CN104063981A - 基于区域分块查找策略的输电线路杆塔山火告警定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区域分块查找策略的输电线路杆塔山火告警定位方法，包括以下步骤：收集基础数据；收集目标区域所有输电线路杆塔数据，包括杆塔经纬度坐标、所在线路名称、电压等级等信息；将所有输电线路杆塔进行子区域划分；将所有输电线路杆塔数据分块；实时接收输电线路山火卫星监测系统监测到的火点坐标；判断火点所在子区域；查找出位于火点所在子区域的杆塔。本发明提出一种分块查找策略，将区域输电线路杆塔划分为多个固定大小的子区域，仅对火点所在子区域或其邻近子区域中的杆塔进行查找计算，从而避免对其余大量子区域中的查找，能够大大提高计算速度，减少进行火点告警计算造成的时间浪费，提高电网防治山火的效率。

Description

基于区域分块查找策略的输电线路杆塔山火告警定位方法

技术领域

本发明属于电力系统输电线路防灾减灾技术领域，特别涉及一种基于区域分块查找策略的输电线路杆塔山火告警定位方法。

背景技术

输电线路附近的山火多为灌木、茅草火，过火迅速，若处理不及时，极易蔓延至线路下方，引起线路跳闸。使用输电线路山火卫星监测系统监测山火时，应迅速计算该火点对线路形成的告警，为现场处置措施争取宝贵的时间。然而，每个省的输电线路错综复杂，杆塔多达数十万至数百万基，且在山火高发期，某些省份一天之内的火点数就有数百个，如计算每个火点与所有杆塔之间的告警信息，计算量庞大耗时，不仅浪费资源，还容易导致告警发布不及时，延误火点的最佳处理时机。

发明内容

为了解决上述山火火点对海量输电线路杆塔告警计算过程中查找杆塔计算繁琐的技术问题，本发明提出一种基于区域分块查找策略的输电线路杆塔山火告警定位方法，可快速查找出被火点威胁的输电线路杆塔，为告警距离的计算及告警的发布争取宝贵的时间。

本发明解决上述技术问题的技术方案包括以下步骤：

1)、收集基础数据；收集目标区域所有输电线路杆塔数据，包括杆塔经纬度坐标、所在线路名称、电压等级等信息；

2)、将所有输电线路杆塔进行子区域划分；具体步骤如下：

将目标区域划分为m个边长为6km的子区域网格w₁(x₁,x₂,y₁,y₂)、w₂(x₂,x₃,y₂,y₃)、…w_m×n(x_m,x_m+1,y_n,y_n+1)，式中，w₁、w₂、…、w_mn为第1～m×n个子区域，每个子区域由其最大和最小经纬度决定，x_m、x_m+1分别为子区域w_mn的最小、最大经度，y_n、y_n+1分别为为子区域w_mn的最小、最大纬度，w₁、w₂、…、w_mn按照x₁、x₂、…、x_m+1与y₁、y₂、…、y_n+1从小到大的顺序编号，依次存储；

3)、将所有输电线路杆塔数据分块；根据杆塔经纬度坐标及子区域w₁、w₂、…、w_mn的最大、最小经纬度，将杆塔的经度坐标与x₁、x₂、…、x_m+1依次进行大小比较，纬度坐标与y₁、y₂、…、y_n+1依次进行大小比较，找到各自对应的经纬度区间，从而确定所在子区域，并将对应子区域的编号作为属性进行存储；

4)、实时接收输电线路山火卫星监测系统监测到的火点坐标；

5)、判断火点所在子区域；判断步骤如下：

(5.1)、若卫星监测到的火点为f(x₀,y₀)，x₀、y₀分别为火点的经度和纬度坐标，将x₀与x₁、x₂、…、x_m+1依次进行大小比较，找到x_k、x_k+1，其中1≤k≤m+1，使得x_k<x₀<x_k+1；

