息交流。蟻群算法首先從所有待優(yōu)化點(diǎn)中任選一個(gè)為初始點(diǎn)，開始隨機(jī)訪問一次最終回到起始點(diǎn)。依照不同路徑的信息量以及啟發(fā)式信息計(jì)算狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率：

表示在t時(shí)刻螞蟻k由元素（城市）i轉(zhuǎn)移到元素（城市）j的轉(zhuǎn)移概率;α和β分別表示信息素和啟發(fā)式信息在蟻群搜索路徑過程的相對(duì)重要程度。

3 巡檢線路優(yōu)化

3.1 節(jié)約算法巡檢線路優(yōu)化

依照18個(gè)待檢修設(shè)備之間的往來距離按節(jié)約距離從大到小進(jìn)行回路合并得出最優(yōu)路線。

結(jié)合表1表2數(shù)據(jù)，最終優(yōu)化效果設(shè)定路徑A：0-3-1-2-4-14-9-5-0，共計(jì)里程55.3km B：0-13-6-12-7-8-0，共計(jì)里程49.2km C：0-8-15-10-18-17-11-16-0，共計(jì)71.9km

3.2 蟻群算法巡檢線路優(yōu)化

仍以18個(gè)待測(cè)設(shè)備為對(duì)象，將18個(gè)待檢測(cè)設(shè)備分布路徑做路徑地圖矩陣，1表示為障礙物，0表示為可通行路。

選取初始信息素矩陣，選擇初始點(diǎn)和終止點(diǎn)，蟻群算法會(huì)自動(dòng)更新信息素和最優(yōu)初始點(diǎn)。

根據(jù)蟻群算法得出優(yōu)化路徑a：0-3-2-1-18-4-5-0，共計(jì)里程54.6km b：0-6-7-8-14-12-13-0，共計(jì)里程51.1km c：0-10-11-16-17-13-9-0，共計(jì)里程68.2km

3.3 對(duì)比分析

通過節(jié)約算法和蟻群算法對(duì)巡檢路徑優(yōu)化發(fā)現(xiàn)，兩種算法給出了不同的路線，假設(shè)每一里程人力成本10元/km/人計(jì)算，每2個(gè)設(shè)備一名安全員的配置量。兩種方案對(duì)比分析如下表：

根據(jù)表2對(duì)兩個(gè)算法給出的優(yōu)化路徑進(jìn)行評(píng)分，蟻群算法無論從總里程距離、所需安全員數(shù)和人工成本方面比節(jié)約算法都有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此蟻群算法所給出的巡檢線路更加優(yōu)越。

4 結(jié)束語

本文從節(jié)約算法和蟻群算法兩種算法比較旨在探索電廠設(shè)備檢修巡檢最優(yōu)線路，彌補(bǔ)常規(guī)巡檢中可能存在的問題。路徑優(yōu)化方案的優(yōu)劣取決于算法的精度和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，建議可根據(jù)不同周期巡檢設(shè)備使用不同算法對(duì)比尋找最優(yōu)巡檢路線。

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