Page 80 - 电力与能源2024年第四期

第 45 卷 第 4 期
电力与能源
474 2024 年 8 月

DOI：10.11973/dlyny202404016

基于遗传算法的多无人机塔杆巡检任务

分配算法研究

吴张傲

（国网湖北省电力有限公司荆州供电公司，湖北 荆州 434000）

摘 要：“无人机+巡检车”作为一种新的电力系统巡检方式，受到广泛关注。驻车点的坐标、多无人机巡检所
管辖区域内塔杆的分配是决定巡检效率的关键。首先，基于 K-means 聚类算法找到了所有塔杆坐标的聚类
中心，即驻车点坐标；然后，以平均分配无人机巡检时间为目标函数搭建了无人机分配任务数学模型；最后，采
用遗传算法优化目标函数，得到了最优无人机巡检任务分配。仿真算例表明，通过该方法分配的无人机的巡
检时间十分接近，提高了巡检效率。
关键词：无人机巡检；任务分配；聚类算法；遗传算法
作者简介：吴张傲（1992—），女，硕士，主要从事输电线路运维与检修工作。
中图分类号：TP391.41；TM75；TM216 文献标志码：A 文章编号：2095-1256（2024）04-0474-03
Research on Task Allocation Algorithm for Multi-UAV Pole Inspection

Based on Genetic Algorithm

WU Zhang’o
a
（State Grid Jingzhou Power Supply Company，Hubei Electric Power Company，Jingzhou 434000，Hubei Province，China）

Abstract：The combination of "UAV + inspection vehicle" as a new inspection method has gained widespread at⁃
tention. The coordinates of parking points and the allocation of poles within the jurisdictional area of multiple
UAVs are crucial for inspection efficiency. Firstly, based on the k-means clustering algorithm, the clustering cen⁃
ters of all pole coordinates, namely the coordinates of parking points, are identified. Then, a mathematical model
for UAV task allocation is built with the objective function of evenly distributing UAV inspection time. Finally,
the genetic algorithm is employed to optimize the objective function and achieve the optimal allocation of UAV in⁃
spection tasks. Simulation examples demonstrate that the inspection times allocated to UAVs through this method
are very close, thereby improving inspection efficiency.

Key words：UAV inspection，task allocation，clustering algorithm，genetic algorithm

无人机已被广泛应用于电力系统巡检领域， 无人机存在电池容量有限、飞行距离短、续航
尤其是地形复杂区域的巡检。无人机能够高效、 时间短等问题，而且无人机飞手也需要丰富的经
安全地在复杂的地形中飞行、穿越，完成人力无法 验 。为此，“无人机+巡检车”的巡检方式应运
［5］
企及的巡检任务 ［1-2］ 。 而生，较好地克服了无人机续航时间短的问题。
输电线路塔杆的巡检部位通常较高，人力巡 该巡检方法可对大面积集群的塔杆进行巡检，具

检危险系数较大，耗时较长，而无人机巡检则可节 有巡检范围大的优点。巡检车可为无人机的电池
省大量人力，且不存在视觉盲区 。此外，无人机 进行补给，解决了无人机续航时间短的问题。此
［3］
通过摄像头拍摄的方式进行巡检，故无需进行断 外，无人机可通过自主巡航的方式进行巡检，无需
电操作，从而保障了供电的稳定性。因此，无人机 培 养 经 验 丰 富 的 飞 手 ，即 可 实 现 对 塔 杆 的 巡 检
［4］
［6］
巡检技术得到了广泛的关注 。 工作 。