CN104679971A - 一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法，获取环境气象数据的地理位置，确定该气象数据的场景坐标，并进行图形化，在调度自动化系统的潮流图中对应的场景坐标上进行显示。此种方法可实现在调度自动化系统的潮流图中通过图形化的方式综合展示各种环境气象数据，使得自动化系统调度运行人员可以方便地维护，形象地监视影响电网安全运行的多种环境气象数据，很大程度上提高了调度运行人员的工作效率，从而提高了电网运行的安全水平。

Description

一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法

技术领域

本发明涉及一种电力系统调度自动化系统中基于地理信息的环境气象数据综合展示方法，使得电网调度运行人员功能结合环境气象数据来分析当前电网运行状态，并根据这些信息对电网运行风险进行评估。

背景技术

环境气象包括雷电、山火、覆冰、降雨、雾霾、强对流等多种天气过程，这些天气过程对于电网安全、稳定的运行具有重要的意义。在南方各省，夏季通常多发雷电、降雨、强对流等天气现象，而冬季则易发线路覆冰。在山区，山火会对输电线路造成威胁。如果线路走廊附近易发雷电，则该线路走廊通常需要重点巡查，并且在发生保护动作的时候首先需要考虑雷电对其影响。对于线路覆冰，需要通过摄像头等监测覆冰形成以及覆冰厚度，并适时开启融冰装置，防止覆冰压断线路。对于在山区架设的线路，需要通过人工排查，卫星遥感监测等方式，及早发现火险或者热点，排除隐患。

在现有的调度自动化系统中，很少有环境气象数据可供参考。即使有些系统接入了一些气象数据，调度运行人员通常也只能通过各种简单的气象数据来了解当前影响电网运行的气象因素。当然，这种方式显然是不够直观，有待改进。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法，其可实现在调度自动化系统的潮流图中通过图形化的方式综合展示各种环境气象数据，使得自动化系统调度运行人员可以方便地维护，形象地监视影响电网安全运行的多种环境气象数据，很大程度上提高了调度运行人员的工作效率，从而提高了电网运行的安全水平。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法，获取环境气象数据的地理位置，确定该气象数据的场景坐标，并进行图形化，在调度自动化系统的潮流图中对应的场景坐标上进行显示。

上述环境气象数据包括雷电数据，所述雷电数据的场景坐标的确定方法是：设场景坐标系为一个中心点为（0，0）、宽度为w、高度为h的矩形区域，地理坐标系为一个跟场景坐标系对应的矩形区域，左右分别对应地图的经度范围LonW、LonE，上下分别对应地图的纬度范围LatN、LatS，则所述雷电数据的地理坐标（Lon，Lat）通过以下公式转换到场景坐标（X，Y）：

$X=-w/2+\frac{(\mathrm{Lon}-\mathrm{LonW})}{(\mathrm{LonE}-\mathrm{LonW})}*w$

$Y=-h/2+\frac{(\mathrm{LatN}-\mathrm{Lat})}{(\mathrm{LonN}-\mathrm{LonS})}*h.$

上述雷电数据进行图形化后，并通过不同的颜色表示电流强度，颜色配置如下：

上述环境气象数据包括山火数据，所述山火数据的场景坐标的确定方法是：设场景坐标系为一个中心点为（0，0）、宽度为w、高度为h的矩形区域，地理坐标系为一个跟场景坐标系对应的矩形区域，左右分别对应地图的经度范围LonW、LonE，上下分别对应地图的纬度范围LatN、LatS，则所述山火数据的地理坐标（Lon，Lat）通过以下公式转换到场景坐标（X，Y）：

$X=-w/2+\frac{(\mathrm{Lon}-\mathrm{LonW})}{(\mathrm{LonE}-\mathrm{LonW})}*w$

$Y=-h/2+\frac{(\mathrm{LatN}-\mathrm{Lat})}{(\mathrm{LonN}-\mathrm{LonS})}*h.$

上述环境气象数据包括覆冰数据，所述覆冰数据包含线路信息，通过在该线路周围包裹一个宽度为M的多边形来表示覆冰信息，其中，M的取值与具体覆冰值的大小相关。

采用上述方案后，本发明应用于电网调度自动化系统，通过在调度自动化系统的潮流图中将雷电、山火、覆冰等环境气象数据图形化，使得电网调度运行人员能够直观了解当前环境气象对电网运行的影响，能够结合环境气象数据来分析当前电网运行状态，并根据这些信息对电网进行风险评估。

附图说明

图1是本发明中场景坐标与地理坐标的转换示意图；

图2是雷电数据的展示效果示意图；

图3是山火数据的展示效果示意图；

其中，（a）表示林火，（b）表示野火，（c）表示热点；

图4是覆冰数据的展示效果示意图；

图5是气象数据定位的示意图；

图6是气象数据信息的对话框显示效果示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明提供一种基于地理位置的环境气象数据综合展示方法，包括如下步骤：

（1）根据气象数据相关的地理坐标确定其场景坐标

结合图1所示，场景坐标系为一个中心点为（0，0）、宽度为w、高度为h的矩形区域，场景坐标系中的每一个点都可由（X，Y）唯一定义，其单位为像素。地理坐标系为一个跟场景坐标系对应的矩形区域，左右分别对应地图的经度范围LonW、LonE，上下分别对应地图的纬度范围LatN、LatS。

