專利名稱：一種基于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的山地輸電線路火災(zāi)預(yù)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的山地輸電線路火災(zāi)
預(yù)警方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的發(fā)展，人類對(duì)電力愈存依賴，而山地輸電線路經(jīng)常因附近發(fā)生的山火受災(zāi)造成線路跳閘，影響電力供應(yīng)，從而對(duì)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。同時(shí)，火災(zāi)產(chǎn)生的
污穢亦使得線路重合閘門十分困難，嚴(yán)重影響輸電線路的供電恢復(fù)，尤其是冬季缺水期間，電力供應(yīng)緊張，山火對(duì)電網(wǎng)影響加大，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)和人民生活用電的威脅也越來(lái)越嚴(yán)重。但是，由于輸電線路遍布崇山峻嶺，地面特征復(fù)雜，分布面積廣，人工巡視難以全面監(jiān)測(cè)，因此，到目前為止尚未形成成熟的山地輸電線路之火災(zāi)監(jiān)測(cè)技術(shù)。人們?cè)噲D通過(guò)建立衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)大面積山火監(jiān)測(cè)，以滿足輸電線路山火實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的要求。同時(shí)，山火的發(fā)生、發(fā)展與蔓延受周邊地面特征影響較大，因此，盡快建立一套包括監(jiān)測(cè)地面特征在內(nèi)的，基于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的山地輸電線路火災(zāi)預(yù)警方法，對(duì)有效指導(dǎo)山地輸電線路的防火工作，最大限度地減少人民生命財(cái)產(chǎn)的損失十分必要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)目前缺乏輸電線路山火預(yù)警技術(shù)的現(xiàn)狀，提供一種基于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的山地輸電線路火災(zāi)預(yù)警方法。使用該方法可實(shí)現(xiàn)山地輸電線路的火災(zāi)預(yù)警，以便及時(shí)采取防災(zāi)救災(zāi)措施，該方法應(yīng)條理清晰、操作性強(qiáng)、實(shí)用性高。本發(fā)明的解決方案是，所述一種基于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的山地輸電線路火災(zāi)預(yù)警方法，系根據(jù)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的火點(diǎn)位置經(jīng)緯度信息判斷山火火點(diǎn)地面植被情況、地面坡向坡度、地面氣象條件以及火點(diǎn)與線路的距離，根據(jù)對(duì)預(yù)設(shè)條件的滿足程度，給出輸電線路山火火災(zāi)預(yù)警結(jié)論，該方法是為遵循如下具體步驟(I)、獲取預(yù)警山地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。使用常規(guī)方法，通過(guò)現(xiàn)有公用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收裝置，獲取待火災(zāi)預(yù)警山地的實(shí)時(shí)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)圖片數(shù)據(jù)；(2)、火點(diǎn)判識(shí)。依據(jù)步驟(I)所獲待火災(zāi)預(yù)警山地的實(shí)時(shí)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)圖片數(shù)據(jù)，使用常規(guī)方法進(jìn)行火點(diǎn)判識(shí)，獲取火點(diǎn)的經(jīng)緯度信息；(3)、搭建電網(wǎng)綜合地理信息平臺(tái)。使用常規(guī)方法建立包括有電網(wǎng)地理位置、地面植被類型、地理數(shù)字高程模型〔DEM (英文全稱為Digital Elevation Mode的縮寫(xiě)，中文譯文為數(shù)字高程模型)〕的電網(wǎng)綜合地理信息平臺(tái)；(4)、火點(diǎn)定位。在步驟(3)所建電網(wǎng)綜合地理信息平臺(tái)上，依據(jù)步驟(2)所獲火點(diǎn)的經(jīng)緯度信息確定火點(diǎn)所在位置；(5)、依據(jù)火點(diǎn)地面特征實(shí)施火災(zāi)預(yù)警。依據(jù)步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置顯示的地面特征作出該地面特征是否滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷(5. I)、火點(diǎn)與輸電線路之間的距離分析。使用常規(guī)方法，依據(jù)以往山火引發(fā)的線路跳閘數(shù)據(jù)，計(jì)算出山火火勢(shì)蔓延至引發(fā)線路跳閘的最小安全警戒距離。以該山火火勢(shì)蔓延至引發(fā)線路跳閘的最小安全警戒距離，比對(duì)步驟(4)確定的火點(diǎn)與附近線路之間的距離，如果，該山火火勢(shì)蔓延至引發(fā)線路跳閘的最小安全警戒距離>步驟(4)確定的火點(diǎn)與附近線路之間的距離，則作出火點(diǎn)與輸電線路之間的距離滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷，否則作出火點(diǎn)與輸電線路之間的距離未滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷；(5. 