本發(fā)明屬于通信鐵塔維護技術領域，特別是涉及一種鐵塔維護人員應急選擇方法及系統(tǒng)。

背景技術：

目前通信鐵塔主要由人工進行檢測和維護，少量由鐵塔在線監(jiān)測系統(tǒng)輔助完成。兩種方式均沒有涉及鐵塔需緊急維護時的處理方法。目前還沒有鐵塔需緊急維護時對維護人員進行應急選擇的技術方案，為此提出一種鐵塔維護人員應急選擇方法及系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是通信鐵塔出現(xiàn)緊急問題時維護人員應急選擇的問題，提出一種鐵塔維護人員應急選擇方法及系統(tǒng)。

本發(fā)明涉及的基于物聯(lián)網(wǎng)的鐵塔系統(tǒng)應用場景，如圖1所示。在通信鐵塔固定位置安裝傳感器設備，傳感器采集鐵塔相關參數(shù)并通過通信模塊傳輸至系統(tǒng)，系統(tǒng)對傳感數(shù)據(jù)進行保存和處理，客戶端與系統(tǒng)交互獲得所需信息。

基于物聯(lián)網(wǎng)的鐵塔系統(tǒng)的整體系統(tǒng)架構如圖2所示。系統(tǒng)硬件部分包括通信鐵塔本身、安裝在塔身上的傳感設備，傳感設備的通信模塊與系統(tǒng)進行實時通信；系統(tǒng)軟件部分包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理平臺、數(shù)據(jù)管理發(fā)布平臺，其中系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫接收來自傳感設備的傳感數(shù)據(jù)并保存所有系統(tǒng)日志，數(shù)據(jù)處理平臺調(diào)取系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行處理和分析，數(shù)據(jù)管理發(fā)布平臺接收數(shù)據(jù)處理平臺的數(shù)據(jù)處理結果和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的相應記錄進行管理和發(fā)布；系統(tǒng)應用平臺包括管理設備和客戶端，管理設備包括但不限于工作站、電腦等設施，客戶端包括但不限于APP、微信、Html網(wǎng)頁等形式；本系統(tǒng)的應用人員包括但不限于管理人員和維護人員，其接口分別為管理設備和客戶端。

本發(fā)明的實現(xiàn)依托上述應用場景和系統(tǒng)架構，在塔體上安裝各類傳感器檢測鐵塔對應參數(shù)，系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析并發(fā)現(xiàn)鐵塔是否出現(xiàn)嚴重故障，需要緊急維護。

本發(fā)明提出的鐵塔維護人員應急選擇系統(tǒng)，包括調(diào)取需緊急維護鐵塔的位置信息及維護人員信息模塊、計算維護人員與鐵塔之間的距離矩陣模塊、設置維護人員的忙閑系數(shù)矩陣模塊、計算維護人員可用性矩陣并排序選擇模塊。

1、調(diào)取需緊急維護鐵塔的位置信息及維護人員信息模塊：系統(tǒng)調(diào)取需要緊急維護鐵塔的位置信息；系統(tǒng)調(diào)取當前所有的維護人員信息，其人數(shù)記為N，維護人員信息包括維護人員的位置信息和與維護人員相關的維護工作單信息。

2、計算維護人員與鐵塔之間的距離矩陣模塊：系統(tǒng)計算N個維護人員與鐵塔的距離，記為x_i，i∈[1,N]，構成距離矩陣X＝(x₁,x₂,x₃,…,x_N)。

3、設置維護人員的忙閑系數(shù)矩陣模塊：系統(tǒng)根據(jù)調(diào)取的與N個維護人員相關的維護工作單信息，確定各維護人員的忙閑狀態(tài)值，記為y_i，i∈[1,N]，構成忙閑系數(shù)矩陣Y＝diag(y₁,y₂,y₃,…,y_N)，Y為N×N的對角矩陣，維護人員忙閑系數(shù)值的取值范圍為0<U≤y_i≤V，其中U、V的值在系統(tǒng)中事先設置，y_i值越小表示維護人員此時越空閑，y_i值越大表示維護人員此時的維護任務越緊急。

