[发明专利]输电线路山火告警方法

摘要

本发明介绍了一种输电线路山火告警方法，包括下述步骤：(1)收集杆塔信息数据及基础地理信息数据；(2)火点邻近网格自动计算；(3)查找火点邻近网格内杆塔：(4)查找火点邻近网格内杆塔所在输电线路；(5)判断火点与各输电线路之间可燃物通道是否畅通：(6)寻找离火点最近的杆塔；(7)计算火点与输电线路的距离；(8)发布告警信息：该方法：1)筛选快速、存储方便，可实现自动生成与计算，大幅提升搜索海量杆塔数据的速度；2)避免了漏报。3)避免了域外告警计算，提高了工作效率；4)极大地提高了火点定位精确度与告警准确性。

主权项

一种输电线路山火告警方法，该方法包括下述步骤：(1)、收集杆塔信息数据及基础地理信息数据，在线收集委托省份输电线路杆塔的信息数据，该数据包括经纬度坐标、所在输电线路的名称及电压等级；继续收集该委托省份五级以上河流的基础地理信息图层数据及植被分布图层数据、三级以上公路的基础地理信息图层数据及植被分布图层数据、铁路的基础地理信息图层数据及植被分布图层数据；(2)、火点邻近网格自动计算，在线搜索委托省份的卫星监测火点，参见附图1，按图1所示，以卫星监测火点f(lon₀,lat₀)，式中f为卫星监测火点，lon₀为火点经度坐标，lat₀为火点纬度坐标，为中心，绘制边长为6km的网格，作为该火点的缓冲区，该网格由A、B、C、D四个顶点的经纬度坐标决定网格所在位置；(2.1)、计算沿步骤(2)所绘网格中所述卫星监测火点所在经度线平移3km经过的纬度α，α为常数，不考虑地球表面起伏度，设沿地表任意一条经度线跨越纬度α度时经过的距离为3km，则有：$2\mathrm{\&pi;}{R}_0\frac{\mathrm{\&alpha;}}{360}=3$                 ①式①中，π为圆周率，R₀为地球平均半径，R₀＝6371km，α为沿火点所在经度线平移3km时经过的纬度，α为常数，计算式①得α＝0.027°；(2.2)、计算沿所述火点所在纬度线平移3km经过的经度β，设沿纬度为lat₀的纬度线跨越经度β度经过的距离为3km，则有：$2\mathrm{\&pi;}{R}_0\frac{\mathrm{\&beta;}}{360}\cos {\mathrm{lat}}_0=3$             ②式②中，π为圆周率，R₀为地球平均半径，R₀＝6371km，β为沿火点所在纬度线平移3km经过的经度，计算式②得$\mathrm{\&beta;}=\frac{0.027}{\cos {\mathrm{lat}}_0}$                   ③(2.3)、计算邻近网格顶点坐标，由步骤(2.1)～(2.2)的计算可知，火点f(lon₀,lat₀)的邻近网格顶点坐标分别为A(x₁,y₁)、B(x₂,y₂)、C(x₃,y₃)、D(x₄,y₄)，按下列公式④～⑦计算得出：式④～⑦中，A、B、C、D分别为顶点；x₁顶点A的经度坐标，x₂为顶点B的经度坐标，x₃为顶点C的经度坐标，x₄为顶点D的经度坐标，y₁为顶点A的纬度坐标，y₂为顶点B的纬度坐标，y₃为顶点C的纬度坐标，y₄为顶点D的纬度坐标；lon₀为火点经度坐标，lat₀为火点纬度坐标；β为沿火点所在纬度线平移3km经过的经度，α为沿火点所在经度线平移3km时经过的纬度；(2.4)、火点邻近网格自动生成，依据步骤(2.3)所得x₁～x₄的值和y₁～y₄的值，代入所述火点f(lon₀,lat₀)的邻近网格顶点坐标A(x₁,y₁)、B(x₂,y₂)、C(x₃,y₃)、D(x₄,y₄)，使用GIS平台自动生成该火点的邻近网格；(3)、查找火点邻近网格内杆塔，由步骤(2.3)中所列公式④～⑦可知，所述火点邻近网格内的杆塔a_x(lon_x,lat_x)应满足：式⑧～⑨中，a_x为所求