2)、風(fēng)速與風(fēng)向兩地面氣象條件分析。風(fēng)速、風(fēng)向是影響山火蔓延的主要成因，風(fēng)速大則有助于加速可燃物的水分蒸發(fā)，使地面植被的含水率降低，有利于山火的發(fā)生發(fā)展，同時(shí)還為燃燒大量地、不斷地供氧，使火勢(shì)高速發(fā)蔓延。故而，當(dāng)步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面風(fēng)速> 2m/s，且風(fēng)向與所述火點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的附近輸電線路的朝向一致時(shí)，作出風(fēng)速與風(fēng)向滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷，否則作出風(fēng)速與風(fēng)向未滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷；(5. 3)、地面坡度與地面坡向分析。地面坡度較陡時(shí)，降水徑流排泄快，可燃物易干燥，有利提高林火的蔓延率，因此，地面坡度是判斷山火影響附近線路的重要條件。當(dāng)步驟 (4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面坡度> 10°，且地面坡向與所述火點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的附近輸電線路的朝向一致時(shí)，作出地面坡度與地面坡向滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷，否則作出地面坡度與地面坡向未滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷；(5. 4)、地面植被狀況分析。地面植被狀況是影響山火蔓延的關(guān)鍵因素，可通過(guò)地面植被狀況判斷可燃物的緊實(shí)程度，從而確定其影響山火蔓延的程度。故，使用常規(guī)方法判斷步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面植被狀況，如果判斷結(jié)果顯示步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面植被為高覆蓋度草地或中覆蓋度草地或低覆蓋度草地或灌木林地易燃性植被時(shí)，作出地面植被狀況滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷，否則作出地面植被狀況未滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷；(6)、作出是否發(fā)布火災(zāi)預(yù)警的決定。上述步驟(5)的步驟(5. I) (5. 4)分別記載的火災(zāi)預(yù)警條件均得到滿足時(shí)，給出“火點(diǎn)危及附近輸電線路”的結(jié)論并作出發(fā)布火災(zāi)預(yù)警的決定。所述步驟(5)的步驟(5. I) (5. 4)分別記載的預(yù)警條件中任何一項(xiàng)及以上條件未獲滿足時(shí)，給出“火點(diǎn)不危及附近輸電線路”的結(jié)論并作出不予發(fā)布火災(zāi)預(yù)警的決定(7)輸電線路火災(zāi)預(yù)警信息發(fā)布。依據(jù)步驟(6)給出的結(jié)論和作出的決定，將給出“火點(diǎn)危及附近輸電線路”的結(jié)論并作出發(fā)布火災(zāi)預(yù)警的決定的火點(diǎn)及附近輸電線路標(biāo)記在步驟(3)搭建的電網(wǎng)綜合地理信息平臺(tái)上，并據(jù)此列出“輸電線路火災(zāi)預(yù)警表”予以發(fā)布。該“輸電線路火災(zāi)預(yù)警表”應(yīng)顯示上述火點(diǎn)具體經(jīng)緯度位置、受危及輸電線路桿塔編號(hào)、火點(diǎn)與輸電線路之間的距離、火點(diǎn)所在位置地面特征信息。對(duì)不符合火災(zāi)預(yù)警條件的火點(diǎn)，亦在上述電網(wǎng)綜合地理信息平臺(tái)上予以標(biāo)記，注明該火點(diǎn)“無(wú)輸電線路火災(zāi)預(yù)警”。本發(fā)明的有益效果是I、可及時(shí)發(fā)布輸電線路附近山火的預(yù)警信息，及時(shí)對(duì)輸電線路走廊采取砍伐隔離帶等防止山火蔓延的預(yù)防措施，制定電網(wǎng)應(yīng)對(duì)山火的應(yīng)急預(yù)案，減少山火火災(zāi)對(duì)輸電線路和人民生命財(cái)產(chǎn)可能造成的損失；2、本方法可行性強(qiáng)，可操作性亦強(qiáng)，為輸電線路的火災(zāi)預(yù)警提供了一種切實(shí)可行的實(shí)用技術(shù)；3、使衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的火點(diǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果得到充分利用，由于同時(shí)考慮到了火點(diǎn)位置地面狀況及火點(diǎn)與輸電線路間距諸因素，因此，本方法具有較高的預(yù)警可信度；
