基于物聯網的電網應急物資儲備及配送研究

文/趙艷艷

1.設計電網應急物資物聯網儲備及配送方法

1.1 電網應急物資儲備定額計算

通常情況下，配電網應急物資的管控及儲備是受一定機制約束的，應急物資的管理環節也相對較為復雜，這在一定程度上也導致儲備甚至配送的效率降低[7]。為此，結合當前需求，進行電網應急物資儲備定額的計算。以下為應急物資儲備定額的分類，如下表1所示：

表1 應急物資儲備定額分類表

根據表1，實現對應急物資儲備定額的分類處理。以此為基礎，綜合電網的運行狀況和距離配送中心的距離，結合得出的數據，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，將其設定為基準儲備值，以待后續使用分析。

1.2 多目標儲備及配送流程設計

完成對電網應急物資儲備定額的計算之后，接下來，綜合物聯網技術，進行多目標儲備及配送流程的設計。可以先設置基礎的儲備配送目標，劃分為應急物資的儲備點和救災點，并構建基礎性的配送路徑，如圖1所示：

圖1 多目標儲備流程及配送路徑設置圖示

根據圖1，完成對多目標儲備流程及配送路徑的設置與分析，接下來，綜合當前的多目標儲備配送需求，利用平臺針對災害的位置，搜索路程最短的倉庫及配送中心，同時進行目標性的配送處理，協同處理，最大程度降低后續應變轉換儲備及配送的時間，同時加強對配送成本的控制，確保基礎應急物資的運輸。

1.3 構建物聯網電力應急物資配送模型

實現對多目標儲備及配送流程的設計之后，隨即，以此為基礎，進行物聯網電力應急物資配送模型的構建。可以先將設定的救災目標進行分類篩選，統一同一類別的應急物資配送任務，結合物聯網技術，設計電力應急物資配送模型，如圖2所示：

圖2 物聯網電力應急物資配送模型結構圖示

根據圖2，實現對物聯網電力應急物資配送模型結構的構建。結合物聯網技術，進行救災點的二次定位，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行任務，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。另外，物聯網技術在電力應急物資配送的應用，還可以擴大當前的配送范圍，進行實時救災配送數據的采集與匯總，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 聯合交叉調度實現儲備及配送處理

完成對物聯網電力應急物資配送模型的構建之后，接下來，采用聯合交叉調度的方法實現儲備及配送處理。所謂聯合交叉調度，指的是將聯合調度中心與區域性的電力物資調度管控平臺進行搭接，形成循環性的交叉儲備配送結構，一旦出現救災任務，可以進行儲備及配送任務的共享、傳輸，遵循平衡配送的原則，設計交叉流程，如圖3所示：

圖3 聯合交叉調度流程圖示

根據圖3，完成對聯合交叉調度流程的設計與實踐應用。該程序結合物聯網技術，會自動對不平衡、不合理的儲備、配送任務進行修改，確保配送任務處于最合理，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網的電網應急物資儲備及配送的實際應用效果進行分析與驗證研究，考慮到最終測試結果的真實性與可靠性，采用對比的方式展開分析，選定H配電網作為當前測試的主要目標對象。利用專業的設備及裝置及進行電網初始數據及信息的采集，匯總整合之后，以待后續使用。根據實際的電網應急物資儲備及配送需求，對最終得出的測試結果比照研究，接下來，基于物聯網技術，進行初始測試環境的搭建。

2.1 實驗準備

結合物聯網技術，對H配電網應急物資儲備及配送測試環境進行搭建。此次選定的配電網是復合型的連接應用形式，覆蓋的范圍相對較大，所以，日常的應急物資儲備及配送任務也是相對較頻繁的。某省電網與H配電網進行搭接，設定一個聯合儲備點，經過3個周轉庫進行物資的調動儲備及雙向配送。假設本次測試的電網應急物資儲備及配送設定3個需求點，分別為需求點X、需求點Y、需求點Z。三個需求點對應三個物資周轉庫，設置其應急物資儲備庫a、應急物資儲備庫b以及應急物資儲備庫c。將H配電網作為此次的應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的執行。結合當前的物資需求，設定4項電網應急物資儲備及配送任務，每一項任務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，假設車輛的行駛速度為1公里/分鐘，預先準備6輛汽車待使用。隨即，以此為基礎，設定3個災點，進行需求量和災情等級的設置，如下表2所示：

表2 災點需求量及災情等級設置表

根據表2，完成對災點需求量及災情等級的設置。附近設置的應急物資儲備庫a、b、c均儲備了充足的電力應急物資，可以隨時進行調度和配送。接下來，綜合當前獲取的數據以及信息，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，a表示往返時間。根據以上測定，完成對需求緊急度的計算，將其設置為需求的測定標準，至此實現對初始測試環境的搭建，接下來，綜合物聯網技術，進行具體的測試與分析。

2.2 實驗過程及結果分析

根據以上搭建的測試環境，綜合物聯網技術，對H配電網應急物資儲備及配送進行測試與驗證分析。首先，對當前配送需求及任務進行對等分類，構建一個穩定的儲備配送順序。這部分可以結合當前計算得出的需求緊急度來判別分析，設置3個災點的時間閾值分別為2.4、3.2、5.1，目標函數均為16.35，權重數值為3.7。綜合物聯網技術，構建一個多維虛擬的智能化配送分解程序，規劃出最優的配送路徑，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 表示重合區域，m 表示最優適應值，v表示轉換比，n表示配送路徑偏差。根據得出的儲備配送的平均時間，測定出分別派往3個災點的車輛預計配送時間是否在合理的范圍之內，如果超出范圍，則需要技術作出路徑的調整。如果在可控的時間范圍之內，測定出當前災點的需求量情況，如未變化，估算出此時的儲備配送適應度函數，并計算出最優比，具體如公式4所示：

公式4中：C表示儲備配送適應度最優比，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，v表示延誤時間，o表示需求量增減數值。針對設定的4項應急物資儲備配送測試項目，綜合以上測算，完成對測試結果的分析，如圖4所示：

圖4 測試結果比對分析圖示

根據圖4，實現對測試結果的分析：針對選定的3個救災點，結合擬定的4個救災項目，最終得出的儲備配送適應度最優比均可以達到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，具有實際的應用價值。

3.結束語

綜上所述，便是對基于物聯網的電網應急物資儲備及配送的設計與驗證研究。與初始的電網應急物資儲備及配送結構相對，此次綜合物聯網技術，所構建的處理結構更加靈活、多變，對應急物資的儲備及配送環節做出了更大程度的優化。以此來提高物資的利用率。與此同時，在物聯網技術的輔助與支持下，利用聯合儲備配送形式來替代傳統的單向儲備配送，消除過程中存在的處理誤差，降低重復儲備配送的概率，制定最佳的電網應急物資配送管理方案，加強對日常物資的控制，提高電網調度的適應性，為后續相關技術的創新及完善奠定堅實基礎。