CN102708646A - 一种基于卫星监测的山地输电线路火灾预警方法 - Google Patents

一种基于卫星监测的山地输电线路火灾预警方法 Download PDF

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张红先
方针
李波
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Abstract

本发明介绍了一种基于卫星监测的山地输电线路火灾预警方法，该方法为如下步骤：（1）、获取预警山地实时数据；（2）、火点判识；（3）、搭建电网综合地理信息平台；（4）、火点定位；（5）、依据火点地面特征实施火灾预警：（5.1）、火点与输电线路之间的距离分析；（5.2）、风速与风向两地面气象条件分析；（5.3）、地面坡度与地面坡向分析；（5.4）、地面植被状况分析；（6）、作出是否发布火灾预警的决定。该方法：1、可及时发布输电线路附近山火的预警信息，减少人民生命财产损失；2、可行性强，可操作性强；3、具有较高的预警可信度；4、对维护电网安全稳定运行起到重要作用。

Description

一种基于卫星监测的山地输电线路火灾预警方法
技术领域
本发明属于电气工程技术领域，尤其涉及一种基于卫星监测的山地输电线路火灾预警方法。
背景技术
随着社会的发展，人类对电力愈存依赖，而山地输电线路经常因附近发生的山火受灾造成线路跳闸，影响电力供应，从而对电网结构的稳定性构成威胁。同时，火灾产生的污秽亦使得线路重合闸门十分困难，严重影响输电线路的供电恢复，尤其是冬季缺水期间，电力供应紧张，山火对电网影响加大，对工业生产和人民生活用电的威胁也越来越严重。但是，由于输电线路遍布崇山峻岭，地面特征复杂，分布面积广，人工巡视难以全面监测，因此，到目前为止尚未形成成熟的山地输电线路之火灾监测技术。人们试图通过建立卫星监测系统来实现大面积山火监测，以满足输电线路山火实时监测的要求。同时，山火的发生、发展与蔓延受周边地面特征影响较大，因此，尽快建立一套包括监测地面特征在内的，基于卫星监测的山地输电线路火灾预警方法，对有效指导山地输电线路的防火工作，最大限度地减少人民生命财产的损失十分必要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对目前缺乏输电线路山火预警技术的现状，提供一种基于卫星监测的山地输电线路火灾预警方法。使用该方法可实现山地输电线路的火灾预警，以便及时采取防灾救灾措施，该方法应条理清晰、操作性强、实用性高。
本发明的解决方案是，所述一种基于卫星监测的山地输电线路火灾预警方法，系根据卫星监测的火点位置经纬度信息判断山火火点地面植被情况、地面坡向坡度、地面气象条件以及火点与线路的距离，根据对预设条件的满足程度，给出输电线路山火火灾预警结论，该方法是为遵循如下具体步骤：
（1）、获取预警山地实时数据。使用常规方法，通过现有公用卫星监测系统接收装置，获取待火灾预警山地的实时卫星遥感监测图片数据；
（2）、火点判识。依据步骤（1）所获待火灾预警山地的实时卫星遥感监测图片数据，使用常规方法进行火点判识，获取火点的经纬度信息；
（3）、搭建电网综合地理信息平台。使用常规方法建立包括有电网地理位置、地面植被类型、地理数字高程模型〔DEM（英文全称为Digital Elevation Mode的缩写，中文译文为数字高程模型）〕的电网综合地理信息平台；
（4）、火点定位。在步骤（3）所建电网综合地理信息平台上，依据步骤（2）所获火点的经纬度信息确定火点所在位置；
（5）、依据火点地面特征实施火灾预警。依据步骤（4）确定的火点所在位置显示的地面特征作出该地面特征是否满足火灾预警条件的判断：
（5.1）、火点与输电线路之间的距离分析。使用常规方法，依据以往山火引发的线路跳闸数据，计算出山火火势蔓延至引发线路跳闸的最小安全警戒距离。以该山火火势蔓延至引发线路跳闸的最小安全警戒距离，比对步骤（4）确定的火点与附近线路之间的距离，如果，该山火火势蔓延至引发线路跳闸的最小安全警戒距离≥步骤（4）确定的火点与附近线路之间的距离，则作出火点与输电线路之间的距离满足火灾预警条件的判断，否则作出火点与输电线路之间的距离未满足火灾预警条件的判断；
（5.2）、风速与风向两地面气象条件分析。风速、风向是影响山火蔓延的主要成因，风速大则有助于加速可燃物的水分蒸发，使地面植被的含水率降低，有利于山火的发生发展，同时还为燃烧大量地、不断地供氧，使火势高速发蔓延。故而，当步骤（4）确定的火点所在位置的地面风速≥2m/s，且风向与所述火点相对应的附近输电线路的朝向一致时，作出风速与风向满足火灾预警条件的判断，否则作出风速与风向未满足火灾预警条件的判断；
（5.3）、地面坡度与地面坡向分析。地面坡度较陡时，降水径流排泄快，可燃物易干燥，有利提高林火的蔓延率，因此，地面坡度是判断山火影响附近线路的重要条件。当步骤（4）确定的火点所在位置的地面坡度≥10°，且地面坡向与所述火点相对应的附近输电线路的朝向一致时，作出地面坡度与地面坡向满足火灾预警条件的判断，否则作出地面坡度与地面坡向未满足火灾预警条件的判断；
