基于物联网的电网应急物资储备及配送研究

文/赵艳艳

1.设计电网应急物资物联网储备及配送方法

1.1 电网应急物资储备定额计算

通常情况下，配电网应急物资的管控及储备是受一定机制约束的，应急物资的管理环节也相对较为复杂，这在一定程度上也导致储备甚至配送的效率降低[7]。为此，结合当前需求，进行电网应急物资储备定额的计算。以下为应急物资储备定额的分类，如下表1所示：

表1 应急物资储备定额分类表

根据表1，实现对应急物资储备定额的分类处理。以此为基础，综合电网的运行状况和距离配送中心的距离，结合得出的数据，进行储备定额的计算，如公式1所示：

公式1中：Y表示物资储备定额，μ 表示经常储备定额，λ表示保险储备定额，μ 表示储备常值，s表示储备单元，ζ 表示可控误差。完成测定之后，将其设定为基准储备值，以待后续使用分析。

1.2 多目标储备及配送流程设计

完成对电网应急物资储备定额的计算之后，接下来，综合物联网技术，进行多目标储备及配送流程的设计。可以先设置基础的储备配送目标，划分为应急物资的储备点和救灾点，并构建基础性的配送路径，如图1所示：

图1 多目标储备流程及配送路径设置图示

根据图1，完成对多目标储备流程及配送路径的设置与分析，接下来，综合当前的多目标储备配送需求，利用平台针对灾害的位置，搜索路程最短的仓库及配送中心，同时进行目标性的配送处理，协同处理，最大程度降低后续应变转换储备及配送的时间，同时加强对配送成本的控制，确保基础应急物资的运输。

1.3 构建物联网电力应急物资配送模型

实现对多目标储备及配送流程的设计之后，随即，以此为基础，进行物联网电力应急物资配送模型的构建。可以先将设定的救灾目标进行分类筛选，统一同一类别的应急物资配送任务，结合物联网技术，设计电力应急物资配送模型，如图2所示：

图2 物联网电力应急物资配送模型结构图示

根据图2，实现对物联网电力应急物资配送模型结构的构建。结合物联网技术，进行救灾点的二次定位，智能化形成最佳的配送路径和物资配送额度，在控制平台中形成只执行任务，车辆配送人员可以按照顺序进行配送订单的处理，完成配送任务。另外，物联网技术在电力应急物资配送的应用，还可以扩大当前的配送范围，进行实时救灾配送数据的采集与汇总，强化模型的实践处理能力，提高总体的配送效率，提升处理效果。

1.4 联合交叉调度实现储备及配送处理

完成对物联网电力应急物资配送模型的构建之后，接下来，采用联合交叉调度的方法实现储备及配送处理。所谓联合交叉调度，指的是将联合调度中心与区域性的电力物资调度管控平台进行搭接，形成循环性的交叉储备配送结构，一旦出现救灾任务，可以进行储备及配送任务的共享、传输，遵循平衡配送的原则，设计交叉流程，如图3所示：

图3 联合交叉调度流程图示

根据图3，完成对联合交叉调度流程的设计与实践应用。该程序结合物联网技术，会自动对不平衡、不合理的储备、配送任务进行修改，确保配送任务处于最合理，以此来保证最终的处理效果。

2.实验

此次主要是对基于物联网的电网应急物资储备及配送的实际应用效果进行分析与验证研究，考虑到最终测试结果的真实性与可靠性，采用对比的方式展开分析，选定H配电网作为当前测试的主要目标对象。利用专业的设备及装置及进行电网初始数据及信息的采集，汇总整合之后，以待后续使用。根据实际的电网应急物资储备及配送需求，对最终得出的测试结果比照研究，接下来，基于物联网技术，进行初始测试环境的搭建。

