电力抢修车辆快速调度系统设计和实现

论文摘要

随着电力工业高速发展,电网规模持续扩大,电网结构日益复杂,城乡配电网故障出现的绝对数量也急剧增加,如何保障在出现故障时候快速修复供电系统,提高供电企业对电力故障报修的响应速度已迫在眉睫。提高响应速度的基本保证是抢修车辆和人员快速到达现场,这就要求电力抢修车辆处于全天候受控状态并可以快速科学调度。目前大多数地区级供电企业对抢修车辆只是进行监控和定位,以防止出现超速和违规停放等现象,并无科学调度系统的支撑。本论文针对地区级供电企业对抢修车辆管理实际要求,充分利用GPRS无线通信技术、GPS全球定位技术和GIS地理信息系统技术,结合电力系统现成的GIS地图,设计和实现了在定位电力报修故障的基础上,采用Dijkstra优化算法快速调度电力抢修车辆的管理系统,改进和扩展了目前电力系统车辆监控系统的功能应用。装在各电力抢修车辆上的移动车载设备将故障的相关信息、抢修车辆调度信息等通过GPRS无线通信方式在电力抢修车辆和快速调度平台之间双向传递,全过程、全方位监控抢修车辆并全程跟踪抢修的整个过程,提高了电力抢修车辆的调度效率,保障电力抢修工作的顺利高效进行。论文给出了车辆监控模块、工单管理模块、故障定位和管理模块、采用Dijkstra算法的快速调度模块以及系统管理模块等核心模块的设计和实现。其中重点讨论了如何采用Dijkstra算法,对于确定的故障点,快速搜寻所在供电区域内的最合适抢修车辆,并提供最佳路径,使抢修调度人员可以依靠该系统快速决策和调度抢修车辆赶往故障地点。系统对同时发生的故障在故障定位模块中实行优先级策略。试用实践证明,系统不仅实现了对抢修车辆定位监控跟踪、历史轨迹查询等基本功能,并实现了对抢修车辆的最优路径选择和快速调度,缩短了一半以上的抢修车辆调度时间,提高了故障抢修的工作效率,同时也为电力系统抢修车辆的智能化管理提供了技术上的保障。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 论文背景
• 1.1.1 电力行业
• 1.1.2 电力抢修面临的问题
• 1.1.3 科学调度与电力抢修
• 1.1.4 建立快速调度系统的意义
• 1.2 论文的目标和内容
• 1.2.1 论文目标
• 1.2.2 主要工作内容
• 1.3 论文结构
• 第2章 电力抢修车辆快速调度系统和相关技术
• 2.1 电力抢修车辆快速调度系统概述
• 2.1.1 电力故障抢修业务概述
• 2.1.2 电力抢修车辆调度信息化建设现状及发展趋势
• 2.2 GPS 全球卫星定位技术
• 2.2.1 GPS 的组成
• 2.2.2 GPS 定位原理
• 2.2.3 GPS 在我国的应用现状
• 2.2.4 GPS 技术在本车辆调度系统中的应用
• 2.3 GPRS 无线通信技术
• 2.3.1 GPRS 的构成方法
• 2.3.2 GPRS 主要优点
• 2.3.3 GPRS 技术在本车辆调度系统中的应用
• 2.4 GIS 地理信息技术
• 2.4.1 GIS 地理信息系统的相关概念
• 2.4.2 GIS 地理信息系统的主要特征
• 2.4.3 GIS 地理信息系统在电力系统及抢修调度中的应用
• 2.5 Dijkstra 最优路径算法技术
• 第3章 电力抢修车辆快速调度系统分析与设计
• 3.1 需求分析
• 3.1.1 系统建设目标
• 3.1.2 系统功能目标
• 3.1.3 系统业务流程
• 3.2 架构设计
• 3.2.1 系统体系结构
• 3.2.2 系统功能应用分布结构
• 3.2.3 系统物理部署结构
• 3.3 用户权限设计
• 3.4 数据库设计
• 3.4.1 基本信息数据库设计
• 3.4.2 故障抢修日志数据库设计
• 3.4.3 地理信息数据库设计
• 3.5 快速调度系统核心功能模块结构设计
• 第4章 电力抢修车辆快速调度系统核心模块的实现
• 4.1 车辆监控模块的设计和实现
• 4.1.1 概述
• 4.1.2 实时监控
• 4.1.3 轨迹回放
• 4.1.4 电子围栏
• 4.2 工单管理模块的设计和实现
• 4.2.1 概述
• 4.2.2 工单录入
• 4.2.3 工单下发
• 4.2.4 工单查询
• 4.2.5 工单统计
• 4.3 故障定位和管理模块的设计和实现
• 4.3.1 概述
• 4.3.2 故障定位
• 4.3.3 电力故障抢修优先级的设定
• 4.4 系统管理模块的设计和实现
• 4.4.1 概述
• 4.4.2 用户管理
• 4.4.3 权限管理
• 4.4.4 车辆及终端管理
• 4.4.5 统计与报表
• 第5章 抢修车辆快速调度算法的实现
• 5.1 概述
• 5.2 路网的简化和抽象
• 5.3 路网模型的创建
• 5.3.1 路网数据的预处理
• 5.3.2 路网模型的创建
• 5.4 带有实时性的路段权值的确定
• 5.4.1 路段权值的确定
• 5.4.2 某路段上行车时间的计算
• 5.5 最短路线问题的一般求解过程
• 5.6 Dijkstra 算法及优化
• 5.6.1 Dijkstra 算法分析
• 5.6.2 Dijkstra 算法的优化
• 5.7 Dijkstra 算法在车辆快速调度中的实现
• 5.7.1 算法相关对象的定义
• 5.7.2 车辆快速调度的Dijkstra 算法实现程序
• 第6章 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文