（5.4）、地面植被状况分析。地面植被状况是影响山火蔓延的关键因素，可通过地面植被状况判断可燃物的紧实程度，从而确定其影响山火蔓延的程度。故，使用常规方法判断步骤（4）确定的火点所在位置的地面植被状况，如果判断结果显示步骤（4）确定的火点所在位置的地面植被为高覆盖度草地或中覆盖度草地或低覆盖度草地或灌木林地易燃性植被时，作出地面植被状况满足火灾预警条件的判断，否则作出地面植被状况未满足火灾预警条件的判断；
（6）、作出是否发布火灾预警的决定。上述步骤（5）的步骤（5.1）～（5.4）分别记载的火灾预警条件均得到满足时，给出“火点危及附近输电线路”的结论并作出发布火灾预警的决定。所述步骤（5）的步骤（5.1）~（5.4）分别记载的预警条件中任何一项及以上条件未获满足时，给出“火点不危及附近输电线路”的结论并作出不予发布火灾预警的决定：
（7）输电线路火灾预警信息发布。依据步骤（6）给出的结论和作出的决定，将给出“火点危及附近输电线路”的结论并作出发布火灾预警的决定的火点及附近输电线路标记在步骤（3）搭建的电网综合地理信息平台上，并据此列出“输电线路火灾预警表”予以发布。该“输电线路火灾预警表”应显示上述火点具体经纬度位置、受危及输电线路杆塔编号、火点与输电线路之间的距离、火点所在位置地面特征信息。对不符合火灾预警条件的火点，亦在上述电网综合地理信息平台上予以标记，注明该火点“无输电线路火灾预警”。
本发明的有益效果是：
1、可及时发布输电线路附近山火的预警信息，及时对输电线路走廊采取砍伐隔离带等防止山火蔓延的预防措施，制定电网应对山火的应急预案，减少山火火灾对输电线路和人民生命财产可能造成的损失；
2、本方法可行性强，可操作性亦强，为输电线路的火灾预警提供了一种切实可行的实用技术；
3、使卫星监测的火点监测结果得到充分利用，由于同时考虑到了火点位置地面状况及火点与输电线路间距诸因素，因此，本方法具有较高的预警可信度；
4、可用本方法指导输电线路维护单位制定防止山火火灾的措施和部署防止山火火灾的策略，对于维护山火高发季节电网的安全稳定运行起到至关重要的促进作用。
具体实施方式
实施例1：
（1）、使用常规方法，通过现有公用卫星监测系统接收装置，获取待火灾预警山地的实时卫星遥感监测图片数据，例如获取待火灾预警山地的EOS（英文全称为Earth Observation System的缩写，其中文译文为美国地球观测系统卫星-中分辨率成像光谱仪）实时Terra（卫星名。）卫星遥感监测图片数据；
（2）、依据步骤（1）所获待火灾预警山地的实时卫星遥感监测图片数据，例如步骤（1）所述Terrra卫星遥感监测图片数据，使用常规方法进行火点判识，获取火点的经纬度信息；
（3）、使用常规方法建立包括有电网地理位置、地面植被类型、地理数字高程模型的电网综合地理信息平台；
（4）、在步骤（3）所建电网综合地理信息平台上，依据步骤（2）所获火点的经纬度信息确定火点所在位置；
（5）、依据步骤（4）确定的火点所在位置显示的地面特征作出该地面特征是否满足火灾预警条件的判断：
（5.1）、使用常规方法，依据以往山火引发的线路跳闸数据，计算出山火火势蔓延至引发线路跳闸的最小安全警戒距离。以该山火火势蔓延至引发线路跳闸的最小安全警戒距离，比对步骤（4）确定的火点与附近线路之间的距离，比对结果显示，该山火火势蔓延至引发线路跳闸的最小安全警戒距离≥步骤（4）确定的火点与附近线路之间的距离，作出火点与输电线路之间的距离满足火灾预警条件的判断；
（5.2）、步骤（4）确定的火点所在位置的地面风速≥2m/s，达到4m/s，且风向与所述火点相对应的附近输电线路的朝向一致，为西南风，而火点正在输电线路东北边，故作出风速与风向满足火灾预警条件的判断；
（5.3）、步骤（4）确定的火点所在位置的地面坡度≥10°，达到20°，且地面坡向与所述火点相对应的附近输电线路的朝向一致，作出地面坡度与地面坡向满足火灾预警条件的判断；
（5.4）、使用常规方法判断步骤（4）确定的火点所在位置的地面植被状况，判断结果显示步骤（4）确定的火点所在位置的地面植被为高覆盖度草地，属于易燃性植被，作出地面植被状况满足火灾预警条件的判断；
（6）、依据步骤（5）的步骤（5.1）～（5.4）作出的地面特征均满足火灾预警条件的判断，给出“火点危及附近输电线路”的结论并作出发布火灾预警的决定。
实施例2：
步骤（1）～（5.3）同实施例1；
（5.4）、使用常规方法判断步骤（4）确定的火点所在位置的地面植被状况，判断结果显示步骤（4）确定的火点所在位置的地面植被为水田，不属于易燃性植被，作出地面植被状况未满足火灾预警条件的判断；
（6）、依据步骤（5）的步骤（5.4）作出的地面植被状况未满足火灾预警条件的判断，给出“火点危不及附近输电线路”的结论并作出不予发布火灾预警的决定。

