一种用于施工设备的换电方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及数据处理，尤其涉及一种用于施工设备的换电方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、在隧道施工中，由于隧道施工项目常会处于高海拔、空气稀薄的地区，且隧道通风距离长，所以在施工过程中对隧道内通风供氧的难度较大，此时若存在较多消耗燃油的传统施工作业设备同时作业，则会与人争氧并产生有害气体，无法保证隧道内施工人员的安全。由此，随着新能源技术的发展，以电池为能源的施工设备在隧道施工中大量使用。

2、由于施工作业能量消耗巨大，所以以电池为能源的施工设备需要较为频繁地进行动力电池的更换，换电效率的高低与否直接影响施工进度。现有换电方案一般是寻找距离待换电施工设备最近的匹配换电车或换电站进行换电路径的规划从而完成换电，但是，当同时存在多个待换电施工设备时，按照现有换电方法进行换电作业时，各个待换电施工设备之间的换电作业独立并未产生联系，也即并未全面考虑所有待换电施工设备，或者说并未考虑不同待换电施工设备之间的相互影响来给出换电规划，导致从所有待换电施工设备的整体层面来看换电效率较低。

3、由于隧道施工项目中存在大量施工设备，经常会同时存在较多待换电施工设备，现有换电方法在面对隧道施工场景时的换电效率较低。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供了一种用于施工设备的换电方法、装置、设备及介质，以解决隧道施工场景下施工设备的换电效率较低的技术问题。

2、第一方面，提供一种用于施工设备的换电方法，所述方法包括：

3、基于施工设备的剩余电量确定其换电紧迫度，根据所有所述施工设备的换电紧迫度确定待换电设备；

4、确定各待换电设备到其最接近供电端的路径与所述最接近供电端的初始供电范围的交点，以每个交点的坐标及其对应待换电设备的换电紧迫度构建该交点的聚类坐标，从所有交点选取预设数量的交点作为初始聚类中心，以各交点与各所述初始聚类中心的聚类坐标差异对所有交点初次聚类；

5、将聚类簇中当前电池类型下电池数量，与所有供电端不重复组合后的每个组合中与所述当前电池类型同类型的电池数量分别作差，求各差值的绝对值并将最小绝对值记为所述当前电池类型对应的最小偏差，确定任一交点与前次聚类后任一聚类簇的聚类中心关于聚类坐标的距离作为所述任一交点的第一差异，将所述任一聚类簇中所述任一交点对应待换电设备的电池类型对应的最小偏差作为所述任一交点的第二差异，以各交点的第一差异和第二差异对所有交点再次聚类，根据再次聚类后聚类簇中每个电池类型对应的最小偏差完成对该聚类簇的分裂或合并，实现对前次聚类结果的迭代聚类；

6、重复所述迭代聚类过程直至满足迭代停止条件，根据迭代停止后各聚类簇中不同电池类型对应的组合完成换电。

7、第二方面，提供一种用于施工设备的换电装置，所述装置包括：

8、待换电设备确定模块，用于基于施工设备的剩余电量确定其换电紧迫度，根据所有所述施工设备的换电紧迫度确定待换电设备；

9、初次聚类模块，用于确定各待换电设备到其最接近供电端的路径与所述最接近供电端的初始供电范围的交点，以每个交点的坐标及其对应待换电设备的换电紧迫度构建该交点的聚类坐标，从所有交点选取预设数量的交点作为初始聚类中心，以各交点与各所述初始聚类中心的聚类坐标差异对所有交点初次聚类；

10、迭代聚类模块，用于将聚类簇中当前电池类型下电池数量，与所有供电端不重复组合后的每个组合中与所述当前电池类型同类型的电池数量分别作差，求各差值的绝对值并将最小绝对值记为所述当前电池类型对应的最小偏差，确定任一交点与前次聚类后任一聚类簇的聚类中心关于聚类坐标的距离作为所述任一交点的第一差异，将所述任一聚类簇中所述任一交点对应待换电设备的电池类型对应的最小偏差作为所述任一交点的第二差异，以各交点的第一差异和第二差异对所有交点再次聚类，根据再次聚类后聚类簇中每个电池类型对应的最小偏差完成对该聚类簇的分裂或合并，实现对前次聚类结果的迭代聚类；

11、换电方案确定模块，用于重复所述迭代聚类过程直至满足迭代停止条件，根据迭代停止后各聚类簇中不同电池类型对应的组合完成换电。

12、第三方面，本发明实施例提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如第一方面所述的用于施工设备的换电方法。

13、第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的用于施工设备的换电方法。

14、本发明与现有技术相比存在的有益效果是：

15、本发明针对隧道施工项目该种施工设备较多，且存在多个待换电设备需同时换电的换电场景，在制定换电方案时，相较于现有技术针对每个待换电设备单独寻找最近供电端完成换电的换电方案，首先对所有待换电设备整体考虑，也即对所有待换电设备进行初次类别划分，然后考虑到了不同待换电设备的电池类型和所需备用电池数量的不同，从而尝试了每种供电端所形成组合下的供电方式对各个待换电设备类别的适用程度，并通过对所有待换电设备进行重复迭代聚类，从整体层面上确定了对待换电设备中每种电池类别所需备用电池数量最大程度地匹配的换电方案，从而提高了隧道施工场景下施工设备的换电效率。

1.一种用于施工设备的换电方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的用于施工设备的换电方法，其特征在于，所述根据各个施工设备的换电紧迫度确定待换电设备，包括：

3.根据权利要求1所述的用于施工设备的换电方法，其特征在于，所述初始供电范围的确定方法为：

4.根据权利要求1所述的用于施工设备的换电方法，其特征在于，所述以各交点的第一差异和第二差异对所有交点再次聚类，包括：

5.根据权利要求1所述的用于施工设备的换电方法，其特征在于，所述根据再次聚类后聚类簇中每个电池类型对应的最小偏差完成对该聚类簇的分裂或合并，包括：

6.根据权利要求1所述的用于施工设备的换电方法，其特征在于，所述迭代停止条件为：

7.根据权利要求1所述的用于施工设备的换电方法，其特征在于，所述根据迭代停止后各聚类簇中不同电池类型对应的组合完成换电，包括：

8.一种用于施工设备的换电装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的用于施工设备的换电方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的用于施工设备的换电方法。