一种基于智能化分析的调度指挥网络交互系统

技术领域

本发明涉及智能调度指挥技术领域，特别涉及一种基于智能化分析的调度指挥网络交互系统。

背景技术

面对新时代国内外环境的深刻变化，需要站在时代和战略高度审时度势，居安思危，不断对突发事件的能力，突发事件应急处置需要迅速研判、快速响应、果断决策、紧急救援、防止事态蔓延，有关部门需要及时全面地了解现场情况，迅速有效地进行信息沟通，科学高效地调动多方资源，紧张有序地开展紧急救援工作，在这些环节中可视化的指挥调度系统发挥着至关重要的作用。

在电力系统遭遇突发事件时，需要统一调配人员、耗材等进行抢修，然而由于突发事件对外界环境造成的影响，人员以及耗材无法通过初始的最短路径到达现场，此时就需要对人员以及耗材的移动路径进行调度指挥，目前电力系统在遭遇突发事件时，基本都是通过有经验的工作人员在户外环境中自行判断移动路径，然而经验判断容易出错，导致移动路径较长，增加抢修时长，影响人们正常用电。

发明内容

鉴于此，本发明提出一种基于智能化分析的调度指挥网络交互系统，在发生突发事件时，可以获取最佳移动路径，以便抢修人员以及耗材最快速度达到抢修现场。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于智能化分析的调度指挥网络交互系统，包括数据采集模块、数据处理模块、中央处理器、指挥决策模块、显示模块以及信息发布模块，所述数据采集模块、中央处理器、指挥决策模块以及信息发布模块依次数据连接，所述中央处理器分别与数据处理模块以及显示模块数据连接；所述数据采集模块包括数据采集器，所述数据采集器包括设置在路侧的安装圆筒以及设置在安装圆筒上的若干发射管和接收管，同一所述安装圆筒上的发射管和接收管位于不同高度，所述发射管与相邻安装圆筒上的接收管位于同一高度，所述中央处理器分别与发射管以及接收管数据连接，所述数据处理模块包括路径生成单元，所述路径生成单元根据起点到终点之间未被阻挡的红外光线路生成初始移动路径，所述中央处理器与路径生成单元数据连接；所述指挥决策模块包括主决策单元，所述主决策单元内置有蚁群优化算法，所述蚁群优化算法对初始移动路径进行寻优并生成最佳移动路径，所述主决策单元分别与中央处理器以及信息发布模块数据连接。

优选的，所述数据采集器还包括移动环以及固定机构，所述移动环设置在安装圆筒外表面，并通过固定机构进行固定，所述发射管以及接收管设置在不同高度的移动环上。

优选的，所述移动环内壁设置有弹性碰珠，所述安装圆筒外表面设置有定位槽，所述定位槽垂直排列，所述弹性碰珠嵌入到定位槽中。

优选的，所述蚁群优化算法对初始移动路径进行寻优并生成最佳移动路径的具体步骤为：随机选取一条初始移动路径，将蚁群置于该初始移动路径上，蚁群在该初始移动路径上移动到终点的过程中释放信息素，对释放的信息素进行计算后选取下一条初始移动路径，以此重复，并计算得到所有初始移动路径的信息素，对所有的信息素进行对比，选取信息素释放最少的初始移动路径作为最佳移动路径。

优选的，所述蚁群在移动过程中释放信息素的速率为恒定不变的。

优选的，所述指挥决策模块还包括辅助决策单元、应急指挥决策单元、远程会商辅助决策单元以及对比单元，所述对比单元分别与主决策单元、辅助决策单元、应急指挥决策单元、远程会商辅助决策单元以及信息发布模块数据连接，所述对比单元对所有的最佳移动路径进行对比，并将路程最短的最佳移动路径发送给信息发布模块。