2.1 实验准备

结合物联网技术，对H配电网应急物资储备及配送测试环境进行搭建。此次选定的配电网是复合型的连接应用形式，覆盖的范围相对较大，所以，日常的应急物资储备及配送任务也是相对较频繁的。某省电网与H配电网进行搭接，设定一个联合储备点，经过3个周转库进行物资的调动储备及双向配送。假设本次测试的电网应急物资储备及配送设定3个需求点，分别为需求点X、需求点Y、需求点Z。三个需求点对应三个物资周转库，设置其应急物资储备库a、应急物资储备库b以及应急物资储备库c。将H配电网作为此次的应急物资储备配送中心，将其作为处理中心，进行存储和配送任务的执行。结合当前的物资需求，设定4项电网应急物资储备及配送任务，每一项任务的配送量以及储备时间均是不同的。采用车辆来进行配送运输，假设车辆的行驶速度为1公里/分钟，预先准备6辆汽车待使用。随即，以此为基础，设定3个灾点，进行需求量和灾情等级的设置，如下表2所示：

表2 灾点需求量及灾情等级设置表

根据表2，完成对灾点需求量及灾情等级的设置。附近设置的应急物资储备库a、b、c均储备了充足的电力应急物资，可以随时进行调度和配送。接下来，综合当前获取的数据以及信息，进行需求紧急度的计算，如公式2所示：

公式2中：Q表示需求紧急度，l表示覆盖范围，T表示单向配送距离，y表示配送次数，a表示往返时间。根据以上测定，完成对需求紧急度的计算，将其设置为需求的测定标准，至此实现对初始测试环境的搭建，接下来，综合物联网技术，进行具体的测试与分析。

2.2 实验过程及结果分析

根据以上搭建的测试环境，综合物联网技术，对H配电网应急物资储备及配送进行测试与验证分析。首先，对当前配送需求及任务进行对等分类，构建一个稳定的储备配送顺序。这部分可以结合当前计算得出的需求紧急度来判别分析，设置3个灾点的时间阈值分别为2.4、3.2、5.1，目标函数均为16.35，权重数值为3.7。综合物联网技术，构建一个多维虚拟的智能化配送分解程序，规划出最优的配送路径，同时计算出储备配送的平均时间，如公式3所示：

公式3中：D表示储备配送的平均时间，φ 表示配送单向距离，φ 表示重合区域，m 表示最优适应值，v表示转换比，n表示配送路径偏差。根据得出的储备配送的平均时间，测定出分别派往3个灾点的车辆预计配送时间是否在合理的范围之内，如果超出范围，则需要技术作出路径的调整。如果在可控的时间范围之内，测定出当前灾点的需求量情况，如未变化，估算出此时的储备配送适应度函数，并计算出最优比，具体如公式4所示：

公式4中：C表示储备配送适应度最优比，C表示配送往返距离，μ 表示单程通行距离，k表示通行次数，v表示延误时间，o表示需求量增减数值。针对设定的4项应急物资储备配送测试项目，综合以上测算，完成对测试结果的分析，如图4所示：

图4 测试结果比对分析图示

根据图4，实现对测试结果的分析：针对选定的3个救灾点，结合拟定的4个救灾项目，最终得出的储备配送适应度最优比均可以达到3.6以上，说明此种储备配送的形式效果更佳，处理速度及效率高，误差可控，具有实际的应用价值。

3.结束语

综上所述，便是对基于物联网的电网应急物资储备及配送的设计与验证研究。与初始的电网应急物资储备及配送结构相对，此次综合物联网技术，所构建的处理结构更加灵活、多变，对应急物资的储备及配送环节做出了更大程度的优化。以此来提高物资的利用率。与此同时，在物联网技术的辅助与支持下，利用联合储备配送形式来替代传统的单向储备配送，消除过程中存在的处理误差，降低重复储备配送的概率，制定最佳的电网应急物资配送管理方案，加强对日常物资的控制，提高电网调度的适应性，为后续相关技术的创新及完善奠定坚实基础。