CN106447104A - 一种输电线路运维区域网格划分及编码方法 - Google Patents

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CN106447104A CN201610851604.6A CN201610851604A CN106447104A CN 106447104 A CN106447104 A CN 106447104A CN 201610851604 A CN201610851604 A CN 201610851604A CN 106447104 A CN106447104 A CN 106447104A
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虢韬
沈平
王伟
时磊
杨渊
陈雨然
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Guizhou Power Grid Co Ltd Power Transmission Operation Maintenance Branch
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Guizhou electric power design institute
Guizhou Power Grid Co Ltd Power Transmission Operation Maintenance Branch
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Abstract

本发明公开了一种输电线路运维区域网格划分及编码方法，它包括：确定网格划分区域起点及范围；确定运维区域内运维量；根据输电线路的档距设计规范、运维区域输电线路电压等级和覆冰等级得出单元网格范围；对单元网格范围进行第一次修正得到修正后的第一次修正后的单元网格范围；对第一次修正后的单元网格范围[c,d]通过二分法进行第二次修正得到第二次修正后的单元网格范围；运维区域灾害统计；各单元网格内风险数量统计；确定最佳单元网格尺寸；解决了现有输电线路运维服务模式已经无法适应电网的高速发展，运维服务效率低下等问题。

Description

一种输电线路运维区域网格划分及编码方法
技术领域
本发明属于输电线路运维管理技术领域，尤其涉及一种输电线路运维区域网格划分及编码方法。
背景技术
随着现代工业的迅猛发展和城市化进程的逐步加快，电力消费需求正在不断增长。现代人对电能的巨大依赖，使得输电线路上任何电能质量的下降或者设备的损坏都可能对人们的生活带来影响，甚至对经济生产造成难以估计的损失。社会发展一方面使得输电线路日趋庞大复杂，设备地域分布渐广、管理要素渐多、信息量剧增；另一方面又对输电线路运行的安全稳定提出了更高的要求，希望其运维服务更加敏捷高效。电网的发展与其安全稳定之间的矛盾已经逐步显现。现有的输电线路运维服务模式已经无法适应电网的高速发展，传统的、被动式的信息获取途径，僵化的、按部就班式的资源请求与资源配给，带来的是效率低下的事件处置能力；各自为阵、界线分明的管理划分，分散复杂的组织架构，为信息的传输和资源的调配筑起层层壁垒。庞大的电网对这种传统的运维服务模式来说，无疑更是雪上加霜。因此，需找到一种全新的输电线路运维服务模式，用以打破传统模式下的瓶颈格局，既能满足电网发展的需要，又能保障电网安全稳定。
目前电网公司对于输电线路的运行和维护方式是传统的计划巡维，没有多方位的考虑影响因素，使得在大范围的空间与时间上，难以做到快速、合理的布置运维资源。
发明内容：
本发明要解决的技术问题：提供一种输电线路运维区域网格划分及编码方法，以解决现有技术的输电线路运维服务模式已经无法适应电网的高速发展，传统的、被动式的信息获取途径，僵化的、按部就班式的资源请求与资源配给，带来的是效率低下的事件处置能力；各自为阵、界线分明的管理划分，分散复杂的组织架构，为信息的传输和资源的调配筑起层层壁垒导致的运维服务效率低下等问题。
本发明技术方案：
一种输电线路运维区域网格划分及编码方法，它包括：
步骤1、确定网格划分区域起点及范围：以运维区域左上角为起点，该起点满足水平方向上能与区域上方相切，垂直方向上能与其左边相切，以起点出发向X、Y轴方向画运维区域的最小外包矩形为网格范围；
步骤2、确定运维区域内运维量：每个单元网格内所含杆塔数最多为α，α为运维区域内所有运维班组的日平均运维杆塔数；
步骤3、根据输电线路的档距设计规范、运维区域输电线路电压等级和覆冰等级得出单元网格范围[a,b]；
步骤4、对单元网格范围[a,b]进行第一次修正得到修正后的第一次修正后的单元网格范围[c,d]；
