基于物聯(lián)網(wǎng)的電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備及配送研究

文/趙艷艷

1.設(shè)計電網(wǎng)應(yīng)急物資物聯(lián)網(wǎng)儲備及配送方法

1.1 電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備定額計算

通常情況下，配電網(wǎng)應(yīng)急物資的管控及儲備是受一定機制約束的，應(yīng)急物資的管理環(huán)節(jié)也相對較為復(fù)雜，這在一定程度上也導(dǎo)致儲備甚至配送的效率降低[7]。為此，結(jié)合當(dāng)前需求，進行電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備定額的計算。以下為應(yīng)急物資儲備定額的分類，如下表1所示：

表1 應(yīng)急物資儲備定額分類表

根據(jù)表1，實現(xiàn)對應(yīng)急物資儲備定額的分類處理。以此為基礎(chǔ)，綜合電網(wǎng)的運行狀況和距離配送中心的距離，結(jié)合得出的數(shù)據(jù)，進行儲備定額的計算，如公式1所示：

公式1中：Y表示物資儲備定額，μ 表示經(jīng)常儲備定額，λ表示保險儲備定額，μ 表示儲備常值，s表示儲備單元，ζ 表示可控誤差。完成測定之后，將其設(shè)定為基準(zhǔn)儲備值，以待后續(xù)使用分析。

1.2 多目標(biāo)儲備及配送流程設(shè)計

完成對電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備定額的計算之后，接下來，綜合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進行多目標(biāo)儲備及配送流程的設(shè)計?？梢韵仍O(shè)置基礎(chǔ)的儲備配送目標(biāo)，劃分為應(yīng)急物資的儲備點和救災(zāi)點，并構(gòu)建基礎(chǔ)性的配送路徑，如圖1所示：

圖1 多目標(biāo)儲備流程及配送路徑設(shè)置圖示

根據(jù)圖1，完成對多目標(biāo)儲備流程及配送路徑的設(shè)置與分析，接下來，綜合當(dāng)前的多目標(biāo)儲備配送需求，利用平臺針對災(zāi)害的位置，搜索路程最短的倉庫及配送中心，同時進行目標(biāo)性的配送處理，協(xié)同處理，最大程度降低后續(xù)應(yīng)變轉(zhuǎn)換儲備及配送的時間，同時加強對配送成本的控制，確保基礎(chǔ)應(yīng)急物資的運輸。

1.3 構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)電力應(yīng)急物資配送模型

實現(xiàn)對多目標(biāo)儲備及配送流程的設(shè)計之后，隨即，以此為基礎(chǔ)，進行物聯(lián)網(wǎng)電力應(yīng)急物資配送模型的構(gòu)建。可以先將設(shè)定的救災(zāi)目標(biāo)進行分類篩選，統(tǒng)一同一類別的應(yīng)急物資配送任務(wù)，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計電力應(yīng)急物資配送模型，如圖2所示：

圖2 物聯(lián)網(wǎng)電力應(yīng)急物資配送模型結(jié)構(gòu)圖示

根據(jù)圖2，實現(xiàn)對物聯(lián)網(wǎng)電力應(yīng)急物資配送模型結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進行救災(zāi)點的二次定位，智能化形成最佳的配送路徑和物資配送額度，在控制平臺中形成只執(zhí)行任務(wù)，車輛配送人員可以按照順序進行配送訂單的處理，完成配送任務(wù)。另外，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力應(yīng)急物資配送的應(yīng)用，還可以擴大當(dāng)前的配送范圍，進行實時救災(zāi)配送數(shù)據(jù)的采集與匯總，強化模型的實踐處理能力，提高總體的配送效率，提升處理效果。

1.4 聯(lián)合交叉調(diào)度實現(xiàn)儲備及配送處理

完成對物聯(lián)網(wǎng)電力應(yīng)急物資配送模型的構(gòu)建之后，接下來，采用聯(lián)合交叉調(diào)度的方法實現(xiàn)儲備及配送處理。所謂聯(lián)合交叉調(diào)度，指的是將聯(lián)合調(diào)度中心與區(qū)域性的電力物資調(diào)度管控平臺進行搭接，形成循環(huán)性的交叉儲備配送結(jié)構(gòu)，一旦出現(xiàn)救災(zāi)任務(wù)，可以進行儲備及配送任務(wù)的共享、傳輸，遵循平衡配送的原則，設(shè)計交叉流程，如圖3所示：

圖3 聯(lián)合交叉調(diào)度流程圖示

根據(jù)圖3，完成對聯(lián)合交叉調(diào)度流程的設(shè)計與實踐應(yīng)用。該程序結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，會自動對不平衡、不合理的儲備、配送任務(wù)進行修改，確保配送任務(wù)處于最合理，以此來保證最終的處理效果。

2.實驗

此次主要是對基于物聯(lián)網(wǎng)的電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備及配送的實際應(yīng)用效果進行分析與驗證研究，考慮到最終測試結(jié)果的真實性與可靠性，采用對比的方式展開分析，選定H配電網(wǎng)作為當(dāng)前測試的主要目標(biāo)對象。利用專業(yè)的設(shè)備及裝置及進行電網(wǎng)初始數(shù)據(jù)及信息的采集，匯總整合之后，以待后續(xù)使用。根據(jù)實際的電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備及配送需求，對最終得出的測試結(jié)果比照研究，接下來，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進行初始測試環(huán)境的搭建。

