基于微氣象與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的微氣象災害預警方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】基于微氣象與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的微氣象災害預警方法及系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的氣象災害預警領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于微氣象與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的微氣象災害預警方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]電力行業(yè)是氣象高敏感性和高需求性行業(yè)，其生產(chǎn)、建設(shè)、運營受環(huán)境氣象因素影響極大。微氣象是指由于某些構(gòu)造特征(如微地形)所引起的近地面大氣層中和上層土壤中的小范圍氣象要素(氣象要素包括溫度、濕度、風速風向、氣壓、雨雪量等)的改變，這種小范圍氣候特點表現(xiàn)在個別天氣現(xiàn)象(如風、霧、霜、雨凇等)上，但這種要素的改變不至于使大尺度過程(平流、鋒面)所決定的天氣氣候特征發(fā)生較大變化。
[0004]目前，國內(nèi)多已開展了電力微氣象災害預警方法的相關(guān)研宄，但是，由于氣象信息分散、研宄地域單一，使電力微氣象災害預警技術(shù)研宄缺乏系統(tǒng)性，主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)地域針對性較強，各省市地形地貌、氣候、植被等情況存在差異，微氣象災害區(qū)域規(guī)律的分析不全面，微氣象災害相關(guān)理論無法在全網(wǎng)范圍內(nèi)通用；
(2)氣象信息收集分散，氣象臺(站)常設(shè)在城市及其附近地區(qū)，難以反映沿線峽谷、風口、高山分水嶺等局部微地形點的實際氣象情況，而電網(wǎng)氣象監(jiān)測設(shè)備多針對單個專題災害，未充分考慮區(qū)域微氣象特點，且兩者缺乏有效融合，不能對微氣象點進行實時監(jiān)測和播報；
(3)缺乏專業(yè)的微氣象、微地形信息數(shù)據(jù)庫，現(xiàn)有的微氣象災害預警計算和預報模式有待修正；
(4)微氣象災害監(jiān)測多采用在線監(jiān)測裝置，存在監(jiān)測范圍小、災害條件下工作受限等不足，基于衛(wèi)星遙感信息的電網(wǎng)廣域監(jiān)測技術(shù)在微氣象災害監(jiān)測領(lǐng)域的應(yīng)用研宄剛剛起步，無法支持更深層次的開發(fā)和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種通過圖形和曲線等方式為用戶直觀的描述出各個監(jiān)測點的具體信息，根據(jù)災害分級標準判斷災害天氣的影響范圍，準確定位受災害天氣影響的電網(wǎng)設(shè)施，為電網(wǎng)防災、抗災、減災提供數(shù)據(jù)支撐與決策支持的一種利用微氣象數(shù)據(jù)與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)相結(jié)合的微氣象災害系統(tǒng)及預警方法。
[0006]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
一種基于微氣象與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的微氣象災害預警系統(tǒng)，其特征在于，包括:
一個地面微氣象觀測數(shù)據(jù)庫:所述地面觀測數(shù)據(jù)庫包括由覆冰監(jiān)測裝置、舞動監(jiān)測裝置、以及風偏監(jiān)測裝置實時監(jiān)測的覆冰、舞動、風偏等電力微氣象監(jiān)測設(shè)備數(shù)據(jù)，以及氣象臺站的實時數(shù)據(jù)；地面微氣象觀測設(shè)備由覆冰監(jiān)測裝置、舞動監(jiān)測裝置以及風偏監(jiān)測裝置組成；覆冰監(jiān)測裝置由風速傳感器、風向傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、拉力傳感器、傾角傳感器等探測感應(yīng)部件收集數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集器對各感應(yīng)探測器的數(shù)據(jù)進行信號數(shù)字化同時生成氣象報文記錄，再由數(shù)據(jù)傳輸部分負責對生成的報文記錄通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸送至相關(guān)應(yīng)用部門；舞動監(jiān)測裝置由相應(yīng)數(shù)量的位移傳感器、加速度傳感器收集位移、加速度數(shù)據(jù)在再由采集編碼部分的數(shù)據(jù)采集器對位移、加速度數(shù)據(jù)進行處理，得到導線舞動軌跡、舞動幅值的特征量，再數(shù)據(jù)傳輸部分負責對生成的報文記錄通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸送至相關(guān)應(yīng)用部門；風偏監(jiān)測裝置由風偏角檢測儀、溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器收集