[發(fā)明專利]一種基于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的電網(wǎng)GIS精細(xì)預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811216960.6
• 申請(qǐng)日: 2018-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN109446289B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫世軍;孫可奇;靳占新;韓洪;李猛;倪家春;韓智海;張鵬;焦洋;孫樂書;王顥;張彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)山東省電力公司應(yīng)急管理中心
• 主分類號(hào): G06F16/29
• 分類號(hào): G06F16/29;G06F16/248;G06T7/70;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京辰權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11619
• 代理人: 郝雅娟

1.一種基于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的電網(wǎng)GIS精細(xì)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于包括GIS服務(wù)器、GIS數(shù)據(jù)庫模塊、氣象災(zāi)害預(yù)警模塊、綜合預(yù)警模塊、顯示模塊、巡視控制模塊、多個(gè)巡視機(jī)以及多個(gè)巡視檢測(cè)模塊；所述GIS數(shù)據(jù)庫模塊、氣象災(zāi)害預(yù)警模塊、綜合預(yù)警模塊、巡視控制模塊分別與GIS服務(wù)器信號(hào)連接，GIS服務(wù)器從氣象災(zāi)害預(yù)警模塊收集氣象災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)，并將氣象災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)保存在GIS數(shù)據(jù)庫模塊中，GIS服務(wù)器從巡視控制模塊收集巡視數(shù)據(jù)，并將巡視數(shù)據(jù)保存在GIS數(shù)據(jù)庫模塊中，巡視數(shù)據(jù)為輸電網(wǎng)絡(luò)線路50-100m范圍內(nèi)的危險(xiǎn)物體數(shù)據(jù)，所述危險(xiǎn)物體數(shù)據(jù)包括危險(xiǎn)物體的高度和尺寸；綜合預(yù)警模塊對(duì)GIS數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)綜合處理獲得環(huán)境預(yù)警數(shù)據(jù)，綜合預(yù)警模塊將環(huán)境預(yù)警數(shù)據(jù)顯示在顯示模塊上；

所述GIS數(shù)據(jù)庫模塊中儲(chǔ)存有含經(jīng)緯度信息的地圖和輸電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，其輸電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)格式為(Lng1，Lat1，H_S)，其中Lng1為輸電設(shè)備的經(jīng)度，Lat1為輸電設(shè)備的緯度，H_S為輸電設(shè)備的高度；

所述氣象災(zāi)害預(yù)警模塊每次從氣象數(shù)據(jù)中心獲取未來24-72小時(shí)的災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)；所述災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)為包含經(jīng)緯度信息的風(fēng)力、降水量，數(shù)據(jù)格式為(Lng2，Lat2，F(xiàn)，R，T)；其中Lng2為經(jīng)度，Lat2為緯度，F(xiàn)為風(fēng)力，R為降水量，T為時(shí)刻，每次獲得新的災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)，則將上一次收集的災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)刪除，保證GIS數(shù)據(jù)庫模塊中僅保存最新的災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)；

巡視控制模下設(shè)多個(gè)巡視機(jī)，所述巡視機(jī)為無人機(jī)；巡視機(jī)內(nèi)設(shè)置有飛行控制模塊和巡視檢測(cè)模塊；巡視檢測(cè)模塊包括攝影模塊和超聲模塊；所述超聲模塊為上下設(shè)置的兩個(gè)超聲探頭，兩個(gè)超聲探頭用于檢測(cè)危險(xiǎn)物體高度，攝影模塊用于拍攝危險(xiǎn)物體，用于進(jìn)一步識(shí)別危險(xiǎn)物體的尺寸；

巡視機(jī)的巡視路線沿著輸電網(wǎng)絡(luò)的線路，即巡視機(jī)的巡視路徑為輸電網(wǎng)絡(luò)線路的正上方；巡視機(jī)巡視時(shí)對(duì)輸電網(wǎng)絡(luò)線路兩側(cè)50m以內(nèi)的高度大于輸電設(shè)備高度的物體進(jìn)行檢測(cè)，判定輸電網(wǎng)絡(luò)線路兩側(cè)50m以內(nèi)的高度大于輸電設(shè)備高度且高度大于該物體到輸電網(wǎng)絡(luò)線路的垂直距離的物體為危險(xiǎn)物體，獲得危險(xiǎn)物體高度和尺寸；