Claims (1)

1.一种基于卫星监测的山地输电线路火灾预警方法，该方法为如下步骤：
（1）、使用常规方法，通过现有公用卫星监测系统接收装置，获取待火灾预警山地的实时卫星遥感监测图片数据；
（2）、依据步骤（1）所获待火灾预警山地的实时卫星遥感监测图片数据，使用常规方法进行火点判识，获取火点的经纬度信息；
（3）、使用常规方法建立包括有电网地理位置、地面植被类型、地理数字高程模型的电网综合地理信息平台；
（4）、在步骤（3）所建电网综合地理信息平台上，依据步骤（2）所获火点的经纬度信息确定火点所在位置；
（5）、依据步骤（4）确定的火点所在位置显示的地面特征作出该地面特征是否满足火灾预警条件的判断：
（5.1）、使用常规方法，依据以往山火引发的线路跳闸数据，计算出山火火势蔓延至引发线路跳闸的最小安全警戒距离，以该山火火势蔓延至引发线路跳闸的最小安全警戒距离，比对步骤（4）确定的火点与附近线路之间的距离，该山火火势蔓延至引发线路跳闸的最小安全警戒距离≥步骤（4）确定的火点与附近线路之间的距离，作出火点与输电线路之间的距离满足火灾预警条件的判断，否则作出火点与输电线路之间的距离未满足火灾预警条件的判断；
（5.2）、当步骤（4）确定的火点所在位置的地面风速≥2m/s，且风向与所述火点相对应的附近输电线路的朝向一致时，作出风速与风向满足火灾预警条件的判断，否则作出风速与风向未满足火灾预警条件的判断；
（5.3）、当步骤（4）确定的火点所在位置的地面坡度≥10°，且地面坡向与所述火点相对应的附近输电线路的朝向一致时，作出地面坡度与地面坡向满足火灾预警条件的判断，否则作出地面坡度与地面坡向未满足火灾预警条件的判断；
（5.4）、使用常规方法判断步骤（4）确定的火点所在位置的地面植被状况，如果判断结果显示步骤（4）确定的火点所在位置的地面植被为高覆盖度草地或中覆盖度草地或低覆盖度草地或灌木林地易燃性植被时，作出地面植被状况满足火灾预警条件的判断，否则作出地面植被状况未满足火灾预警条件的判断；
（6）、上述步骤（5）的步骤（5.1）～（5.4）分别记载的火灾预警条件均得到满足时，给出“火点危及附近输电线路”的结论并作出发布火灾预警的决定。
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