(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111280719.1 (22)申请日 2021.10.31 (71)申请人 国网福建省电力有限公司 地址 350003 福建省福州市 鼓楼区五四路 257号 申请人 国网福建省电力有限公司经济技 术 研究院 (72)发明人 王亮　陈罕筠　张成炜　高献　 张娜　李信红　陈卓琳　郭威　 陈秉乾　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 代理人 蔡学俊 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01)G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06F 30/18(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06N 3/00(2006.01) G06F 111/04(2020.01) G08B 17/06(2006.01) G08B 17/10(2006.01) (54)发明名称 一种火灾报警探测器布置方法及系统 (57)摘要 本发明涉及一种火灾报警探测器布置方法 及系统， 步骤S1： 结合 设备一次投资费用、 设备运 维检修成本和变电站设备停电损失成本构建全 生命周期目标函数； 步骤S2： 以全生命周期目标 函数为粒子适应度， 以火灾报警设备接线网络熵 函数和布置规则函数为约束条件， 用粒子群算法 进行寻优。 本发 明能够实现火灾报警探测器自动 优化布置 。 权利要求书3页 说明书8页 附图3页 CN 114330813 A 2022.04.12 CN 114330813 A 1.一种火灾报警探测器布置方法， 其特 征在于： 包括： 结合设备一 次投资费用、 设备运维检修成本和变电站设备停电损失成本构建全生命周 期目标函数； 以全生命周期目标函数值为粒子适应度， 确定不同的火灾报 警探测器的布置样本对应 的不同的粒子适应度， 用粒子群算法对火灾报警探测器的布置方案进行粒子适应度寻优， 找到火灾报警探测器的最优布置方案； 其中， 所述最优布置方案满足以火灾报警设备接线 网络熵函数和布置规则函数构成的约束条件。 2.根据权利要求1所述的一种火灾报 警探测器布置方法， 其特征在于： 所述构建的全生 命周期目标函数为式(1) LCC＝C1+C2+C3＝f(n1； n2； l)      (1) C1为设备一次投资费用； C2为设备运维检修成本； C3为设备停电损失成本； n1感温探测 器数量； n2感烟探测 器数量； l为电缆总敷设长度； 其中n＝n1+n2为 火灾报警探测器总数， li为每个探测器所需的电缆 敷设长度。 3.根据权利要求2所述的一种火灾报 警探测器布置方法， 其特征在于： 一 次投资成本包 含设备的购买费、 安装费和敷设费； C1＝n1k1+n2k2+(n1+n2)k3+l(k4+k5) k1为感温探测器单价； k2为感烟探测器单价； k3为火灾报警探测器安装费； k4为电缆单 价； k5为单位长度的电缆 敷设费用； n1k1+n2k2为探测器的购买费用； (n1+n2)k3为探测器的安装费用； l(k4+k5)为探测器的敷 设费用。 4.根据权利要求2所述的一种火灾报 警探测器布置方法， 其特征在于： 设备运维检修成 本： C2＝t×k6+t×s×C1 t为火灾报警探测器运行时长， t≤2 0年； k6为电能损耗成本； s为每年维护费用占设备一 次投资成本的比例。 5.根据权利要求2所述的一种火灾报警探测器布置方法， 其特 征在于： 设备停电损失成本包括停电造成的断电成本和修复成本； C3＝α×ω×T+λ×γ×m α×ω×T为断电成本； λ ×γ×m为修复成本； α为用户单位电量停电损失； ω为设备故 障中断供电功 率； T为设备年 故障中断供电时间； λ为设备年平均故障数； γ为 故障设备平均 修复成本； m为设备平均修复时间。 6.根据权利要求1所述的一种火灾报 警探测器布置方法， 其特征在于： 所述约束条件的 具体内容 为： 将火灾报警设备接线作为一个网络， 将火灾报警探测器作为网络的节点， 将火灾报警 探测器之间以及火灾报警探测器与火灾报警主机之间的连接作为网络中的连边； 节点重要度α 定义如下： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114330813 A 2式中： n为网络中的节点数目， 为节点之间的平均最短路径dmin,ij是用边的数目表示的 网络中任意两节点 i和j之间的最短距离， V是网络中所有节点组成的集 合； 连边介数定义如下： 其中， k为连边编号， Nij为网络中任意两节点i和j之间的最短路径数目， 为网络 中所有任意两节点之间的最短路径数目的总和； Nij(k)为网络 中任意两节点i和j间最短路 径经过连边k的次数， 为网络中所有任意两节点之间最短路径经过连边k的次数 的总和； 以节点重要度和连边介数为基本元 素， 构建火灾报警设备接线网络熵函数： f( αij,Gij)为网络中任 意两个节点及 节点间的连边发生故障导致整个网络崩溃的概率； 其中， 为网络节点重要度的平均值， G＝Gk， 网络中连边总数为m， 为网络 连边介数的平均值； 火灾报警设备接线网络熵函数为 设相邻的两个火灾报警探测器在水平面上投影的坐标分别为O1(x1， y1)和O2(x2， y2)； 每 个火灾报警探测器的保护半径为R， 布置规则函数作为约束条件为： f(x1,y1,x2,y2)＝(x1‑ x2)2+(y1‑y2)2≤(2R)2。 7.根据权利要求1所述的一种火灾报 警探测器布置方法， 其特征在于： 步骤S2中所述用 粒子群算法进行寻优具体包括以下步骤： 步骤1： 将变电站总平面布置区域离散化后形成的二维点坐标集合作为粒子群算法输 入； 步骤2： 根据总平面二维点坐标集合的输入， 初始化粒子即火灾报 警探测器布置的点坐 标随机样本的集 合， 检查拓扑的连通 性， 连通性完好则进入步骤3， 否则重新初始化； 步骤3： 以全生命周期目标函数为粒子适应度对初始化的单个粒子进行迭代； 步骤4： 当粒子演化达 到最大迭代步数或满足适应值 最小误差限， 则找到最优粒子； 步骤5： 判断迭代得到的最优粒子是否满足网络熵函数和布置规则约束函数构成的约权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114330813 A 3