优选的，所述辅助决策单元内置有神经网络，所述神经网络对包含初始移动路径的图片进行识别，并获取最佳移动路径。

优选的，还包括数据监测模块以及A/D转换模块，所述数据监测模块、A/D转换模块与数据采集模块依次数据连接。

优选的，还包括数据存储模块、警报模块以及数据安全监测模块，所述中央处理器分别与数据存储模块、警报模块以及数据安全监测模块数据连接。

优选的，还包括决策通信模块，所述决策通信模块与指挥决策模块数据连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种基于智能化分析的调度指挥网络交互系统，在电力系统的周边路边安装数据采集器，安装圆筒上设置有若干发射管和接收管，发射管和接收管位于不同的高度，而相邻的安装圆筒之间的发射管和接收管相对设置，当发生突发事件时，可能会存在树木倒塌情况，使部分安装圆筒之前的通路被切断，因此根据红外光的传播可以组成多条通往抢修地点的路径，该路径作为初始移动路径，然后在主决策单元内置的蚁群优化算法的作用下，可以对初始移动路径进行寻优，并获取最佳移动路径，最佳移动路径所对应的行驶路径最短，通过最佳移动路径可以最快的到达抢修地点，从而可以缩短抢修的时间，以最快的恢复电力系统的正常使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的一种基于智能化分析的调度指挥网络交互系统的示意图；

图2为本发明的一种基于智能化分析的调度指挥网络交互系统的数据采集的结构示意图；

图中，1为数据采集模块，2为数据处理模块，3为中央处理器，4为指挥决策模块，5为显示模块，6为信息发布模块，7为数据采集器，8为安装圆筒，9为发射管，10为接收管，11为路径生成单元，12为主决策单元，13为移动环，14为弹性碰珠，15为定位槽，16为辅助决策单元，17为应急指挥决策单元，18为远程会商辅助决策单元，19为对比单元，20为数据监测模块，21为A/D转换模块，22为数据存储模块，23为警报模块，24为数据安全监测模块，25为决策通信模块。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供一具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

参见图1至图2，本发明提供的一种基于智能化分析的调度指挥网络交互系统，包括数据采集模块、数据处理模块、中央处理器、指挥决策模块、显示模块以及信息发布模块，所述数据采集模块、中央处理器、指挥决策模块以及信息发布模块依次数据连接，所述中央处理器分别与数据处理模块以及显示模块数据连接；所述数据采集模块包括数据采集器，所述数据采集器包括设置在路侧的安装圆筒以及设置在安装圆筒上的若干发射管和接收管，同一所述安装圆筒上的发射管和接收管位于不同高度，所述发射管与相邻安装圆筒上的接收管位于同一高度，所述中央处理器分别与发射管以及接收管数据连接，所述数据处理模块包括路径生成单元，所述路径生成单元根据起点到终点之间未被阻挡的红外光线路生成初始移动路径，所述中央处理器与路径生成单元数据连接；所述指挥决策模块包括主决策单元，所述主决策单元内置有蚁群优化算法，所述蚁群优化算法对初始移动路径进行寻优并生成最佳移动路径，所述主决策单元分别与中央处理器以及信息发布模块数据连接。

本发明的一种基于智能化分析的调度指挥网络交互系统，用于对突发事件后的电力系统进行移动路径的选取，以便于工程抢修队以及抢修耗材可以顺利且快速的到达抢修地点，从而可以快速恢复电力系统的正常使用，首先由数据采集模块对电力系统周边的环境进行数据采集，获取道路信息，并将道路信息传输给中央处理器，中央处理器将道路信息发送给数据处理模块，数据处理模块对道路信息进行处理，获取可以到达抢修地点的多条路径，将获取的路径作为初始移动路径，并发送给中央处理器，中央处理器一方面可以将初始移动路径发送到显示模块进行显示，另一方面可以发送给指挥决策模块，指挥决策模块可以对初始移动路径进行寻优，将其中路径长度最短的初始移动路径找出来，并作为最佳移动路径，然后通过信息发布模块将最佳移动路径进行发布，以便于抢修工程队可以获知最佳移动路径，从而可以沿着最佳移动路径移动到抢修地点进行抢修。

对于数据采集模块而言，其包括若干数据采集器，数据采集器包括安装圆筒，安装圆筒设置在电力系统内部的各条大大小小的路径一侧，在安装圆筒的外表面上设置了若干发射管和接收管，其中设置在同一个安装圆筒上的发射管和接收管处于不同的高度，而相邻的安装圆筒的发射管与接收管相对设置，因此正常情况下，红外光之间的传播可以组成电力系统之间的所有路径，在发生突发事件时，安装圆筒的损坏以及外界物体的倒塌会切断红外光的传播，而在已知抢修队的起点和抢修地点的前提下，通过红外光之间的传播可以获得起点到终点的多条路径，中央处理器将红外光发射和接收的信息发送给数据处理模块，数据处理模块内部的路径生成单元可以进行图像处理，根据起点、终点以及红外光的传播绘制出所有的连接起点到终点的路径图，然后将路径图输送回到中央处理器，中央处理器将路径图以及其中包含的所有路径发送给主决策单元，由主决策单元内置的蚁群优化算法对初始移动路径进行寻优，并获得最佳移动路径。