(5.2)、将y₀与y₁、y₂、…、y_n+1依次进行大小比较，找到y_l、y_l+1，其中1≤l≤n+1，使得y_l<y₀<y_l+1；

(5.3)、确定火点所在子区域为w_kl；

(6)、将火点所在子区域划分为4个二次子区域判断火点所在二次子区域：

若 <math> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mtext>&lt;0,</mtext> </mrow> </math> $y_0-\frac{y_l+y_{l+1}}{2}<0,$ 则火点位于二次子区域1；

若 $x_0-\frac{x_k+x_{k+1}}{2}\text{>0,}$ $y_0-\frac{y_l+y_{l+1}}{2}<0,$ 则火点位于二次子区域2；

若 $x_0-\frac{x_k+x_{k+1}}{2}\text{>0,}$ $y_0-\frac{y_l+y_{l+1}}{2}>0,$ 则火点位于二次子区域3；

若 <math> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mtext>&lt;0,</mtext> </mrow> </math> $y_0-\frac{y_l+y_{l+1}}{2}>0,$ 则火点位于二次子区域4；

7)、判断待搜索子区域：

若火点位于二次子区域1，则待搜索子区域为w_kl、w_(k-1)l、w_(k-1)(l-1)、w_k(l-1)；

若火点位于二次子区域2，则待搜索子区域为w_kl、w_k(l-1)、w_(k+1)(l-1)、w_(k+1)l；

若火点位于二次子区域3，则待搜索子区域为w_kl、w_(k+1)l、w_(k+1)(l+1)、w_k(l+1)；

若火点位于二次子区域4，则待搜索子区域为w_kl、w_k(l+1)、w_(k-1)(l+1)、w_(k-1)l；

8)根据步骤(3)得到的杆塔数据中“所在子区域”属性，查找出位于4个待搜索子区域内的杆塔。

本发明的有益效果是：本发明提出一种分块查找策略，将区域输电线路杆塔划分为多个固定大小的子区域，仅对火点所在子区域或其邻近子区域中的杆塔进行查找计算，而避免对其余大量子区域中的查找，能够大大提高计算速度，减少进行火点告警计算造成的时间浪费，提高电网防治山火的效率。

附图说明

图1是本发明中子区域划分示意图。

图2是本发明中火点所在子区域和周围子区域示意图。

图3是本发明中二次子区域划分示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

(1)、收集目标区域所有输电线路杆塔数据，包括杆塔经纬度坐标、所在线路名称、电压等级等信息；

(2)、将目标区域划分为m个边长为6km的子区域网格w₁(x₁,x₂,y₁,y₂)、w₂(x₂,x₃,y₂,y₃)、…w_m×n(x_m,x_m+1,y_n,y_n+1)，式中，w₁、w₂、…、w_mn为第1～m×n个子区域，每个子区域由其最大和最小经纬度决定，x_m、x_m+1分别为子区域w_mn的最小、最大经度，y_n、y_n+1分别为为子区域w_mn的最小、最大纬度。w₁、w₂、…、w_mn按照x₁、x₂、…、x_m+1与y₁、y₂、…、y_n+1从小到大的顺序编号，依次存储；

(3)、根据杆塔经纬度坐标及子区域w₁、w₂、…、w_mn的最大、最小经纬度，将杆塔的经度坐标与x₁、x₂、…、x_m+1依次进行大小比较，纬度坐标与y₁、y₂、…、y_n+1依次进行大小比较，找到各自对应的经纬度区间，从而确定所在子区域，并将对应子区域的编号作为一项属性进行存储；

(4)、实时接收输电线路山火卫星监测系统监测到的火点经纬度坐标；

(5)、设接收到的火点为f(x₀,y₀)，式中，f为卫星监测火点，x₀、y₀分别为火点的经度和纬度坐标，将x₀与x₁、x₂、…、x_m+1依次进行大小比较，得到x₂<x₀<x₃，将y₀与y₁、y₂、…、y_n+1依次进行大小比较，得到y₆<y₀<y₇，则火点位于子区域w₂₆。

(6)、将子区域w₂₆划分为4个二次子区域，计算得到 根据规则B，火点位于二次子区域2。

(7)、根据规则F，待搜索子区域为w₂₆、w₂₅、w₃₅、w₃₆。

(8)、使用常规方法，根据步骤(3)得到的杆塔数据中“所在子区域”属性查找出位于子区域w₂₆、w₂₅、w₃₅、w₃₆中的杆塔。

Claims (1)