4、可用本方法指導(dǎo)輸電線路維護(hù)單位制定防止山火火災(zāi)的措施和部署防止山火火災(zāi)的策略，對(duì)于維護(hù)山火高發(fā)季節(jié)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到至關(guān)重要的促進(jìn)作用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :(I)、使用常規(guī)方法，通過(guò)現(xiàn)有公用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收裝置，獲取待火災(zāi)預(yù)警山地的實(shí)時(shí)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)圖片數(shù)據(jù)，例如獲取待火災(zāi)預(yù)警山地的EOS (英文全稱為EarthObservation System的縮寫(xiě)，其中文譯文為美國(guó)地球觀測(cè)系統(tǒng)衛(wèi)星-中分辨率成像光譜儀)實(shí)時(shí)Terra (衛(wèi)星名。)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)圖片數(shù)據(jù)；(2)、依據(jù)步驟(I)所獲待火災(zāi)預(yù)警山地的實(shí)時(shí)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)圖片數(shù)據(jù)，例如步驟
(I)所述Terrra衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)圖片數(shù)據(jù)，使用常規(guī)方法進(jìn)行火點(diǎn)判識(shí)，獲取火點(diǎn)的經(jīng)緯度
信息；(3)、使用常規(guī)方法建立包括有電網(wǎng)地理位置、地面植被類型、地理數(shù)字高程模型的電網(wǎng)綜合地理信息平臺(tái)；(4)、在步驟(3)所建電網(wǎng)綜合地理信息平臺(tái)上，依據(jù)步驟(2)所獲火點(diǎn)的經(jīng)緯度信息確定火點(diǎn)所在位置；(5)、依據(jù)步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置顯示的地面特征作出該地面特征是否滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷(5. I)、使用常規(guī)方法，依據(jù)以往山火引發(fā)的線路跳閘數(shù)據(jù)，計(jì)算出山火火勢(shì)蔓延至引發(fā)線路跳閘的最小安全警戒距離。以該山火火勢(shì)蔓延至引發(fā)線路跳閘的最小安全警戒距離，比對(duì)步驟(4)確定的火點(diǎn)與附近線路之間的距離，比對(duì)結(jié)果顯示，該山火火勢(shì)蔓延至弓丨發(fā)線路跳閘的最小安全警戒距離>步驟(4)確定的火點(diǎn)與附近線路之間的距離，作出火點(diǎn)與輸電線路之間的距離滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷；(5. 2)、步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面風(fēng)速彡2m/s，達(dá)到4m/s，且風(fēng)向與所述火點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的附近輸電線路的朝向一致，為西南風(fēng)，而火點(diǎn)正在輸電線路東北邊，故作出風(fēng)速與風(fēng)向滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷；(5. 3)、步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面坡度彡10°，達(dá)到20°，且地面坡向與所述火點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的附近輸電線路的朝向一致，作出地面坡度與地面坡向滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷；(5. 4)、使用常規(guī)方法判斷步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面植被狀況，判斷結(jié)果顯示步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面植被為高覆蓋度草地，屬于易燃性植被，作出地面植被狀況滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷；(6)、依據(jù)步驟(5)的步驟(5. I) (5. 4)作出的地面特征均滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷，給出“火點(diǎn)危及附近輸電線路”的結(jié)論并作出發(fā)布火災(zāi)預(yù)警的決定。實(shí)施例2 步驟(I) (5. 3)同實(shí)施例I ;(5. 4)、使用常規(guī)方法判斷步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面植被狀況，判斷結(jié)果顯示步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面植被為水田，不屬于易燃性植被，作出地面植被 狀況未滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷；
(6)、依據(jù)步驟(5)的步驟(5. 4)作出的地面植被狀況未滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判 斷，給出“火點(diǎn)危不及附近輸電線路”的結(jié)論并作出不予發(fā)布火災(zāi)預(yù)警的決定。
權(quán)利要求
