发明名称 一种面向输电线路的山火临近风险评估系统
摘要 本发明公开了一种面向输电线路的山火临近风险评估系统,包括网络接口模块、存储模块和处理模块;处理模块根据山火发生信息以及电力输电线路信息确定受着火点影响的电力输电线路,再结合实时气象数据依次计算山火对所有受着火点影响的电力输电线路的风险指数,最终根据山火临近风险指数判定本次山火事件的山火预警风险等级并确定山火临近风险预警信息,将山火临近风险预警信息传送至网络接口模块进行发布。本发明能够集合应用卫星的山火监测、自动气象站实时监测气象信息和输电线路的地理信息坐标定位信息,在山火发生后快速对山火对临近线路的风险进行评估,并根据评估结果发布预警消息。
申请公布号 CN104715346B 申请公布日期 2017.03.15
申请号 CN201510161970.4 申请日期 2015.04.07
申请人 国网河南省电力公司电力科学研究院;河南恩湃高科集团有限公司;国家电网公司 发明人 苑司坤;张小斐;李哲;周宁;郭志民;梁允;谭磊;杨磊
分类号 G06F17/30(2006.01)I 主分类号 G06F17/30(2006.01)I
代理机构 郑州联科专利事务所(普通合伙) 41104 代理人 刘建芳;李伊宁
主权项 一种面向输电线路的山火临近风险评估系统,其特征在于,包括网络接口模块、存储模块和处理模块;网络接口模块,用于从基于卫星的山火监测系统获取山火发生信息、从自动气象监测站获取着火点发生位置附近的实时气象数据和从GIS系统获取电力输电线路信息,并将山火临近风险预警信息发布至用户;存储模块,用于存储数据;处理模块,用于根据从基于卫星的山火监测系统获取的山火发生信息以及从GIS系统获取的电力输电线路信息确定受着火点影响的电力输电线路,并根据从自动气象监测站获取着火点发生位置附近的实时气象数据依次计算山火对所有受着火点影响的电力输电线路的风险指数,将计算出的山火对受着火点影响的电力输电线路的山火临近风险指数传送至存储模块进行存储,然后根据山火临近风险指数判定本次山火事件的山火预警风险等级,并依据设定的发布标准确定山火临近风险预警信息,将山火临近风险预警信息传送至网络接口模块进行发布;所述的山火发生信息包括火点发生位置的地理位置、经纬度坐标和地表类型;所述的处理模块按照以下步骤进行受着火点影响的电力输电线路的确定:A1:处理模块利用网络接口模块从GIS系统中获取企业所辖的所有电力输电线路信息,包括电力输电线路的经纬度坐标信息;然后进入步骤A2;A2:根据步骤B1中获取的企业所辖的所有电力输电线路信息,处理模块通过判断电力输电线路与着火点发生位置的距离确定一条或多条受着火点影响的电力输电线路;然后利用网络接口模块从GIS系统中获取一条或多条受着火点影响的电力输电线路所包含的所有线路段信息,线路段信息包括线路段的经纬度坐标;然后进入步骤A3;A3:处理模块从一条或多条受着火点影响的电力输电线路中选择一条受着火点影响的电力输电线路,然后进入步骤A4进行判定计算;A4:处理模块将所选择的受着火点影响的电力输电线路的所有的线路段的经纬度坐标逐一与着火点发生位置的经纬度坐标进行计算,分别得出所选择的受着火点影响的电力输电线路的各个线路段与着火点位置的最短距离;然后进入步骤A5;A5:处理模块判断是否完成所选择的受着火点影响的电力输电线路的所有的线路段与着火点位置的最短距离计算,如果为否,则返回步骤A4;如果为是,则进入步骤A6;A6:处理模块判断得出所选择的受着火点影响的电力输电线路的各个线路段与着火点位置的最短距离中最小的最短距离,并将此最小的最短距离与设定距离值进行比较,如果小于等于设定距离值,则进入步骤A7;如果大于设定距离值,则进入步骤A8;A7:处理模块将所选择的受着火点影响的电力输电线路、受着火点影响的电力输电线路中与着火点位置的最近的线路段以及受着火点影响的电力输电线路与着火点的最短距离信息通过存储模块进行存储;然后进入步骤A8;A8:处理模块判断是否完成所有受着火点影响的电力输电线路的判定计算,如果是,则结束本次山火影响线路判定计算;如果为否,则返回步骤A3;所述的实时气象数据包括风速和风向;所述的处理模块按照以下步骤进行山火对所有受着火点影响的电力输电线路的风险指数的计算:B1:根据步骤A7中获得的受着火点影响的电力输电线路与着火点的最短距离,计算山火风险距离子指数f<sub>1</sub>(d),然后进入步骤B2;<maths num="0001"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>f</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open = "{" close = "}"><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>d</mi><mo>&gt;</mo><mn>800</mn><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>f</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0.1</mn></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mn>500</mn><mo>&le;</mo><mi>d</mi><mo>&le;</mo><mn>800</mn><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>f</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0.2</mn></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mn>300</mn><mo>&le;</mo><mi>d</mi><mo>&lt;</mo><mn>500</mn><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>f</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