优选的，所述数据采集器还包括移动环以及固定机构，所述移动环设置在安装圆筒外表面，并通过固定机构进行固定，所述发射管以及接收管设置在不同高度的移动环上，所述移动环内壁设置有弹性碰珠，所述安装圆筒外表面设置有定位槽，所述定位槽垂直排列，所述弹性碰珠嵌入到定位槽中。

在安装圆筒的外表面设置了两个移动环，发射管和接收管设置在不同的移动环外表面，而移动环可以上下移动的不同位置，在移动的过程中，可以使弹性碰珠嵌入到不同的定位槽中进行固定，从而可以调节发射管和接收管的高度，通过对不同安装圆筒外表面的移动环的高度进行调节，保证安装圆筒之间的红外光不会产生干涉。

优选的，所述蚁群优化算法对初始移动路径进行寻优并生成最佳移动路径的具体步骤为：随机选取一条初始移动路径，将蚁群置于该初始移动路径上，蚁群在该初始移动路径上移动到终点的过程中释放信息素，对释放的信息素进行计算后选取下一条初始移动路径，以此重复，并计算得到所有初始移动路径的信息素，对所有的信息素进行对比，选取信息素释放最少的初始移动路径作为最佳移动路径，所述蚁群在移动过程中释放信息素的速率为恒定不变的。

本发明的蚁群优化算法不同于传统的蚁群优化算法，设定蚁群在初始移动路径上移动的过程中，按照恒定速率释放信息素，将蚁群置于任意一条初始移动路径上，收集蚁群从起点到终点整个移动过程中释放的信息素数量，并进行存储，然后将蚁群依次置于所有的初始移动路径上，并计算释放的信息素数量，最后对比信息素数量来选取最佳移动路径，由于信息素的释放速率是恒定的，因此路程较长的初始移动路径中所释放的信息素数量就比较多，从而将信息素最少的初始移动路径作为最佳移动路径。

优选的，所述指挥决策模块还包括辅助决策单元、应急指挥决策单元、远程会商辅助决策单元以及对比单元，所述对比单元分别与主决策单元、辅助决策单元、应急指挥决策单元、远程会商辅助决策单元以及信息发布模块数据连接，所述对比单元对所有的最佳移动路径进行对比，并将路程最短的最佳移动路径发送给信息发布模块，所述辅助决策单元内置有神经网络，所述神经网络对包含初始移动路径的图片进行识别，并获取最佳移动路径。

为了避免主决策单元的路径寻优出现误差，本发明在指挥决策模块内还设置了其他的决策单元，包括辅助决策单元，辅助决策单元内设置有已经训练完成的神经网络，辅助决策单元接收中央处理器输送的包含多条初始移动路径的路径图，对路径图进行处理后，可以识别出最佳移动路径，而应急指挥决策单元则可以根据抢修现场的负责人员作出的决策而得到最佳移动路径，远程会商辅助决策单元则是调用网络上的抢修专家进行远程商议，并最终获得另外的最佳移动路径，最后对比单元可以对四个决策单元的最佳移动路径进行对比，选取其中路程最短的最佳移动路径，并输送给信息发布模块，由信息发布模块进行最佳移动路径的信息发布。

优选的，还包括数据监测模块以及A/D转换模块，所述数据监测模块、A/D转换模块与数据采集模块依次数据连接。

数据监测模块用于对现场进行视频监控，其通过固定监控设备以及无线监控设备可以采集图像，并将图像信息通过A/D转换模块进行转换后输送给数据采集模块，由数据采集模块输送给中央处理器，中央处理器可以将图像信息在显示模块上进行显示。

优选的，还包括数据存储模块、警报模块以及数据安全监测模块，所述中央处理器分别与数据存储模块、警报模块以及数据安全监测模块数据连接。

中央处理器中传输以及处理的信息可以输送到数据存储模块中进行存储，同时中央处理器也可以读取数据存储模块中的信息，而数据安全监测模块可以对中央处理器传输的数据安全进行监测，在存在安全隐患时，中央处理器可以控制警报模块发出警报。

优选的，还包括决策通信模块，所述决策通信模块与指挥决策模块数据连接。

所设置的决策通信模块可以将决策信息通过无线形式进行发送，从而工作人员可以通过智能终端能接收信息，以便于随时获取抢修进程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。