巡視機(jī)將巡視檢測(cè)模塊檢測(cè)到的危險(xiǎn)物體數(shù)據(jù)上傳至GIS服務(wù)器，所述危險(xiǎn)物體數(shù)據(jù)的格式為(Lng3，Lat3，H_W，L)，其中Lng3為巡視機(jī)拍攝時(shí)所在的經(jīng)度，Lat3為巡視機(jī)拍攝時(shí)所在的緯度，H_W為危險(xiǎn)物體的高度，L為危險(xiǎn)物體在垂直于輸電網(wǎng)絡(luò)線路上的投影的長度；

巡視機(jī)巡視的具體過程為：

1)GIS服務(wù)器將需要巡視的路徑以及需巡視路徑上的輸電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送至巡視控制模塊；

2)巡視控制模塊將需要巡視的路徑以及需巡視路徑上的輸電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)送至巡視機(jī)；

3)巡視機(jī)的飛行控制模塊按照巡視路徑控制巡視機(jī)飛行，飛行高度為其中J為巡視機(jī)的可檢測(cè)距離；

4)巡視機(jī)僅檢測(cè)垂直于巡視路徑的物體，當(dāng)巡視機(jī)檢測(cè)到巡視路徑兩側(cè)出現(xiàn)高度大于巡視機(jī)所在位置的H_S的物體時(shí)，計(jì)算該物體到達(dá)巡視機(jī)所在位置的距離，如果物體的高度大于該物體到達(dá)巡視機(jī)位置的距離，巡視機(jī)對(duì)該物體進(jìn)行拍攝；

5)巡視機(jī)結(jié)合該物體到達(dá)巡視機(jī)位置的距離和拍攝圖像計(jì)算該物體垂直于巡視路徑的投影的長度，并生成危險(xiǎn)物體數(shù)據(jù)(Lng3，Lat3，H_W，L)，其中Lng3為巡視機(jī)拍攝時(shí)所在的經(jīng)度，Lat3為巡視機(jī)拍攝時(shí)所在的緯度，H_W為危險(xiǎn)物體的高度，L為危險(xiǎn)物體在垂直于輸電網(wǎng)絡(luò)線路上的投影的長度；

巡視機(jī)內(nèi)設(shè)置飛行控制模塊和巡視檢測(cè)模塊；飛行控制模塊內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)航模塊，導(dǎo)航模塊內(nèi)設(shè)GPS模塊；巡視檢測(cè)模塊內(nèi)設(shè)置有攝影模塊、超聲模塊、影像存儲(chǔ)模塊和影像識(shí)別模塊；攝影模塊和超聲模塊的數(shù)量為兩個(gè)，分別設(shè)置在巡視機(jī)相對(duì)的兩側(cè)；為上下設(shè)置的兩個(gè)超聲探頭，根據(jù)三角形原理計(jì)算物體的高度和距離；影像存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)攝影模塊拍攝的圖像，影像識(shí)別模塊用于結(jié)合超聲模塊檢測(cè)的物理的距離和影像存儲(chǔ)模塊中的圖像計(jì)算危險(xiǎn)物體在垂直于輸電網(wǎng)絡(luò)線路上的投影的長度；

綜合預(yù)警模塊將災(zāi)害預(yù)警數(shù)據(jù)綜合處理為預(yù)警數(shù)據(jù)，所述預(yù)警數(shù)據(jù)的格式為(Lng2，Lat2，V，T)；其中V＝(F/F₀)×(R/R₀)；其中F₀為風(fēng)力閾值，R₀為降水量閾值，兩個(gè)閾值提前由人為進(jìn)行設(shè)置；

綜合預(yù)警模塊將預(yù)警數(shù)據(jù)和危險(xiǎn)物體數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)，即當(dāng)(Lng2，Lat2，V，T)和(Lng3，Lat3，H_W，L)的經(jīng)緯度相同時(shí)合成(Lng4，Lat4，V，H_W，L，T)并計(jì)算出(Lng4，Lat4，S，T)；其中，Lng4等于危險(xiǎn)物體對(duì)應(yīng)的Lng3，Lat4等于危險(xiǎn)物體對(duì)應(yīng)的Lat3，S＝V×H_W×L。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的電網(wǎng)GIS精細(xì)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：顯示模塊的背景為地圖背景，綜合預(yù)警模塊將風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)顯示在顯示模塊的地圖背景上，其中顯示根據(jù)Lng4、Lat4確定顯示的坐標(biāo)，根據(jù)S顯示不同濃度的顏色，S值越大顏色越深，根據(jù)T作為時(shí)間變化的時(shí)間軸，動(dòng)態(tài)顯示。