2.1 實驗準(zhǔn)備

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對H配電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備及配送測試環(huán)境進行搭建。此次選定的配電網(wǎng)是復(fù)合型的連接應(yīng)用形式，覆蓋的范圍相對較大，所以，日常的應(yīng)急物資儲備及配送任務(wù)也是相對較頻繁的。某省電網(wǎng)與H配電網(wǎng)進行搭接，設(shè)定一個聯(lián)合儲備點，經(jīng)過3個周轉(zhuǎn)庫進行物資的調(diào)動儲備及雙向配送。假設(shè)本次測試的電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備及配送設(shè)定3個需求點，分別為需求點X、需求點Y、需求點Z。三個需求點對應(yīng)三個物資周轉(zhuǎn)庫，設(shè)置其應(yīng)急物資儲備庫a、應(yīng)急物資儲備庫b以及應(yīng)急物資儲備庫c。將H配電網(wǎng)作為此次的應(yīng)急物資儲備配送中心，將其作為處理中心，進行存儲和配送任務(wù)的執(zhí)行。結(jié)合當(dāng)前的物資需求，設(shè)定4項電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備及配送任務(wù)，每一項任務(wù)的配送量以及儲備時間均是不同的。采用車輛來進行配送運輸，假設(shè)車輛的行駛速度為1公里/分鐘，預(yù)先準(zhǔn)備6輛汽車待使用。隨即，以此為基礎(chǔ)，設(shè)定3個災(zāi)點，進行需求量和災(zāi)情等級的設(shè)置，如下表2所示：

表2 災(zāi)點需求量及災(zāi)情等級設(shè)置表

根據(jù)表2，完成對災(zāi)點需求量及災(zāi)情等級的設(shè)置。附近設(shè)置的應(yīng)急物資儲備庫a、b、c均儲備了充足的電力應(yīng)急物資，可以隨時進行調(diào)度和配送。接下來，綜合當(dāng)前獲取的數(shù)據(jù)以及信息，進行需求緊急度的計算，如公式2所示：

公式2中：Q表示需求緊急度，l表示覆蓋范圍，T表示單向配送距離，y表示配送次數(shù)，a表示往返時間。根據(jù)以上測定，完成對需求緊急度的計算，將其設(shè)置為需求的測定標(biāo)準(zhǔn)，至此實現(xiàn)對初始測試環(huán)境的搭建，接下來，綜合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進行具體的測試與分析。

2.2 實驗過程及結(jié)果分析

根據(jù)以上搭建的測試環(huán)境，綜合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對H配電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備及配送進行測試與驗證分析。首先，對當(dāng)前配送需求及任務(wù)進行對等分類，構(gòu)建一個穩(wěn)定的儲備配送順序。這部分可以結(jié)合當(dāng)前計算得出的需求緊急度來判別分析，設(shè)置3個災(zāi)點的時間閾值分別為2.4、3.2、5.1，目標(biāo)函數(shù)均為16.35，權(quán)重數(shù)值為3.7。綜合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建一個多維虛擬的智能化配送分解程序，規(guī)劃出最優(yōu)的配送路徑，同時計算出儲備配送的平均時間，如公式3所示：

公式3中：D表示儲備配送的平均時間，φ 表示配送單向距離，φ 表示重合區(qū)域，m 表示最優(yōu)適應(yīng)值，v表示轉(zhuǎn)換比，n表示配送路徑偏差。根據(jù)得出的儲備配送的平均時間，測定出分別派往3個災(zāi)點的車輛預(yù)計配送時間是否在合理的范圍之內(nèi)，如果超出范圍，則需要技術(shù)作出路徑的調(diào)整。如果在可控的時間范圍之內(nèi)，測定出當(dāng)前災(zāi)點的需求量情況，如未變化，估算出此時的儲備配送適應(yīng)度函數(shù)，并計算出最優(yōu)比，具體如公式4所示：

公式4中：C表示儲備配送適應(yīng)度最優(yōu)比，C表示配送往返距離，μ 表示單程通行距離，k表示通行次數(shù)，v表示延誤時間，o表示需求量增減數(shù)值。針對設(shè)定的4項應(yīng)急物資儲備配送測試項目，綜合以上測算，完成對測試結(jié)果的分析，如圖4所示：

圖4 測試結(jié)果比對分析圖示

根據(jù)圖4，實現(xiàn)對測試結(jié)果的分析：針對選定的3個救災(zāi)點，結(jié)合擬定的4個救災(zāi)項目，最終得出的儲備配送適應(yīng)度最優(yōu)比均可以達到3.6以上，說明此種儲備配送的形式效果更佳，處理速度及效率高，誤差可控，具有實際的應(yīng)用價值。

3.結(jié)束語

綜上所述，便是對基于物聯(lián)網(wǎng)的電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備及配送的設(shè)計與驗證研究。與初始的電網(wǎng)應(yīng)急物資儲備及配送結(jié)構(gòu)相對，此次綜合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，所構(gòu)建的處理結(jié)構(gòu)更加靈活、多變，對應(yīng)急物資的儲備及配送環(huán)節(jié)做出了更大程度的優(yōu)化。以此來提高物資的利用率。與此同時，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的輔助與支持下，利用聯(lián)合儲備配送形式來替代傳統(tǒng)的單向儲備配送，消除過程中存在的處理誤差，降低重復(fù)儲備配送的概率，制定最佳的電網(wǎng)應(yīng)急物資配送管理方案，加強對日常物資的控制，提高電網(wǎng)調(diào)度的適應(yīng)性，為后續(xù)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新及完善奠定堅實基礎(chǔ)。