1.一種基于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的山地輸電線路火災(zāi)預(yù)警方法，該方法為如下步驟 (1)、使用常規(guī)方法，通過(guò)現(xiàn)有公用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)系統(tǒng)接收裝置，獲取待火災(zāi)預(yù)警山地的實(shí)時(shí)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)圖片數(shù)據(jù)； (2)、依據(jù)步驟(I)所獲待火災(zāi)預(yù)警山地的實(shí)時(shí)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)圖片數(shù)據(jù)，使用常規(guī)方法進(jìn)行火點(diǎn)判識(shí)，獲取火點(diǎn)的經(jīng)緯度信息； (3)、使用常規(guī)方法建立包括有電網(wǎng)地理位置、地面植被類型、地理數(shù)字高程模型的電網(wǎng)綜合地理信息平臺(tái)； (4)、在步驟(3)所建電網(wǎng)綜合地理信息平臺(tái)上，依據(jù)步驟(2)所獲火點(diǎn)的經(jīng)緯度信息確定火點(diǎn)所在位置； (5)、依據(jù)步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置顯示的地面特征作出該地面特征是否滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷 (5. I)、使用常規(guī)方法，依據(jù)以往山火引發(fā)的線路跳閘數(shù)據(jù)，計(jì)算出山火火勢(shì)蔓延至引發(fā)線路跳閘的最小安全警戒距離，以該山火火勢(shì)蔓延至引發(fā)線路跳閘的最小安全警戒距離，比對(duì)步驟(4)確定的火點(diǎn)與附近線路之間的距離，該山火火勢(shì)蔓延至引發(fā)線路跳閘的最小安全警戒距離>步驟(4)確定的火點(diǎn)與附近線路之間的距離，作出火點(diǎn)與輸電線路之間的距離滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷，否則作出火點(diǎn)與輸電線路之間的距離未滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷； (5. 2)、當(dāng)步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面風(fēng)速彡2m/s，且風(fēng)向與所述火點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的附近輸電線路的朝向一致時(shí)，作出風(fēng)速與風(fēng)向滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷，否則作出風(fēng)速與風(fēng)向未滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷； (5. 3)、當(dāng)步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面坡度> 10°，且地面坡向與所述火點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的附近輸電線路的朝向一致時(shí)，作出地面坡度與地面坡向滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷，否則作出地面坡度與地面坡向未滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷； (5. 4)、使用常規(guī)方法判斷步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面植被狀況，如果判斷結(jié)果顯示步驟(4)確定的火點(diǎn)所在位置的地面植被為高覆蓋度草地或中覆蓋度草地或低覆蓋度草地或灌木林地易燃性植被時(shí)，作出地面植被狀況滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷，否則作出地面植被狀況未滿足火災(zāi)預(yù)警條件的判斷； (6)、上述步驟(5)的步驟(5.I) (5. 4)分別記載的火災(zāi)預(yù)警條件均得到滿足時(shí)，給出“火點(diǎn)危及附近輸電線路”的結(jié)論并作出發(fā)布火災(zāi)預(yù)警的決定。
全文摘要
本發(fā)明介紹了一種基于衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的山地輸電線路火災(zāi)預(yù)警方法，該方法為如下步驟(1)、獲取預(yù)警山地實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；(2)、火點(diǎn)判識(shí)；(3)、搭建電網(wǎng)綜合地理信息平臺(tái)；(4)、火點(diǎn)定位；(5)、依據(jù)火點(diǎn)地面特征實(shí)施火災(zāi)預(yù)警(5.1)、火點(diǎn)與輸電線路之間的距離分析；(5.2)、風(fēng)速與風(fēng)向兩地面氣象條件分析；(5.3)、地面坡度與地面坡向分析；(5.4)、地面植被狀況分析；(6)、作出是否發(fā)布火災(zāi)預(yù)警的決定。該方法1、可及時(shí)發(fā)布輸電線路附近山火的預(yù)警信息，減少人民生命財(cái)產(chǎn)損失；2、可行性強(qiáng)，可操作性強(qiáng)；3、具有較高的預(yù)警可信度；4、對(duì)維護(hù)電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行起到重要作用。
文檔編號(hào)G08B17/00GK102708646SQ20121017734
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月1日
發(fā)明者張紅先, 方針, 李波, 楊莉, 陸佳政 申請(qǐng)人:湖南省湘電試研技術(shù)有限公司, 湖南省電力公司科學(xué)研究院