步骤5、对第一次修正后的单元网格范围[c,d]通过二分法进行第二次修正得到第二次修正后的单元网格范围[f,h]；
步骤6、运维区域灾害统计：利用输电线路历史事故数据，统计运维区域灾害类型，并对各灾害等级进行筛选，将筛选后的灾害专题图进行叠加，到出运维区域内不同地方的灾害叠加图；
步骤7、各单元网格内风险数量统计：在第二次修正后的单元网格范围[[f,h]中以100米为间隔，得到到一个以上的单元网格节点值，按每种格单元网格节点值对运维区域分别进行网格划分，提取出输电线路经过部分得区域并与各种灾害专题图叠加进行空间分析，统计出输电线路经过区域，每个单元网格内的灾害数量；
步骤8、确定最佳单元网格尺寸：通过对比不同单元网格尺寸下的灾害数量，选取出单元网格总体处于风险复杂度最低、灾害最少的单元网格作为最佳单元网格尺寸。
它还包括：
步骤9、网格分幅及编码：根据《GBT 13989-2012国家基本比例尺地形图分幅和编号》标准，统计出1:1000000～1:500比例尺地形图的图幅范围、行列数和图幅数量关系；根据最佳单元网格尺寸对运维区域进行网格划分，统计其行列数，将二者的行列数进行对比，选取出最佳的比例尺对网格划分区域进行分幅与编码；
步骤10、经纬度与图幅号换算：将图幅号与运维区域经纬度值进行映射，得出二者转换公式，通过坐标点得出其图幅编号，或通过图幅编号获取经纬度范围。
步骤3所述的单元网格范围[a,b]的确定方法包括：
步骤3.1、根据冰区分布图，得出某电压等级输电线路经过区域的最小和最大覆冰等级，根据输电线路设计规范，找出对应的档距值为线路最大和最小档距，分别为β、γ；
步骤3.2、依据最大档距β，以每个网格内至少存在一基杆塔为约束，考虑如图1所示的理想情况，则网格划分的最小值应为β；
步骤3.3、以最小档距γ，和每个单元网格内的杆塔数不超过α为约束条件，确定单元网格划分的最大值
步骤3.4、根据步骤3.2和3.3得出针对某电压等级输电线路进行网格划分时的单元网格范围为
(5)重复步骤3.1-3.4，得到运维区域不同电压等级输电线路的单元网格范围，取其并集，则为单元网格范围[a,b]。
步骤4所述的对单元网格范围[a,b]进行第一次修正得到修正后的第一次修正后的单元网格范围[c,d]的方法包括：在节点值200m、500m、1km、2km、5km、10km、15km、20km、25km中，选出与b最为接近的一个值为中心节点，并向中心节点左右各取3个节点值，共7个节点值：d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7，d1＜d2＜d3＜d4＜d5＜d6＜d7分别作为单元网格尺寸进行网格划分，对比网格划分后单元网格内的杆塔数，选出杆塔数在α基以下所占比例大于50％的值作为单元网格尺寸备选值，得出第一次修正后的单元网格范围[c,d](c≥d1，d≤d7)。
步骤5所述对第一次修正后的单元网格范围[c,d]通过二分法进行第二次修正得到第二次修正后的单元网格范围[f,h]的方法为：利用二分法，将第一次修正后的单元网格范围[c,d]分为两个子范围，即选取[c,d]的中心点e，将[c,d]分为[c,e]和[e,d]，分别以[c,e]和[e,d]作为单元网格范围，重复步骤4，选取出单元网格内杆塔数分布平均且大于α基的网格数最少的一个范围作为二次修正后的单元网格范围[f,h]，[f,h]＝[c,e]或[f,h]＝[e,d]。
步骤10所述的经纬度与图幅号换算方法包括：
步骤10.1、已知点坐标计算其图幅编号：通过已知图幅内某点的经、纬度或图幅西北图廓点的经、纬度计算其图幅编号，计算公式如下：
b＝[(λ-λ起)/Δλ]+1；
式中[]表示商取整；
a表示图幅所在纬度带字符码所对应的数字码；
b表示图幅所在经度带字符码所对应的数字码；
表示图幅内某点的纬度或图幅西北图廓点的纬度；
λ表示图幅内某点的经度或图幅西北图廓点的经度；
表示运维区域最小外接矩形西北角的纬度；
λ起表示运维区域最小外接矩形西北角的经度；
表示图幅分幅的纬差；
Δλ表示图幅分幅的经差；
步骤10.2、已知图幅编号计算图幅经纬度范围
通过已知图幅编号，通过计算获取该图幅的坐标范围，计算公式如下：
λ西北＝(b-1)*Δλ+λ起；
λ东南＝b*Δλ+λ起；
式中a表示图幅所在纬度带字符码所对应的数字码；
b表示图幅所在经度带字符码所对应的数字码；
表示运维区域最小外接矩形西北角的纬度；
λ起表示运维区域最小外接矩形西北角的经度；
表示图幅分幅的纬差；
Δλ表示图幅分幅的经差；
表示图幅范围西北的纬度；
λ西北表示图幅范围西北的经度；
表示图幅范围东南的纬度；
λ东南表示图幅范围东南的经度。
本发明有益效果：
