[發明專利]一種基于空天協同技術的運行線路實時火災監測方法

在審

• 申請號: 202110208885.4
• 申請日: 2021-02-24
• 公開（公告）號: CN113034839A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 劉文杰;范桂有;鄭雅清;吳松華;陳閩江;陳興寶;李熙;翁孫賢;黃凱;陳驍航;周曉剛;鄭杰東;肖永欽;鄭奮成;龔劍輝;陳華論;郭凌宇
• 申請（專利權）人: 國網福建省電力有限公司檢修分公司;國網福建省電力有限公司
• 主分類號: G08B17/12
• 分類號: G08B17/12;G08B25/10;H04W4/029
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 錢莉;蔡學俊

本發明涉及一種基于空天協同技術的運行線路實時火災監測方法，包括以下步驟：利用衛星遙感進行線路周邊環境火點監測，從衛星遙感圖像中發現火點；根據運行線路位置提取位于預設的線路告警距離內的火點，并對提取出的火點進行篩選；通過手機APP推送篩選后的火點信息給工作人員；采用無人機對APP推送的火點信息進行進一步的定位與圖像采集。本發明可以同時彌補人工巡查與衛星遙感監測的不足。

技術領域

本發明涉及電力系統安全技術領域，特別是一種基于空天協同技術的運行線路實時火災監測方法。

背景技術

傳統人工巡檢由巡線員沿輸變電運行線路使用目視、望遠鏡等方式發現線路周邊環境的隱患火點。為了按周期巡視，迅速發現問題，可根據線路的長度，線路所在的行政區、沿途地形和運行的方便性，將全線路劃分幾個巡線區段，分別由線路所在的供電部門承擔巡視和維護運行。線路巡視區段要劃分明確，不得形成無人管理的空白點。線路巡視應由有經驗的人員進行定期巡視。在特殊節期需加大巡視力度，如春耕、清明、秋冬燒荒等時期。

在線監測設備使用內置的紅外傳感器獲取周邊環境的熱源信息，并傳送至遠端的監控中心，由監控中心處理、分析各測點的數據并向用戶發布監測結果和告警信息。在線監測設備可布設于電力桿塔，通過太陽能或蓄電池供電；數據傳輸可使用GPRS、無線網橋、有線等方式進行。

衛星遙感利用其所搭載的熱紅外傳感器對地面熱異常點敏感的特性進行高溫目標識別，可對大范圍區域進行火點監測。衛星遙感監測以單個像元為單位，對應地面一定范圍區域。如NOAAAVHRR空間分辨率為1km，當該范圍內發生火情，其對應影像像元的紅外通道輻射值會高于周邊像元從而被衛星監測到。同時，基于衛星周期運行的特點，可對地面同一區域進行重復觀測，尤其是靜止軌道衛星可實現每天上百次的重復觀測。

然而，輸電線路通常橫跨地域較廣，使用人工巡檢方式需要投入大量的人力成本；由于茂密樹木的遮擋，巡視過程存在盲區；根據已有數據統計，山火發生時段主要集中在11:00-14:00,17:00-19:00，這兩個時段多是人員返回家中的時間，如有野外用火情況往往無人看護，且存在夜間無人巡視的空窗時段。

隨著輸電線路距離延伸，使用分布式部署的監測終端方式也需要投入大量的建設成本，相應的維護費用也隨之增加；且輸電線路經過的茂密林區多位于山地丘陵地帶，山區的通信條件也會制約該方式的使用。

基于衛星遙感可對大范圍區域進行高溫異常點監測，而獲取的熱異常點并非都是對輸變電運行線路構成威脅的火點。若火點與輸變電線路之間有河流、湖泊或者高大山脈存在，則會對火勢的蔓延趨勢有阻擋作用，需要將此類火點從監測結果中剔除。另外，由于氣象衛星分辨率的限制使其不能滿足火點精確定位的要求，如我國風云四號，其用于火點監測的波段空間分辨率為4km，日本葵花八號衛星數據，其用于火點監測的波段空間分辨率為2km。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提出一種基于空天協同技術的運行線路實時火災監測方法，可以同時彌補人工巡查與衛星遙感監測的不足。

本發明采用以下方案實現：一種基于空天協同技術的運行線路實時火災監測方法，具體包括以下步驟：

利用衛星遙感進行線路周邊環境火點監測，從衛星遙感圖像中發現火點；

根據運行線路位置提取位于預設的線路告警距離內的火點，并對提取出的火點進行篩選；

通過手機APP推送篩選后的火點信息給工作人員；

采用無人機對APP推送的火點信息進行進一步的定位與圖像采集。

進一步地，所述利用衛星遙感進行線路周邊環境火點監測，從衛星遙感圖像中發現火點具體為：

利用氣象衛星搭載傳感器的中紅外通道和遠紅外通道對地表溫度變化的敏感性進行火點識別，若存在像元滿足以下條件，則判定該像元為火點：