水工门式起重机作业场景分布式感知网络优化设计方法

来源：计算机集成制造系统杂志2026年第2期北京时间：

作者：董元发, 林杰, 彭巍, 安友军, 王浩洋, 周彬

单位：1.三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室2.三峡大学智能制造创新技术中心3.三峡大学机械与动力学院

摘要：高可靠、低延时的分布式感知网络是实现野外强遮挡环境下水工门式起重机智能化运行的基础。面向水工门式起重机作业场景远距离、高可靠数据传输需求,构建了中继网络中断概率模型,以中继网络中断概率最小和中继节点数量最少为优化目标,建立了分布式感知网络中继节点优化部署模型,通过改进传统NSGA-II算法求解了该多目标数学优化模型,并结合实际场景进行了有效性验证。实验结果表明:①三种改进操作在改进NSGA-II算法中发挥着积极且重要的作用,且它们对算法整体性能的贡献度不低于4.99%;②改进的NSGA-II算法显著优于其他三种经典优化算法,中断概率分别平均降低0.0223,0.0590和0.0819,所提分布式感知网络优化设计方法可为水电装备的智能化场景建设提供有效支撑。

关键词：水工门式起重机,中断概率,中继节点,多目标优化,熵权TOPSIS

基金资助：国家自然科学基金资助项目(52075292);湖北省自然科学基金资助项目(2023AFB1116,2022CFB798,2023EHA025);三峡大学科学基金资助项目(2024RCKJ032)。