[发明专利]一种基于多源数据的输电线路山火监测预警方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于多源数据的输电线路山火监测预警方法及系统，该方法包括下述步骤：(1)、山火火点像素与杆塔距离计算；(2)、地面气象信息提取；(3)、地面地形特征提取；(4)火点有效扩散速度计算；(5)山火监测预警发布。本发明结合电网山火卫星监测告警信息、地面在线监测装置气象监测信息、地形特征、下垫面特性等多种数据源，评估不同时刻下输电线路走廊山火有效扩散速度，开展电网山火多源监测数据的综合告警分析，实现输电通道走廊附近含山火告警位置‑山火扩散趋势于一体的监测告警，保障输电线路运行安全。本发明思路清晰，操作方便，计算速度快，可广泛应用于电网山火卫星监测预警领域。

技术领域

本发明属于电力工程技术领域，具体涉及一种基于多源数据的输电线路山火监测预警方法及系统。

背景技术

大部分架空输电线路处于环境复杂的崇山峻岭中，当特高压线路跨越树木、居民区等地带时，如果导线下方出现山林火灾或人为放火，火焰的高温、浓烟易引发线路放电，导致线路跳闸事故。

为实现对输电线路山火大范围实时监测，目前已建设输电线路山火监测预警系统，能实时接收极轨和同步卫星数据进行山火判识，并已在电网山火判识、定位、预警等方面取得一定成果。目前针对输电线路的山火告警方法研究中(如：专利文献“201410196479.0”和“201410196480.3”)，大多集中于对山火与输电线路的距离计算，对山火未来走势引发的风险暂无考虑，忽视了通道内地理因素、植被因素和气象因素对山火告警等级的影响。在专利文献“201210177345.5”中，输电线路山火告警方法涉及了通道地理和气象因素影响，但仅是定性描述，没有形成定量评估计算方法。已有的火情预测模型，如Rothermel模型、McArthur模型中火情预测影响因子是静态的，未考虑火燃烧的传热机理，无法适应实际情况的复杂性。因此，考虑到山火对输电线路的危害是一个动态的过程，在监测到线路走廊山火的同时，应综合通道本身和现场环境因素，评估山火未来走势，给出电网山火综合告警信息，为电网山火灾害防治和应急决策提供更有价值的参考信息。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有电网山火卫星监测告警方法未定量考虑通道气象、地形、可燃物影响问题，本发明提出一种基于多源数据的输电线路山火监测预警方法及系统，将输电线路山火作为一组连续的、独立的个体进行扩散模拟，根据山火有效扩散速度计算模型，计算输电杆塔的告警情况，为山火防治和应急决策提供支撑。该方法条理清晰、操作性强、实用性高，可克服现有方法在山火走势预测上的局限性。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种基于多源数据的输电线路山火监测预警方法，包括以下步骤：

S1：计算火点像素经纬度与离其最近的线路杆塔的距离；

S2：获取对应区域的地面气象信息；

S3：获取对应区域的地面地形特征；

S4：计算火点有效扩散速度；

S5：确定山火监测预警风险等级。

作为上述技术方案的进一步改进：

优选的，S2中所述地面气象信息包括地面温度、湿度及风速、风向数据；其是根据地面杆塔气象监测装置设备台帐，从电网在线监测系统数据库中获取。

优选的，S3中的所述地面地形特征包括地面植被类型、高程、河流分布数据；是从事前导入山火监测预警系统中的离线数据库中获取。

优选的，步骤S4中，计算火点有效扩散速度的步骤为：

41)计算火点扩散速度，计算公式为：

r₀＝0.03×T+0.01×(100-R)+0.05×v-0.3