一种火灾报警探测器布置方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114330813A(43)申请公布日2022.04.12(21)申请号202111280719.1G06Q10/06(2012.01)(22)申请日2021.10.31G06Q50/06(2012.01)G06F30/18(2020.01)(71)申请人国网福建省电力有限公司G06F30/27(2020.01)地址350003福建省福州市鼓楼区五四路G06N3/00(2006.01)257号G06F111/04(2020.01)申请人国网福建省电力有限公司经济技术G08B17/06(2006.01)研究院G08B17/10(2006.01)(72)发明人王亮陈罕筠张成炜高献张娜李信红陈卓琳郭威陈秉乾(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100代理人蔡学俊(51)Int.Cl.G06Q10/04(2012.01)权利要求书3页说明书8页附图3页(54)发明名称一种火灾报警探测器布置方法及系统(57)摘要本发明涉及一种火灾报警探测器布置方法及系统，步骤S1：结合设备一次投资费用、设备运维检修成本和变电站设备停电损失成本构建全生命周期目标函数；步骤S2：以全生命周期目标函数为粒子适应度，以火灾报警设备接线网络熵函数和布置规则函数为约束条件，用粒子群算法进行寻优。本发明能够实现火灾报警探测器自动优化布置。CN114330813ACN114330813A权利要求书1/3页1.一种火灾报警探测器布置方法，其特征在于：包括：结合设备一次投资费用、设备运维检修成本和变电站设备停电损失成本构建全生命周期目标函数；以全生命周期目标函数值为粒子适应度，确定不同的火灾报警探测器的布置样本对应的不同的粒子适应度，用粒子群算法对火灾报警探测器的布置方案进行粒子适应度寻优，找到火灾报警探测器的最优布置方案；其中，所述最优布置方案满足以火灾报警设备接线网络熵函数和布置规则函数构成的约束条件。2.根据权利要求1所述的一种火灾报警探测器布置方法，其特征在于：所述构建的全生命周期目标函数为式(1)LCC＝C1+C2+C3＝f(n1；n2；l)(1)C1为设备一次投资费用；C2为设备运维检修成本；C3为设备停电损失成本；n1感温探测器数量；n2感烟探测器数量；l为电缆总敷设长度；其中n＝n1+n2为火灾报警探测器总数，li为每个探测器所需的电缆敷设长度。3.根据权利要求2所述的一种火灾报警探测器布置方法，其特征在于：一次投资成本包含设备的购买费、安装费和敷设费；C1＝n1k1+n2k2+(n1+n2)k3+l(k4+k5)k1为感温探测器单价；k2为感烟探测器单价；k3为火灾报警探测器安装费；k4为电缆单价；k5为单位长度的电缆敷设费用；n1k1+n2k2为探测器的购买费用；(n1+n2)k3为探测器的安装费用；l(k4+k5)为探测器的敷设费用。4.根据权利要求2所述的一种火灾报警探测器布置方法，其特征在于：设备运维检修成本：C2＝t×k6+t×s×C1t为火灾报警探测器运行时长，t≤20年；k6为电能损耗成本；s为每年维护费用占设备一次投资成本的比例。5.根据权利要求2所述的一种火灾报警探测器布置方法，其特征在于：设备停电损失成本包括停电造成的断电成本和修复成本；C3＝α×ω×T+λ×γ×mα×ω×T为断电成本；λ×γ×m为修复成本；α为用户单位电量停电损失；ω为设备故障中断供电功率；T为设备年故障中断供电时间；λ为设备年平均故障数；γ为故障设备平均修复成本；m为设备平均修复时间。6.根据权利要求1所述的一种火灾报警探测器布置方法，其特征在于：所述约束条件的具体内容为：将火灾报警设备接线作为一个网络，将火灾报警探测器作为网络的节点，将火灾报警探测器之间以及火灾报警探测器与火灾报警主机之间的连接作为网络中的连边；节点重要度α定义如下：2CN114330813A权利要求书2/3页式中：n为网络中的节点数目，为节点之间的平均最短路径dmin,ij是用边的数目表示的网络中任意两节点i和j之间的最短距离，V是网络中所有节点组成的集合；连边介数定义如下：其中，k为连边编号，Nij为网络中任意两节点i和j之间的最短路径数目，为网络中所有任意两节点之间的最短路径数目的总和；Nij(k)为网络中任意两节点i和j间最短路径经过连边k的次数，为网络中所有任意两节点之间最短路径经过连边k的次数的总和；以节点重要度和连边介数为基本元素，构建火灾报警设备接线网络熵函数：f(αij,Gij)为网络中任意两个节点及节点间的连边发生故障导致整个网络崩溃的概率；其中，为网络节点重要度的平均值，G＝Gk，网络中连边总数为m，为网络连边介数的平均值；火灾报警设备接线网络熵函数为设相邻的两个火灾报警探测器在水平