4、計算維護人員可用性矩陣并排序選擇模塊：系統(tǒng)計算維護人員可用性矩陣Z＝X·Y＝(z₁,z₂,z₃,…,z_N)，其中z_i＝x_i·y_i，1≤i≤N。維護人員可用性值z_i由維護人員與鐵塔距離值x_i和維護人員當前忙閑系數(shù)y_i相乘得到。將矩陣Z中各元素值升序排列得到矩陣A(采用MATLAB中常用的相應函數(shù)或其他排序方法)，從而得到維護人員可用性排序，優(yōu)先選擇排序靠前(z值較小)的維護人員進行緊急維護。

鐵塔維護人員應急選擇系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖，如圖3所示。

本發(fā)明提出一種鐵塔維護人員應急選擇方法，其按如下步驟：

步驟1、調(diào)取需緊急維護鐵塔的位置信息及維護人員信息。

系統(tǒng)調(diào)取當前所有的維護人員信息，其人數(shù)記為N，維護人員信息包括維護人員的位置信息和與維護人員相關的維護工作單信息。

步驟2、計算維護人員與鐵塔之間的距離矩陣。

系統(tǒng)計算N個維護人員與鐵塔的距離，記為x_i，i∈[1,N]，構成距離矩陣X＝(x₁,x₂,x₃,…,x_N)。

步驟3、設置維護人員的忙閑系數(shù)矩陣。

系統(tǒng)根據(jù)調(diào)取的與N個維護人員相關的維護工作單信息，確定各維護人員的忙閑狀態(tài)值，記為y_i，i∈[1,N]，構成忙閑系數(shù)矩陣Y＝diag(y₁,y₂,y₃,…,y_N)，Y為N×N的對角矩陣，維護人員忙閑系數(shù)值的取值范圍為0<U≤y_i≤V，其中U、V的值在系統(tǒng)中事先設置，y_i值越小表示維護人員此時越空閑，y_i值越大表示維護人員此時的維護任務越緊急。

步驟4、計算維護人員可用性矩陣并排序選擇。

系統(tǒng)計算維護人員可用性矩陣Z＝X·Y＝(z₁,z₂,z₃,…,z_N)，其中z_i＝x_i·y_i，1≤i≤N。維護人員可用性值z_i由維護人員與鐵塔距離值x_i和維護人員當前忙閑系數(shù)y_i相乘得到。將矩陣Z中各元素值升序排列得到矩陣A(采用MATLAB中常用的相應函數(shù)或其他排序方法)，從而得到維護人員可用性排序，優(yōu)先選擇排序靠前(z值較小)的維護人員進行緊急維護。至此，鐵塔維護人員應急選擇結束。

鐵塔維護人員應急選擇方法的方法流程圖，如圖4所示。

本發(fā)明的方法及系統(tǒng)具有以下兩個優(yōu)點：

(1)通過對維護人員與鐵塔之間的距離矩陣和維護人員當前忙閑系數(shù)矩陣計算得出維護人員可用性矩陣，實現(xiàn)通信鐵塔需緊急維護時的維護人員應急選擇。

(2)基于對維護人員可用性矩陣的計算，便于快速選擇最合適的維護人員。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的應用場景示意圖；

圖2是本發(fā)明的應用場景整體系統(tǒng)架構圖；

圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；

圖4是本發(fā)明的方法流程圖；

圖5是本發(fā)明實施例中日常維護時維護人員忙閑系數(shù)計算曲線圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明優(yōu)選實施例作詳細說明。

本發(fā)明涉及的基于物聯(lián)網(wǎng)的鐵塔系統(tǒng)應用場景，如圖1所示。在通信鐵塔固定位置安裝傳感器設備，傳感器采集鐵塔相關參數(shù)并通過通信模塊傳輸至系統(tǒng)，系統(tǒng)對傳感數(shù)據(jù)進行保存和處理，客戶端與系統(tǒng)交互獲得所需信息。

基于物聯(lián)網(wǎng)的鐵塔系統(tǒng)的整體系統(tǒng)架構如圖2所示。系統(tǒng)硬件部分包括通信鐵塔本身、安裝在塔身上的傳感設備，傳感設備的通信模塊與系統(tǒng)進行實時通信；系統(tǒng)軟件部分包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)處理平臺、數(shù)據(jù)管理發(fā)布平臺，其中系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫接收來自傳感設備的傳感數(shù)據(jù)并保存所有系統(tǒng)日志，數(shù)據(jù)處理平臺調(diào)取系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行處理和分析，數(shù)據(jù)管理發(fā)布平臺接收數(shù)據(jù)處理平臺的數(shù)據(jù)處理結果和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的相應記錄進行管理和發(fā)布；系統(tǒng)應用平臺包括管理設備和客戶端，管理設備包括但不限于工作站、電腦等設施，客戶端包括但不限于APP、微信、Html網(wǎng)頁等形式；本系統(tǒng)的應用人員包括但不限于管理人員和維護人員，其接口分別為管理設備和客戶端。

