本发明涉及配件定位,具体涉及一种电力设备运维配件定位方法、装置、设备及存储介质。
背景技术:
1、电力设备部件众多、结构复杂,由于电能无法被大规模存储,因此电力设备需要保持长期稳定运行。然而,机械疲劳、绝缘劣化、异常工况等均会导致电力设备出现损坏,甚至造成非计划停运事故,影响区域电网的供电稳定性。为了保证电力设备安全稳定运行,运维检修班组通过定期巡视的方式检查设备的运行状况,对设备的异常运行情况进行及时把控,对存在缺陷或者损坏的零部件进行更换,提升设备可靠性。然而,由于各个专业运维班组存在一定的重合性,在更换设备损坏的零部件时,需要根据不同的设备以及不同的专业分别到配件库中进行领取,而从大量的配件中准确定位所需零件,是电力设备运维过程中面临的较大问题。
2、目前,主流物资管理系统从实际业务工作流程出发,对流程中的所有物资进行管理,主要用于物流等企业,较难用于电力设备运维业务中对运维配件的定位管理。相关研究通过超声波信号或zigbee技术实现定位,然而,由于超声波信号无法穿透障碍物,导致实际应用不易把控,无法适用电力复杂环境下的配件定位。zigbee定位受到有限带宽约束,定位范围为米级,且多径效应和噪声干扰影响较大,因此也无法适用于电厂复杂环境下的配件定位。电厂环境复杂,若采用超声波信号或zigbee技术,则定位不够准确。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种电力设备运维配件定位方法、装置、设备及存储介质,以解决现有技术对电厂复杂环境下的配件定位不够准确的技术问题。
2、第一方面,本发明提供了一种电力设备运维配件定位方法,包括:构建定位模型并对所述定位模型进行训练;基于若干rfid读写器获取固定于待定位配件上的rfid标签发出的信号的目标接收信号强度指示和目标接收信号传输时间;根据所述目标接收信号强度指示和所述目标接收信号传输时间构建目标rfid特征矩阵;将所述目标rfid特征矩阵输入至训练好的所述定位模型获得待定位配件的位置信息。
3、可选地,在基于若干rfid读写器获取固定于待定位配件上的rfid标签发出的信号的目标接收信号强度指示和目标接收信号传输时间之后,还包括:对所述目标接收信号强度指示进行优化,得到优化后的所述目标接收信号强度指示。
4、可选地,对所述目标接收信号强度指示进行优化,得到优化后的所述目标接收信号强度指示,包括:基于上一时刻的目标接收信号强度指示最优估计值计算当前时刻的目标接收信号强度指示预测值;基于上一时刻的目标接收信号强度指示的最优协方差和过程协方差计算当前时刻的目标接收信号强度指示的预测值协方差;基于当前时刻的目标接收信号强度指示的预测值协方差和过程协方差计算系统卡尔曼增益;根据当前时刻的目标接收信号强度指示预测值、当前时刻实际接收的所述目标接收信号强度指示和所述系统卡尔曼增益计算得到当前时刻的目标接收信号强度指示最优估计值;将所述当前时刻的目标接收信号强度指示最优估计值作为优化后的所述目标接收信号强度指示。
5、可选地,构建定位模型并对所述定位模型进行训练,包括:基于神经网络构建初始定位模型;对所述初始定位模型进行训练,得到训练后的定位模型。
6、可选地,所述对所述初始定位模型进行训练,得到训练后的定位模型,包括:获取若干参考点的rfid特征矩阵;将参考点的rfid特征矩阵作为训练样本输入至所述初始定位模型进行训练,得到训练后的定位模型。
7、可选地,将参考点的rfid特征矩阵作为训练样本输入至所述初始定位模型进行训练,得到训练后的定位模型,包括:初始化所述初始定位模型的训练周期、学习率、可见层单元数、隐藏层单元数、权重矩阵、偏置向量;将参考点的rfid特征矩阵作为训练样本输入至所述初始定位模型,采用bp反向传播算法对所述初始定位模型进行训练,更新所述权重矩阵和偏置向量;根据所述初始定位模型输出的位置信息和实际信息的差值,采用梯度下降法方将所述差值在所述初始定位模型的各层反向传播并向后微调所述权重矩阵和偏置向量,得到训练后的定位模型。
8、可选地,采用bp反向传播算法进行训练,更新所述权重矩阵和偏置向量的更新公式为:
9、
10、
11、式中,γ为学习率,w为权重矩阵,b为偏置向量,e为损失函数,表示输出位置信息和实际信息的差值。
12、第二方面,本发明提供了一种电力设备运维配件定位装置,包括:模型构建及训练模块,用于构建定位模型并对所述定位模型进行训练;信号采集模块,用于基于若干rfid读写器获取固定于待定位配件上的rfid标签发出的信号的目标接收信号强度指示和目标接收信号传输时间;特征构建模块,用于根据所述目标接收信号强度指示和所述目标接收信号传输时间构建目标rfid特征矩阵;位置获取模块,用于将所述目标rfid特征矩阵输入至训练好的所述定位模型获得待定位配件的位置信息。
13、可选地,电力设备运维配件定位装置还包括:信号优化模块,用于对所述目标接收信号强度指示进行优化,得到优化后的所述目标接收信号强度指示。
14、可选地,所述信号优化模块包括:第一计算模块,用于基于上一时刻的目标接收信号强度指示最优估计值计算当前时刻的目标接收信号强度指示预测值;第二计算模块,用于基于上一时刻的目标接收信号强度指示的最优协方差和过程协方差计算当前时刻的目标接收信号强度指示的预测值协方差;第三计算模块,用于基于当前时刻的目标接收信号强度指示的预测值协方差和过程协方差计算系统卡尔曼增益;第四计算模块,用于根据当前时刻的目标接收信号强度指示预测值、当前时刻实际接收的所述目标接收信号强度指示和所述系统卡尔曼增益计算得到当前时刻的目标接收信号强度指示最优估计值;优化值获取模块,用于将所述当前时刻的目标接收信号强度指示最优估计值作为优化后的所述目标接收信号强度指示。