杆塔，lon_x为所求杆塔经度坐标，lat_x为所求杆塔纬度坐标；lon₀为火点经度坐标，lat₀为火点纬度坐标，(4)、查找火点邻近网格内杆塔所在输电线路，使用常规查找方法，依据步骤(1)收集的委托省份输电线路杆塔的包括经纬度坐标、所在输电线路的名称及电压等级数据，查找到所述火点邻近网格内杆塔所在输电线路；(5)、判断火点与各输电线路之间可燃物通道是否畅通，依据步骤(1)收集的委托省份五级以上河流的基础地理信息图层数据及植被分布图层数据、三级以上公路的基础地理信息图层数据及植被分布图层数据、铁路的基础地理信息图层数据及植被分布图层数据，按照下述规则判断火点与输电线路之间可燃物通道是否畅通：规则a)、若所述火点与输电线路之间存在五级以上河流、三级以上公路、大型湖泊、铁路阻止火势蔓延的障碍，判断该火点与输电线路之间可燃物通道不畅通，则该火点不对输电线路形成告警信息，步骤到此结束；规则b)、若所述火点与输电线路之间无阻止火势蔓延的障碍且存在连续的植被，则判断该火点与输电线路之间可燃物通道畅通，进行下一步；(6)、寻找离火点最近的杆塔，使用常规方法，计算上述缓冲区内位于同一条输电线路上的杆塔与火点的距离，找出其中距离火点最近的杆塔a_near(lon_near,lat_near)，式中a_near为缓冲区内某线路上离火点最近的杆塔，lon_near为a_near的经度坐标，lat_near为a_near的纬度坐标；(7)、计算火点与输电线路的距离，找到位于同一条输电线路上与步骤(6)找出的距离火点最近的杆塔a_near(lon_near,lat_near)邻近的杆塔a′_near(lon′_near,lat′_near)，设该输电线路为直线，则火点f(lon₀,lat₀)与该直线即所述输电线路的垂直距离D为：$D=\frac{|({\mathrm{lat}}_{\mathrm{near}}^{\&prime;}-{\mathrm{lat}}_{\mathrm{near}}){\mathrm{lon}}_0-({\mathrm{lon}}_{\mathrm{near}}^{\&prime;}-{\mathrm{lon}}_{\mathrm{near}}){\mathrm{lat}}_0+{\mathrm{lon}}_{\mathrm{near}}^{\&prime;}\&times;{\mathrm{lat}}_{\mathrm{near}}-{\mathrm{lon}}_{\mathrm{near}}\&times;{\mathrm{lat}}_{\mathrm{near}}|}{\sqrt{{({\mathrm{lat}}_{\mathrm{near}}^{\&prime;}-{\mathrm{lat}}_{\mathrm{near}})}^2+{({\mathrm{lon}}_{\mathrm{near}}^{\&prime;}-{\mathrm{lon}}_{\mathrm{near}})}^2}}$    ⑩式⑩中D为垂直距离，lon′_near为杆塔a′_near的经度坐标，lat′_near为杆塔a′_near的纬度坐标；lon_near为杆塔a_near的经度坐标，lat_near为杆塔a_near的纬度坐标；lon₀为火点f的经度坐标，lat₀为火点f的纬度坐标；(8)、发布告警信息，依据步骤(6)所得D值的大小，按照下述规则c)～f)发布告警信息：规则c)、若D≤1km，发布杆塔a_near附近火点对输电线路形成一级告警信息；规则d)、若1km<D≤2km，发布杆塔a_near附近火点对输电线路形成二级告警信息；规则e)、若2km<D≤3km，发布杆塔a_near附近火点对输电线路形成三级告警信息；规则f)、若D>3km，则发布杆塔a_near附近火点对输电线路不形成告警的信息。