本發(fā)明的實現(xiàn)依托上述應用場景和系統(tǒng)架構，在塔體一定位置安裝各類傳感器檢測鐵塔對應參數(shù)。本發(fā)明方法及系統(tǒng)實施例實現(xiàn)如下：

本發(fā)明提出的鐵塔維護人員應急選擇系統(tǒng)，包括提取需緊急維護鐵塔位置模塊、調(diào)取維護人員信息模塊、計算維護人員與鐵塔之間的距離矩陣模塊、設置維護人員的忙閑系數(shù)矩陣模塊、計算維護人員可用性矩陣并排序選擇模塊。

1、調(diào)取需緊急維護鐵塔的位置信息及維護人員信息模塊：系統(tǒng)調(diào)取當前所有的維護人員信息，其人數(shù)記為N，維護人員信息包括維護人員的位置信息和與維護人員相關的維護工作單信息。本實施例中，需要緊急維護鐵塔的編號為A001，其位置經(jīng)緯度坐標為(116.3°E，39.9°N)。系統(tǒng)注冊維護人員個數(shù)N＝5，當前5個維護人員的維護工作單狀態(tài)分別為：空閑、日常維護且維護完成程度為80％、日常維護且維護完成程度為20％、緊急維護、空閑。

2、計算維護人員與鐵塔之間的距離矩陣模塊。系統(tǒng)計算N個維護人員與鐵塔的距離，記為x_i，i∈[1,N]，構成距離矩陣X＝(x₁,x₂,x₃,…,x_N)。本實施例中，獲取每個維護人員當前位置并采用通用的經(jīng)緯度距離計算方法分別得到x₁＝1km，x₂＝1.5km，x₃＝3km，x₄＝0.5km，x₅＝5km，構成距離矩陣X＝(x₁,x₂,x₃,…,x_N)＝(1,1.5,3,0.5,5)。

3、設置維護人員的忙閑系數(shù)矩陣模塊：系統(tǒng)根據(jù)調(diào)取的與N個維護人員相關的維護工作單信息，確定各維護人員的忙閑狀態(tài)值，記為y_i，i∈[1,N]，構成忙閑系數(shù)矩陣Y＝diag(y₁,y₂,y₃,…,y_N)，Y為N×N的對角矩陣，維護人員忙閑系數(shù)值的取值范圍為0<U≤y_i≤V，其中U、V的值在系統(tǒng)中事先設置，y_i值越小表示維護人員此時越空閑，y_i值越大表示維護人員此時的維護任務越緊急。本實施例中，如果當前維護人員空閑，設置忙閑系數(shù)y＝U＝1；如果當前維護人員正在緊急維護，則設置忙閑系數(shù)y＝V＝10；如果當前維護人員正在日常維護，則根據(jù)當前維護完成程度計算忙閑系數(shù)值y，忙閑系數(shù)y的計算函數(shù)如圖5所示(為直觀顯示用曲線圖表示函數(shù))，從而得到5位維護人員的忙閑系數(shù)分別為y₁＝1，y₂＝2，y₃＝8，y₄＝10，y₅＝1，按照人員順序構成忙閑系數(shù)矩陣Y＝diag(1,2,8,10,1)，Y為N×N的對角矩陣。

4、計算維護人員可用性矩陣并排序選擇模塊：系統(tǒng)計算維護人員可用性矩陣Z＝X·Y＝(z₁,z₂,z₃,…,z_N)，其中z_i＝x_i·y_i，1≤i≤N。維護人員可用性值z_i由維護人員與鐵塔距離值x_i和維護人員當前忙閑系數(shù)y_i相乘得到。將矩陣Z中各元素值升序排列得到矩陣A(采用MATLAB中常用的相應函數(shù)或其他排序方法)，從而得到維護人員可用性排序，優(yōu)先選擇排序靠前(z值較小)的維護人員進行緊急維護。本實施例中，Z＝X·Y＝(1,3,24,5,5)，采用MATLAB中sort函數(shù)對矩陣Z進行升序排序，即A＝sort(Z)＝(1,3,5,5,24)，得到維護人員可用性排序，優(yōu)先優(yōu)先選擇距離鐵塔1km的維護人員。

