本發(fā)明涉及電力通道構(gòu)建，具體為一種動(dòng)態(tài)泛感知與地理實(shí)景融合的電力通道構(gòu)建系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、泛感知一般是指泛在感知，是普適計(jì)算、移動(dòng)計(jì)算、人機(jī)交互、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等多個(gè)領(lǐng)域交叉的一個(gè)新興研究方向。泛在感知主要通過內(nèi)嵌在智能手機(jī)、手表、可穿戴設(shè)備、汽車、家電中的攝像頭、加速度傳感器、陀螺儀、wifi、lte、毫米波雷達(dá)、聲波收發(fā)模塊對(duì)人和環(huán)境進(jìn)行多模態(tài)感知；利用信號(hào)處理和人工智能的方法對(duì)感知信息進(jìn)行分析得到關(guān)于人和環(huán)境的情境狀態(tài)；進(jìn)而為人在合適的時(shí)間、合適的地點(diǎn)，提供智能的服務(wù)。

2、地理實(shí)景一般是利用衛(wèi)星或激光技術(shù)直接掃描建筑物的高度和寬度，最終形成三維地圖數(shù)據(jù)文件。

3、在對(duì)規(guī)劃構(gòu)建電力通道前，需要對(duì)規(guī)劃區(qū)域的地理環(huán)境等因素進(jìn)行考察，從而根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境因素規(guī)劃出符合當(dāng)?shù)氐乩憝h(huán)境的電力通道，公開號(hào)為cn113904327a的發(fā)明專利，公開了一種堅(jiān)強(qiáng)局部電網(wǎng)的構(gòu)建方法。該方法包括：建立電力重要用戶清單；針對(duì)電力重要用戶清單中的每個(gè)重要用戶，建立從用戶接入點(diǎn)至城市電網(wǎng)最高電壓等級(jí)的最短供電通道；建立從電網(wǎng)最高電壓等級(jí)至各個(gè)重要用戶的用戶接入點(diǎn)之間的輻射型供電網(wǎng)架；建立從一樞紐變電站至最高電壓等級(jí)變電站的不同路徑通道，若路徑通道不少于兩條，則選擇供電距離最短的路徑通道疊加至輻射供電網(wǎng)架；建立抗災(zāi)保障電源至輻射供電網(wǎng)架的最短供電通道，以將抗災(zāi)保障電源連接至輻射供電網(wǎng)架，形成待評(píng)估供電網(wǎng)架；基于該待評(píng)估供電網(wǎng)架形成堅(jiān)強(qiáng)局部電網(wǎng)。本發(fā)明能夠系統(tǒng)地、快速地形成堅(jiān)強(qiáng)局部電網(wǎng)。

4、上述現(xiàn)有技術(shù)提供了從后期為供電網(wǎng)架、電力通道進(jìn)行加固的方法，然而現(xiàn)有技術(shù)還缺少結(jié)合施工當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境因素，對(duì)新建電力通道進(jìn)行規(guī)劃調(diào)整，使得新建的電力通道符合當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境因素，保證新建電力通道的安全可靠的電力通道構(gòu)建方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、(一)解決的技術(shù)問題

2、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)泛感知與地理實(shí)景融合的電力通道構(gòu)建系統(tǒng)，具備構(gòu)建出的模型消耗資金最少等優(yōu)點(diǎn)，解決了上述技術(shù)問題。

3、(二)技術(shù)方案

4、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種動(dòng)態(tài)泛感知與地理實(shí)景融合的電力通道構(gòu)建系統(tǒng)，包括圖像數(shù)據(jù)采集模塊、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、通道路徑計(jì)算模塊、最優(yōu)通道路徑?jīng)Q策模塊和模型搭建模塊；

5、所述圖像數(shù)據(jù)采集模塊用于對(duì)電力通道施工處的地形和圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到通道路徑計(jì)算模塊中；

6、所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊包括地理數(shù)據(jù)采集單元和區(qū)域劃分單元，所述地理數(shù)據(jù)采集單元用于采集電力通道施工處的地理環(huán)境，所述區(qū)域劃分單元用于對(duì)環(huán)境數(shù)據(jù)采集單元采集的地理環(huán)境進(jìn)行劃分，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到通道路徑計(jì)算模塊中；

7、所述通道路徑計(jì)算模塊包括區(qū)域權(quán)重計(jì)算單元和點(diǎn)位選取單元，所述區(qū)域權(quán)重計(jì)算單元結(jié)合圖像數(shù)據(jù)采集模塊和環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊中的數(shù)據(jù)對(duì)電力通道構(gòu)建過程中的各個(gè)區(qū)域的影響因素進(jìn)行確定，并將該影響因素作為該區(qū)域的權(quán)重，所述點(diǎn)位選取單元對(duì)通道路徑計(jì)算模塊中的區(qū)域進(jìn)行初步篩選，將不合格的區(qū)域進(jìn)行剔除，并將剔除后的區(qū)域權(quán)重?cái)?shù)據(jù)發(fā)送到最優(yōu)通道路徑?jīng)Q策模塊中；

8、所述最優(yōu)通道路徑?jīng)Q策模塊用于對(duì)通道路徑計(jì)算模塊中的局域建立多元方程，并以最小的資金損耗去求解多元方程，并得到最優(yōu)通道路徑；

9、所述模型搭建模塊依據(jù)最優(yōu)通道路徑?jīng)Q策模塊中最優(yōu)通道路徑，建立電力通道，并對(duì)電力通道在不同環(huán)境下的模擬。

10、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述圖像數(shù)據(jù)采集模塊對(duì)于圖像采集以及采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理包括以下步驟：

