[發明專利]輸電線路山火火情發展趨勢的實時預警系統及方法

在審

• 申請號: 201811269228.5
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109377701A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 曹永興;李哲;朱軍;郭鈞天;蘇少春;黎炎;吳馳;鄧元實;薛志航;卜祥航
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司電力科學研究院;國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G08B17/00
• 分類號: G08B17/00;G08B17/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

本發明公開了輸電線路山火火情發展趨勢的實時預警系統及方法，該系統包括雷達、雙波段熱成像攝像機以及監控系統；所述雷達和雙波段熱成像攝像機同步采集輸電線路上的山火目標信息并將其發送給監控系統；所述監控系統實時監控獲取的輸電線路上的山火目標信息并根據山火目標信息確定起火時間和起火地點；所述監控系統獲取T時刻山火的山火雷達回波和熱成像信息并根據T時刻山火的山火雷達回波和熱成像信息判斷火情發展趨勢并進行相關火情信息預警通報；本發明通過雷達和雙波段熱成像攝像機實時同步采集輸電線路數據并對山火火情進行實時監測，及時預警，便于及時指導運維人員對山火采取應對措施。

技術領域

本發明涉及山火監測技術領域，具體涉及輸電線路山火火情發展趨勢的實時預警系統及方法。

背景技術

隨著我國經濟發展建設對電力供電可靠性要求的不斷提高，使得因電力中斷造成的影響越來越不能容忍。輸電線路是電網的主動脈，對電網安全運行造成影響，特別是近年來隨著超/特高壓線路、大型電源送出線路、跨區聯網線路等重要輸電線路的快速建設，逐步形成了一批輸送容量大、排列密集的重要輸電通道，這些通道發生故障后對電網造成的沖擊和影響更大。因此，提升輸電線路安全運行水平、提高重要輸電通道抵御自然災害和人為破壞的能力一直是電網安全的重中之重。然而，對于重要輸電通道，其輸電距離長，沿途氣象、地理環境復雜，部分地區人跡罕至，通信困難。這類不利因素容易造成電網因惡劣天氣、山火、外力破壞等線路外部因素的跳閘及故障，且給維護檢修工作造成了極大困難。

在輸電通道山火監測方面，由于人工實地觀測視距范圍非常有限(約2km)，目前常采用直升機/無人機或衛星遙感方式進行巡檢，然而直升機/無人機巡檢對操作人員能力要求高，人員工作量大，衛星遙感能廣域偵測火點，受衛星過境時間限制，無法實現實時監測，對生命周期短的火點，不能及時捕獲，對于熱輻射在百米以內的火點，監測效果不佳，難以及時指導運維人員對山火采取應對措施。

發明內容

為解決上述現有技術中提出的問題，本發明提供了解決上述問題的輸電線路山火火情發展趨勢的實時預警系統及方法。

一方面，本發明通過下述技術方案實現：

輸電線路山火火情發展趨勢的實時預警系統，該系統包括雷達、雙波段熱成像攝像機以及監控系統；所述雙波段熱成像攝像機設置在雷達上；

所述雷達和雙波段熱成像攝像機同步采集輸電線路上的山火目標信息并將其發送給監控系統；所述監控系統實時監控接收到的山火目標信息并根據山火目標信息確定起火時間和起火地點；所述監控系統獲取T時刻山火的山火雷達回波和熱成像信息并根據T時刻山火的山火雷達回波和熱成像信息判斷火情發展趨勢并進行相關火情信息預警通報。

優選的，所述雙波段熱成像攝像機和雷達采用硬鏈接聯動的方式，并通過采用回波強度、速度和回波對應點輻射能量聯合判斷的方式，確保雷達回波和熱成像信息在時間和空間位置的一致性。

優選的，所述監控系統實時監控接收到的山火目標信息并根據山火目標信息確定起火時間和起火地點具體為：

所述監控系統實時監控接收到的輸電線路上的山火目標信息，當檢測到雷達回波時，判斷山火目標的雷達回波強度是否小于預設值A，若否，則判斷為無初始火情；若是，則所述監控系統發送抬高雷達天線仰角信號控制抬高雷達天線仰角，之后判斷輸電線路上火山目標的雷達回波高度是否小于預設值B，若否，則判斷為降水或其他回波；若是，則所述監控系統獲取雷達回波高度小于預設值B的山火目標，并判斷該山火目標雷達回波強度是否小于預設值L且雷達回波速度場是否為擴散式變化，若否，則判斷為降水或其他回波；若是，則判斷為山火雷達回波；所述監控系統獲取判斷為山火雷達回波同一時刻的熱成像信息，并判斷輻射能量轉換后的圖像灰度值是否高于預設值M，若否，則繼續進行實時監控；若是，則判斷為山火，所述監控系統獲取判斷為山火的山火雷達回波，確定起火時間和起火地點。