将图1中标出的地理坐标（Lon，Lat）转换到场景坐标的公式如下：

$X=-w/2+\frac{(\mathrm{Lon}-\mathrm{LonW})}{(\mathrm{LonE}-\mathrm{LonW})}*w$

$Y=-h/2+\frac{(\mathrm{LatN}-\mathrm{Lat})}{(\mathrm{LonN}-\mathrm{LonS})}*h$

通过上面的公式，可以将环境气象数据的地理位置转换到场景位置，从而在电网调度自动化系统的潮流图中来展示这些环境气象数据，真实地反映气象对于具体某个区域的影响，便于调度运行人员进行分析。

（2）雷电数据展示

雷电数据定期从数据中心获取，包括经度、纬度、电流强度等属性，数据格式如下：

<Columns>序号|时间|纬度|经度|电流</Columns>

<Datas>976|2009-06-15 00:17:06|22.955896|105.232518|-12.8</Datas>

<Datas>977|2009-06-15 00:17:06|23.120826|106.096305|-5.6</Datas>

通过经纬度即可确定其场景坐标，雷电数据展示效果如图2所示，并通过不同的颜色表示电流强度，颜色配置如下：

（3）山火数据展示

山火包括林火、野火及热点三种，需要分别表示。山火也包括经纬度值，同样可以按照步骤（1）中的方法转换到场景坐标。

山火数据的展示效果如图3所示，其中，（a）表示林火，（b）表示野火，（c）表示热点。

（4）覆冰数据展示

线路本身表示为多边形折线段，覆冰数据与线路相关，表示方式如图4所示，通过在线路周围包裹一个宽度为M的多边形来表示覆冰信息，其中，M的取值与具体覆冰值的大小相关。

（5）气象数据定位

由上文分析可知，雷电及山火数据都有具体的经纬度值，通过将其转换为场景坐标，即可通过坐标方便定位；覆冰与线路相关，通过定位线路就可以定位覆冰，具体可通过一个半径动态缩小的虚线圆圈来表示定位，如图5所示。通过地理信息对各种环境气象数据进行精确的定位，方便调度运行人员查看各环境气象数据影响的区域。

（6）气象数据详细信息查看

雷电、山火、覆冰数据都有具体的信息，上面展示的时候体现了其地理信息，还有其它信息可以通过对话框的方式来展示，如图6所示，这样就可以实现方便地查看各种环境气象数据的详细信息，从而使调度运行人员的理解更为详尽。

综上所述，本发明一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法，可以直观地向自动化系统调度运行人员展示当前影响电网安全运行的多种气象因素，从而使调度运行人员及时了解气象因素对电网运行的可能影响，并做出预判。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法，其特征在于：获取环境气象数据的地理位置，确定该气象数据的场景坐标，并进行图形化，在调度自动化系统的潮流图中对应的场景坐标上进行显示。

2.如权利要求1所述的一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法，其特征在于：所述环境气象数据包括雷电数据，所述雷电数据的场景坐标的确定方法是：设场景坐标系为一个中心点为（0，0）、宽度为w、高度为h的矩形区域，地理坐标系为一个跟场景坐标系对应的矩形区域，左右分别对应地图的经度范围LonW、LonE，上下分别对应地图的纬度范围LatN、LatS，则所述雷电数据的地理坐标（Lon，Lat）通过以下公式转换到场景坐标（X，Y）：

$X=-w/2+\frac{(\mathrm{Lon}-\mathrm{LonW})}{(\mathrm{LonE}-\mathrm{LonW})}*w$

$Y=-h/2+\frac{(\mathrm{LatN}-\mathrm{Lat})}{(\mathrm{LonN}-\mathrm{LonS})}*h.$

3.如权利要求2所述的一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法，其特征在于：所述雷电数据进行图形化后，并通过不同的颜色表示电流强度，颜色配置如下：

4.如权利要求1所述的一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法，其特征在于：所述环境气象数据包括山火数据，所述山火数据的场景坐标的确定方法是：设场景坐标系为一个中心点为（0，0）、宽度为w、高度为h的矩形区域，地理坐标系为一个跟场景坐标系对应的矩形区域，左右分别对应地图的经度范围LonW、LonE，上下分别对应地图的纬度范围LatN、LatS，则所述山火数据的地理坐标（Lon，Lat）通过以下公式转换到场景坐标（X，Y）：

$X=-w/2+\frac{(\mathrm{Lon}-\mathrm{LonW})}{(\mathrm{LonE}-\mathrm{LonW})}*w$

$Y=-h/2+\frac{(\mathrm{LatN}-\mathrm{Lat})}{(\mathrm{LonN}-\mathrm{LonS})}*h.$

5.如权利要求1所述的一种基于地理信息的环境气象数据综合展示方法，其特征在于：所述环境气象数据包括覆冰数据，所述覆冰数据包含线路信息，通过在该线路周围包裹一个宽度为M的多边形来表示覆冰信息，其中，M的取值与具体覆冰值的大小相关。