11、a1、通過無人機(jī)或衛(wèi)星對(duì)需要進(jìn)行施工的區(qū)域進(jìn)行圖像拍攝；

12、a2、將拍攝的區(qū)域按照面積進(jìn)行等分，并確定每一個(gè)區(qū)域的中心點(diǎn)坐標(biāo)，得到圖像數(shù)據(jù)集tx。

13、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述圖像數(shù)據(jù)采集模塊劃分完成后的數(shù)據(jù)集表達(dá)式如下：

14、tx＝[tx1，…,txi，…,txn]

15、其中，tx1,…,txi,…,txn分別表示第1個(gè)…第i個(gè)…第n個(gè)區(qū)域圖像數(shù)據(jù)集。

16、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊的具體工作過程包括以下步驟：

17、b1、讀取當(dāng)前電力施工處歷史年份對(duì)應(yīng)的氣候條件以及地貌特征；

18、b2、對(duì)電力通道施工處區(qū)域做等同圖像數(shù)據(jù)采集模塊中的劃分，并將對(duì)應(yīng)地區(qū)的地貌特征進(jìn)行添加，其中地貌特征包括：平原、山地、丘陵和溝壑。

19、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述通道路徑計(jì)算模塊中區(qū)域權(quán)重計(jì)算單元結(jié)合圖像數(shù)據(jù)采集模塊和環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊中的數(shù)據(jù)對(duì)每一個(gè)區(qū)局進(jìn)行權(quán)重計(jì)算的表達(dá)式如下：

20、wi＝dmi+tsi+jzi

21、其中，wi表示第i個(gè)區(qū)域的權(quán)重，dmi表示第i個(gè)區(qū)域的地貌特征權(quán)重因子，tsi表示第i個(gè)區(qū)域?yàn)樘厥鈪^(qū)域的權(quán)重因子，jzi表示第i個(gè)區(qū)域的存在人口居住的權(quán)重因子。

22、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述第i個(gè)區(qū)域的地貌特征權(quán)重因子dmi的表達(dá)如下：

23、

24、其中，dmi表示第i個(gè)區(qū)域的地貌特征權(quán)重因子，dmi＝λ表示當(dāng)?shù)趇個(gè)區(qū)域的地貌特征為山地或溝壑時(shí)的值，dmi＝λ/2表示當(dāng)?shù)趇個(gè)區(qū)域的地貌特征為丘陵時(shí)的值，dmi＝1表示當(dāng)?shù)趇個(gè)區(qū)域的地貌特征為丘陵時(shí)的值；

25、所述特殊區(qū)域tsi包括自然保護(hù)區(qū)和禁止采集圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域，所述特殊區(qū)域tsi的表達(dá)式如下：

26、

27、其中，tsi＝θ表示該區(qū)域?yàn)樘厥鈪^(qū)域，tsi＝0表示該區(qū)域并非特殊區(qū)域，θ表示預(yù)設(shè)的極大值。

28、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述點(diǎn)位選取單元工作步驟如下：

29、c1、對(duì)第i個(gè)區(qū)域?yàn)樘厥鈪^(qū)域的權(quán)重因子進(jìn)行判斷，若tsi≠0則將該區(qū)域剔除，若tsi＝0，則執(zhí)行步驟c2；

30、c2、判斷wi是否超出設(shè)定的權(quán)重閾值w0，若超出則將該區(qū)域剔除，若未超出則保留，并將該區(qū)域權(quán)重?cái)?shù)據(jù)發(fā)送到最優(yōu)通道路徑?jīng)Q策模塊中。

31、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述最優(yōu)通道路徑?jīng)Q策模塊建立的多元方程表達(dá)式如下：

32、

33、其中，miny表示對(duì)價(jià)格y的最小值，fij表示第i個(gè)區(qū)域的第j個(gè)相鄰區(qū)域之間的距離，wj表示第i個(gè)區(qū)域的第j個(gè)相鄰區(qū)域的權(quán)重，cbj表示第i個(gè)區(qū)域的第j個(gè)相鄰區(qū)域進(jìn)行建設(shè)的成本，cbi表示第i個(gè)區(qū)域進(jìn)行建設(shè)的成本，wi表示第i個(gè)區(qū)域的權(quán)重。

34、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述第i個(gè)區(qū)域其第j個(gè)相鄰區(qū)域之間的距離fij的表達(dá)式如下：

35、

36、其中，xi和yi分別表示txi中的區(qū)域中心點(diǎn)，xj和yj分別表示第i個(gè)區(qū)域的第j個(gè)相鄰區(qū)域中心點(diǎn)。

37、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，所述模型搭建模塊讀取最優(yōu)通道路徑?jīng)Q策模塊的求解結(jié)果，并將區(qū)域中心點(diǎn)進(jìn)行連線，得到最優(yōu)路徑，并對(duì)最優(yōu)路徑基于歷史年份對(duì)應(yīng)的氣候條件進(jìn)行仿真模擬。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供了一種動(dòng)態(tài)泛感知與地理實(shí)景融合的電力通道構(gòu)建系統(tǒng)，具備以下有益效果：

39、本發(fā)明通過對(duì)電力通道構(gòu)建區(qū)域的地貌特征，是否為特殊區(qū)域以及人口居住情況進(jìn)行綜合分析，得出在該區(qū)域進(jìn)行建設(shè)的權(quán)重，從而保證了電力通道構(gòu)建的多元化，之后通過點(diǎn)位選取單元對(duì)部分權(quán)重過大以及特殊區(qū)域進(jìn)行剔除，并同最優(yōu)通道路徑?jīng)Q策模塊對(duì)通道路徑計(jì)算模塊中的局域建立多元方程，并以最小的資金損耗去求解多元方程，并得到最優(yōu)通道路徑，從而完成了對(duì)整體電力通道的構(gòu)建。