0.4</mn></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mn>100</mn><mo>&le;</mo><mi>d</mi><mo>&lt;</mo><mn>300</mn><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>f</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0.75</mn></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>d</mi><mo>&lt;</mo><mn>100</mn><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>f</mi><mn>1</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>d</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001147388770000031.GIF" wi="806" he="367" /></maths>其中,d为受着火点影响的电力输电线路与着火点之间的最短距离;B2:根据着火点发生位置的地表类型,计算山火风险地表类型子指数f<sub>3</sub>(g),然后进入步骤B3;<img file="FDA0001147388770000032.GIF" wi="1486" he="1326" /><img file="FDA0001147388770000041.GIF" wi="1486" he="247" />其中,g表示着火点发生位置的地表特征;B3:根据着火点发生位置附近的风向数据,结合着火点发生位置的经纬度坐标、受着火点影响的电力输电线路及受着火点影响的电力输电线路中与着火点位置的最近的线路段的经纬度坐标,判断着火点发生位置附近的风向和着火点发生位置是否位于该受着火点影响的电力输电线路同一侧,如果为是则进入步骤B4,如果为否则进入步骤B5;B4:判定山火风险风速子指数f<sub>2</sub>(v)为0.1;然后进入步骤B6;B5:计算着火点发生位置附近的风速V<sub>W</sub>在受着火点影响的电力输电线路垂直方向上的分量V,然后根据计算出的分量计算山火风险风速子指数f<sub>2</sub>(V),然后进入步骤B6;V=V<sub>W</sub>×sin(φ),V<sub>W</sub>为着火点发生位置附近的风速,φ为受着火点影响的电力输电线路的走向与风向的夹角的绝对值;<maths num="0002"><math><![CDATA[<mrow><msub><mi>f</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>V</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfenced open = "{" close = "}"><mtable><mtr><mtd><mrow><mi>V</mi><mo>&gt;</mo><mn>9</mn><mo>,</mo></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>f</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>V</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0.5</mn></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mn>6</mn><mo>&le;</mo><mi>V</mi><mo>&le;</mo><mn>9</mn></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>f</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>V</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0.7</mn></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mn>2</mn><mo>&le;</mo><mi>V</mi><mo>&lt;</mo><mn>6</mn></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>f</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>V</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>V</mi><mo>&lt;</mo><mn>2</mn></mrow></mtd><mtd><mrow><msub><mi>f</mi><mn>2</mn></msub><mrow><mo>(</mo><mi>V</mi><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mn>0.6</mn></mrow></mtd></mtr></mtable></mfenced><mo>;</mo></mrow>]]></math><img file="FDA0001147388770000042.GIF" wi="710" he="303" /></maths>B6:将山火风险距离子指数、山火风险地表类型子指数和山火风险风速子指数相乘,计算得到本次山火事件的山火临近风险指数F(d,V,g),F(d,V,g)=f<sub>1</sub>(d)×f<sub>2</sub>(V)×f<sub>3</sub>(g)。
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