15、可选地,所述模型构建及训练模块包括:模型构建模块,用于基于神经网络构建初始定位模型;模型训练模块,用于对所述初始定位模型进行训练,得到训练后的定位模型。
16、可选地,所述模型训练模块包括:矩阵获取模块,用于获取若干参考点的rfid特征矩阵;网络训练模块,用于将参考点的rfid特征矩阵作为训练样本输入至所述初始定位模型进行训练,得到训练后的定位模型。
17、可选地,所述网络训练模块包括:初始化模块,用于初始化所述初始定位模型的训练周期、学习率、可见层单元数、隐藏层单元数、权重矩阵、偏置向量;参数更新模块,用于将参考点的rfid特征矩阵作为训练样本输入至所述初始定位模型,采用bp反向传播算法对所述初始定位模型进行训练,更新所述权重矩阵和偏置向量;参数微调模块,用于根据所述初始定位模型输出的位置信息和实际信息的差值,采用梯度下降法方将所述差值在所述初始定位模型的各层反向传播并向后微调所述权重矩阵和偏置向量,得到训练后的定位模型。。
18、可选地,采用bp反向传播算法进行训练,更新所述权重矩阵和偏置向量的更新公式为:
19、
20、
21、式中,γ为学习率,w为权重矩阵,b为偏置向量,e为损失函数,表示输出位置信息和实际信息的差值。
22、第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的电力设备运维配件定位方法。
23、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的电力设备运维配件定位方法。
24、从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
25、本发明提供的一种电力设备运维配件定位方法、装置、设备及存储介质,通过构建定位模型并对所述定位模型进行训练;基于若干rfid读写器获取固定于待定位配件上的rfid标签发出的信号的目标接收信号强度指示和目标接收信号传输时间;根据所述目标接收信号强度指示和所述目标接收信号传输时间构建目标rfid特征矩阵;将所述目标rfid特征矩阵输入至训练好的所述定位模型获得待定位配件的位置信息,rfid标签发出的信号抗干扰能力强的特点,解决现有超声波定位、zigbee定位抗干扰能力差的问题,通过准确的目标rfid特征矩阵与实际位置间的映射关系,实现更加精准的定位。
1.一种电力设备运维配件定位方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在基于若干rfid读写器获取固定于待定位配件上的rfid标签发出的信号的目标接收信号强度指示和目标接收信号传输时间之后,还包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,对所述目标接收信号强度指示进行优化,得到优化后的所述目标接收信号强度指示,包括:
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,构建定位模型并对所述定位模型进行训练,包括:
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对所述初始定位模型进行训练,得到训练后的定位模型,包括:
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,将参考点的rfid特征矩阵作为训练样本输入至所述初始定位模型进行训练,得到训练后的定位模型,包括:
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,采用bp反向传播算法进行训练,更新所述权重矩阵和所述偏置向量的更新公式为:
8.一种电力设备运维配件定位装置,其特征在于,包括:
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,还包括:
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述信号优化模块包括:
11.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述模型构建及训练模块包括:
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述模型训练模块包括:
13.根据权利要求12所述的装置,其特征在于,所述网络训练模块包括:
14.根据权利要求13所述的装置,其特征在于,采用bp反向传播算法进行训练,更新所述权重矩阵和偏置向量的更新公式为:
15.一种计算机设备,其特征在于,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求1至7中任一项所述的电力设备运维配件定位方法。
16.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的电力设备运维配件定位方法。