1.一种基于区域分块查找策略的输电线路杆塔山火告警定位方法，包括以下步骤：

1)、收集基础数据；收集目标区域所有输电线路杆塔数据，包括杆塔经纬度坐标、所在线路名称、电压等级等信息；

2)、将所有输电线路杆塔进行子区域划分；具体步骤如下：

将目标区域划分为m个边长为6km的子区域网格w₁(x₁,x₂,y₁,y₂)、w₂(x₂,x₃,y₂,y₃)、…w_m×n(x_m,x_m+1,y_n,y_n+1)，式中，w₁、w₂、…、w_mn为第1～m×n个子区域，每个子区域由其最大和最小经纬度决定，x_m、x_m+1分别为子区域w_mn的最小、最大经度，y_n、y_n+1分别为为子区域w_mn的最小、最大纬度，w₁、w₂、…、w_mn按照x₁、x₂、…、x_m+1与y₁、y₂、…、y_n+1从小到大的顺序编号，依次存储；

3)、将所有输电线路杆塔数据分块；根据杆塔经纬度坐标及子区域w₁、w₂、…、w_mn的最大、最小经纬度，将杆塔的经度坐标与x₁、x₂、…、x_m+1依次进行大小比较，纬度坐标与y₁、y₂、…、y_n+1依次进行大小比较，找到各自对应的经纬度区间，从而确定所在子区域，并将对应子区域的编号作为属性进行存储；

4)、实时接收输电线路山火卫星监测系统监测到的火点坐标；

5)、判断火点所在子区域；判断步骤如下：

(5.1)、若卫星监测到的火点为f(x₀,y₀)，x₀、y₀分别为火点的经度和纬度坐标，将x₀与x₁、x₂、…、x_m+1依次进行大小比较，找到x_k、x_k+1，其中1≤k≤m+1，使得x_k<x₀<x_k+1；

(5.2)、将y₀与y₁、y₂、…、y_n+1依次进行大小比较，找到y_l、y_l+1，其中1≤l≤n+1，使得y_l<y₀<y_l+1；

(5.3)、确定火点所在子区域为w_kl；

(6)、将火点所在子区域划分为4个二次子区域判断火点所在二次子区域：

若 <math> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mtext>&lt;0,</mtext> </mrow> </math> $y_0-\frac{y_l+y_{l+1}}{2}<0,$ 则火点位于二次子区域1；

若 $x_0-\frac{x_k+x_{k+1}}{2}\text{>0,}$ $y_0-\frac{y_l+y_{l+1}}{2}<0,$ 则火点位于二次子区域2；

若 $x_0-\frac{x_k+x_{k+1}}{2}\text{>0,}$ $y_0-\frac{y_l+y_{l+1}}{2}>0,$ 则火点位于二次子区域3；

若 <math> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mn>0</mn> </msub> <mo>-</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>x</mi> <mi>k</mi> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>x</mi> <mrow> <mi>k</mi> <mo>+</mo> <mn>1</mn> </mrow> </msub> </mrow> <mn>2</mn> </mfrac> <mtext>&lt;0,</mtext> </mrow> </math> $y_0-\frac{y_l+y_{l+1}}{2}>0,$ 则火点位于二次子区域4；

7)、判断待搜索子区域：

若火点位于二次子区域1，则待搜索子区域为w_kl、w_(k-1)l、w_(k-1)(l-1)、w_k(l-1)；

若火点位于二次子区域2，则待搜索子区域为w_kl、w_k(l-1)、w_(k+1)(l-1)、w_(k+1)l；

若火点位于二次子区域3，则待搜索子区域为w_kl、w_(k+1)l、w_(k+1)(l+1)、w_k(l+1)；

若火点位于二次子区域4，则待搜索子区域为w_kl、w_k(l+1)、w_(k-1)(l+1)、w_(k-1)l；

8)根据步骤(3)得到的杆塔数据中“所在子区域”属性，查找出位于4个待搜索子区域内的杆塔。