本發(fā)明提出一種鐵塔維護人員應急選擇方法，其按如下步驟：

步驟1、提取需緊急維護鐵塔的位置信息及維護人員信息。

系統(tǒng)調(diào)取當前所有的維護人員信息，其人數(shù)記為N，維護人員信息包括維護人員的位置信息和與維護人員相關的維護工作單信息。本實施例中，需要緊急維護鐵塔的編號為A001，其位置經(jīng)緯度坐標為(116.3°E，39.9°N)。系統(tǒng)注冊維護人員個數(shù)N＝5，當前5個維護人員的維護工作單狀態(tài)分別為：空閑、日常維護且維護完成程度為80％、日常維護且維護完成程度為20％、緊急維護、空閑。

步驟2、計算維護人員與鐵塔之間的距離矩陣。

系統(tǒng)計算N個維護人員與鐵塔的距離，記為x_i，i∈[1,N]，構成距離矩陣X＝(x₁,x₂,x₃,…,x_N)。本實施例中，獲取每個維護人員當前位置并采用通用的經(jīng)緯度距離計算方法分別得到x₁＝1km，x₂＝1.5km，x₃＝3km，x₄＝0.5km，x₅＝5km，構成距離矩陣X＝(x₁,x₂,x₃,…,x_N)＝(1,1.5,3,0.5,5)。

步驟3、設置維護人員的忙閑系數(shù)矩陣。

系統(tǒng)根據(jù)調(diào)取的與N個維護人員相關的維護工作單信息，確定各維護人員的忙閑狀態(tài)值，記為y_i，i∈[1,N]，構成忙閑系數(shù)矩陣Y＝diag(y₁,y₂,y₃,…,y_N)，Y為N×N的對角矩陣，維護人員忙閑系數(shù)值的取值范圍為0<U≤y_i≤V，其中U、V的值在系統(tǒng)中事先設置，y_i值越小表示維護人員此時越空閑，y_i值越大表示維護人員此時的維護任務越緊急。本實施例中，如果當前維護人員空閑，設置忙閑系數(shù)y＝U＝1；如果當前維護人員正在緊急維護，則設置忙閑系數(shù)y＝V＝10；如果當前維護人員正在日常維護，則根據(jù)當前維護完成程度計算忙閑系數(shù)值y，忙閑系數(shù)y的計算函數(shù)如圖5所示(為直觀顯示用曲線圖表示函數(shù))，從而得到5位維護人員的忙閑系數(shù)分別為y₁＝1，y₂＝2，y₃＝8，y₄＝10，y₅＝1，按照人員順序構成忙閑系數(shù)矩陣Y＝diag(1,2,8,10,1)，Y為N×N的對角矩陣。

步驟4、計算維護人員可用性矩陣并排序選擇。

系統(tǒng)計算維護人員可用性矩陣Z＝X·Y＝(z₁,z₂,z₃,…,z_N)，其中z_i＝x_i·y_i，1≤i≤N。維護人員可用性值z_i由維護人員與鐵塔距離值x_i和維護人員當前忙閑系數(shù)y_i相乘得到。將矩陣Z中各元素值升序排列得到矩陣A(采用MATLAB中常用的相應函數(shù)或其他排序方法)，從而得到維護人員可用性排序，優(yōu)先選擇排序靠前(z值較小)的維護人員進行緊急維護。本實施例中，Z＝X·Y＝(1,3,24,5,5)，采用MATLAB中sort函數(shù)對矩陣Z進行升序排序，即A＝sort(Z)＝(1,3,5,5,24)，得到維護人員可用性排序，優(yōu)先選擇距離鐵塔1km的維護人員。至此，鐵塔維護人員應急選擇結束。

當然，本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上實施例僅是用來說明本發(fā)明的，而并非作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的范圍內(nèi)，對以上實施例的變化、變型都將落入本發(fā)明的保護范圍。