境溫度、環(huán)境濕度、風速、風向、雨量、日照強度等氣象數(shù)據(jù)和的風偏角數(shù)據(jù)；通過數(shù)據(jù)采集器對各感應(yīng)探測器的數(shù)據(jù)進行信號數(shù)字化同時生成氣象報文記錄，再由數(shù)據(jù)傳輸部分負責對生成的報文記錄通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸送至相關(guān)應(yīng)用部門；根據(jù)氣象部門氣象臺站及電力微氣象監(jiān)測設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，建立微氣象信息接收和共享機制，保障地面觀測數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)換安全性和應(yīng)用時效性；
一個衛(wèi)星遙感觀測數(shù)據(jù)庫:所述衛(wèi)星遙感觀測數(shù)據(jù)包括遙感影像數(shù)據(jù)和線路矢量數(shù)據(jù)；所述遙感影像數(shù)據(jù)包括:從氣象衛(wèi)星云圖中獲得的電網(wǎng)覆冰、風偏、舞動等微氣象災害的衛(wèi)星遙感監(jiān)測指標，包括微氣象災害易發(fā)區(qū)域的溫度、濕度、風速、風向等宏觀氣象數(shù)據(jù)；所述線路矢量數(shù)據(jù)是指通過高分辨率衛(wèi)星所獲取的立體遙感影像數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)可建立電塔、電線等電力設(shè)備的三維可視化模型，再現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備及周圍運行區(qū)域的的自然環(huán)境；一個預警平臺服務(wù)器:能夠使基于云端的服務(wù)器，用于接收上述兩個數(shù)據(jù)庫中的實時數(shù)據(jù)，并進行后期分析預警處理；
一個應(yīng)用客戶端，包括:
實時數(shù)據(jù)采集模塊:負責采集系統(tǒng)展示所需的各類數(shù)據(jù)，包括前端硬件設(shè)備采集并回傳后的數(shù)據(jù)解析工作，及解析后將數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的工作；
電子地圖實時數(shù)據(jù)展示模塊:用電子地圖的方式展現(xiàn)全網(wǎng)輸電線路圖，通過縮放功能，更直觀地了解輸電線路上的每一處細節(jié)；在地圖上，用圖標對監(jiān)測設(shè)備進行標記，將地圖上的測點與現(xiàn)實線路中的監(jiān)測設(shè)備一一對應(yīng)起來；通過圖標變色、外彈懸浮窗等多種顯示方式宏觀把握全局輸電線路運行狀態(tài)，并可具體顯示局部站點監(jiān)測細節(jié)；
報警事件查詢模塊:系統(tǒng)對設(shè)備所監(jiān)測的各項指標，根據(jù)線路工區(qū)專工及氣象學對監(jiān)測指標分級定義，設(shè)定相應(yīng)的監(jiān)測門檻值，一旦監(jiān)測到的數(shù)據(jù)發(fā)生越界，系統(tǒng)首先在實時展示界面上進行報警提示，并將該事件記錄下來，通過報警事件查詢模塊為用戶日后查詢、分析事故原因等工作提供數(shù)據(jù)支持，并可將查詢結(jié)果生成相應(yīng)的報表，方便日常辦公使用；歷史數(shù)據(jù)存儲及分析模塊:屬于后臺程序，用來整理和分析歷史數(shù)據(jù)，對獨立數(shù)據(jù)進行深度挖掘，總結(jié)規(guī)律，以更加全面地體現(xiàn)采集數(shù)據(jù)價值；
圖形分析展示模塊:包含眾多的數(shù)據(jù)展示方式，如溫度計、濕度計、羅盤等；直觀地展現(xiàn)微氣象災害，如覆冰、舞動及風偏等的災害狀態(tài)，使用戶更加準確、全面地了解監(jiān)測信息;
報表分析展示模塊:用報表方式將分析數(shù)據(jù)提供給用戶，是最基本也是最常用的一種數(shù)據(jù)展示方式，用戶可根據(jù)需求來對報表進行定制，設(shè)置報表包含數(shù)據(jù)范圍及報表模式。
[0007]一種基于微氣象與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的微氣象災害預警方法，其特征在于，包括以下步驟:
步驟I，將地面觀測數(shù)據(jù)庫中的微氣象數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感觀測數(shù)據(jù)庫中的微氣象數(shù)據(jù)通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳送到預警平臺服務(wù)器中；
步驟2，通過分析對將測到的數(shù)據(jù)進行深度挖掘，整理出任意歷史時間段的最大值，最小值及平均值等統(tǒng)計信息，通過圖形和曲線方式基于應(yīng)用客戶端為用戶直觀的描述出各個監(jiān)測點的具體信息；
步驟3，根據(jù)災害分級標準判斷災害天氣的影響范圍，準確定位受災害天氣影響的電網(wǎng)設(shè)施，為電網(wǎng)防災、抗災、減災提供數(shù)據(jù)支撐與決策支持；
步驟4，生成災害預警信息并發(fā)布預警信息。
[0008]因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點:通過圖形和曲線等方式為用戶直觀的描述出各個監(jiān)測點的具體信息，根據(jù)災害分級標準判斷災害天氣的影響范圍，準確定位受災害天氣影響的電網(wǎng)設(shè)施，為