[發明專利]架空輸電線路山火衛星監測火點告警距離計算方法

有效

• 申請號: 201510293527.2
• 申請日: 2015-06-01
• 公開（公告）號: CN104952198A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 陸佳政;劉毓;張紅先;方針;李波;吳傳平
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網湖南省電力公司;國網湖南省電力公司防災減災中心
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 何湘玲

技術領域

本發明屬于電力系統防災減災技術領域，具體涉及一種架空輸電線路山火衛星監測火點告警距離計算方法。

背景技術

架空輸電線路附近山火對電力系統安全穩定運行構成了嚴重的威脅。山火迅速蔓延的特點對山火的防治帶來了巨大的難題。利用輸電線路山火衛星監測系統能夠及時、準確發現架空輸電線路附近的山火，在其蔓延至線路下方前提出告警，從而提前采取有效的防范措施。當衛星監測到山火火點時，除了要對火點進行定位以外，還需要計算火點距離架空輸電線路的距離，以確定相應的告警等級，方便線路運維人員制定防范優先級。

本發明人在專利“201410196480.3”及“201410196479.0”中提出過一種火點與輸電線路距離的計算方法，系假定單位經緯度坐標代表的空間距離固定，不因地區的變化而變化，計算火點到輸電線路的垂直距離。而隨著緯度的增加，緯度圈逐漸縮小，單位經度代表的地面距離隨之減小甚大。對于山火精度要求極高的山火衛星監測，因上述原因帶來的計算誤差無疑大大制約了其告警計算精確度。因此，此方法僅適用低緯度地區，具有較大局限性。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術在應用上的局限性等不足，提出一種計算精確、可避免計算誤差、不受地區變化的影響、大大提高現有衛星山火監測系統告警計算的精確度的架空輸電線路山火衛星監測火點告警距離計算方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種架空輸電線路山火衛星監測火點告警距離計算方法，根據衛星監測火點坐標和架空輸電線路桿塔坐標，利用地球上兩點間的球面距離計算公式，先確定離火點最近的告警桿塔；計算出由火點、告警桿塔、與告警桿塔同線路的鄰近桿塔三點組成的弧形三角形的三條邊，再根據平面幾何原理，精確計算出火點距離輸電線路的水平距離，此水平距離即為告警距離；最后根據告警距離的大小來確定告警級別。

上述技術方案的具體步驟如下：

(1)、確定告警桿塔；

(1.1)、計算火點及輸電線路桿塔兩點之間的球面距離；

根據衛星實時監測火點坐標及架空輸電線路桿塔坐標，利用地球上兩點間的球面距離計算公式，計算火點及架空輸電線路桿塔兩點之間沿地球表面的球面距離D₁，單位為米：

D₁＝R×arccos(sin(lat₀)sin(lat)+cos(lat₀)cos(lat)cos(lon₀-lon))???(1)

公式(1)中，R為地球平均半徑，R＝6.371×10⁶米；lon₀為火點經度坐標弧度形式；lat₀為火點緯度坐標弧度形式；lon為桿塔經度坐標弧度形式；lat為桿塔緯度坐標弧度形式；

(1.2)、根據D₁的大小，確定離火點最近的告警桿塔a₁；

(2)、計算火點與告警輸電線路的水平距離D₂，D₂即為告警距離；

(2.1)、計算由火點、告警桿塔、與告警桿塔同線路的鄰近桿塔組成的三角形三條邊長a、b、c；

設火點經緯度坐標為(lon₀，lat₀)，告警桿塔a₁坐標為(lon₁，lat₁)，鄰近桿塔a₂坐標為(lon₂，lat₂)；

根據公式(1)，三角形的三條邊長a、b、c分別為：