本发明综合分析输电线路自身特点和线路周边环境情况，为输电线路运维区域制定一种网格划分方法和编码方法，通过对运维区域进行网格划分管理，可以形成以网格为单位的区域管控电网架空线路精益化运维管理新模式；通过实行运维人员网格负责制，加之对网格内风险因素及运维难易程度的分析，可以科学、合理的制定输电线路运维策略，以优化运维人员、物资配置，避免低风险、低难度地区进行重复、大量的运维投入，风险高发区和作业难实施地区出现人力、物资不足的现象，从而提高运维效率；解决了现有技术采用输电线路运维服务模式已经无法适应电网的高速发展，传统的、被动式的信息获取途径，僵化的、按部就班式的资源请求与资源配给，带来的是效率低下的事件处置能力；各自为阵、界线分明的管理划分，分散复杂的组织架构，为信息的传输和资源的调配筑起层层壁垒导致的运维服务效率低下等问题。
附图说明：
图1为本发明最小网格计算示意图；
图2为本发明最大网格计算示意图；
图3为本发明实施例1:1000000～1:500地形图的图幅范围、行列数量和图幅数量关系对应表。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员进一步了解本发明技术方案，本实施例结合具体实例对本发明技术方案进行解释和说明。
在本发明中的网格也可以称为格网。
一种输电线路运维区域网格划分及编码方法，它包括：
步骤1、确定网格划分区域起点及范围：以运维区域左上角为起点，该起点满足水平方向上能与区域上方相切，垂直方向上能与其左边相切，以起点出发向X、Y轴方向画运维区域的最小外包矩形为网格范围；
以贵州省范围内的输电线路为例，从整个贵州省范围来进行网格划分，我们以贵州省左上角的某点为起点，这个起点满足水平方向上能与贵州省上方相切，垂直方向上能与贵州省左边相切。再根据网格大小，以起点为左上方的点做网格，直至能将贵州省所有区域都包括在网格中。
步骤2、确定运维区域内运维量：每个单元网格内所含杆塔数最多为α，α为运维区域内所有运维班组的日平均运维杆塔数；
统计运维区域内所有运维班组的日平均运维杆塔数α(针对各班组的“总运维杆塔数/总运维天数”取平均值)，用以限制网格划分时，每个单元网格内所含杆塔数最多为α，来保证每个运维班组一天能巡检一个单元网格。
根据目前输电线路运维策略，每组运维人员每天的运维量主要受到地形地势因素影响，地形地势起伏不大的运维区域，220kV线路可以巡20基左右的杆塔，500KV线路可以巡15基左右的杆塔。而在地形地势起伏较大的运维区域，220kV可以巡12-15基左右的杆塔，500kV线路可巡8-12基左右的杆塔。
从实际的运维工作来看，每组运维人员一天最少能巡8基杆塔左右，考虑到贵州地形地势起伏普遍较大，220kv线路比500kv线路里程长、杆塔多的情况，对于网格划分而言，应尽量保证每组运维人员一天能巡检一个网格，即网格内的杆塔数大致在10基左右，即α＝10。
步骤3、根据输电线路的档距设计规范、运维区域输电线路电压等级和覆冰等级得出单元网格范围[a,b]；
步骤3所述的单元网格范围[a,b]的确定方法包括：
步骤3.1、根据冰区分布图，得出某电压等级输电线路经过区域的最小和最大覆冰等级，根据输电线路设计规范，找出对应的档距值为线路最大和最小档距，分别为β、γ；
步骤3.2、依据最大档距β，以每个网格内至少存在一基杆塔为约束，考虑如图1所示的理想情况，则网格划分的最小值应为β；
步骤3.3、以最小档距γ，和每个单元网格内的杆塔数不超过α为约束条件，确定单元网格划分的最大值
步骤3.4、根据步骤3.2和3.3得出针对某电压等级输电线路进行网格划分时的单元网格范围为
(5)重复步骤3.1-3.4，得到运维区域不同电压等级输电线路的单元网格范围，取其并集，则为单元网格范围[a,b]。
档距大小影响了一定区域内杆塔的数量，使得杆塔分布不均。为了使网格划分后各单元网格内的杆塔数量能够趋于恒定，运维人员均分运维任务量，需参照输电线路的档距设计规范，基于运维区域输电线路电压等级和覆冰等级得出单元网格大小范围[a,b]。
根据南方电网输电线路设计规范，电压等级、覆冰等级以及杆塔类型，都影响了杆塔之间档距的大小，从而对输电线路各区域杆塔数量产生影响。理想情况下，进行网格划分后，输电线路经过区域每个网格内杆塔数目为1～10。因此，参照设计规范上的档距，利用贵州省覆冰数据以及输电线路数据，可以大致推出最小网格大小；再以网格内杆塔数范围为1到10为约束，推断最大网格。
(一)针对500kV输电线路，进行网格大小范围估算
根据南网输电线路设计规范，覆冰程度越严重，档距越小；相反，覆冰程度越小，档距越大。为了在网格划分后，输电线路经过网格内，杆塔不会出现断裂情况(即杆塔数不为0)，应根据贵州省冰区分布选择区域内的最大档距来进行网格范围的判断。为贵州省500kV输电线路冰区分布图，由图可知，贵州省的最小覆冰等级为5mm，属于轻冰区，其档距最大为600米，要使输电线路经过网格内都至少存在一个杆塔，考虑理想情况，那么网格划分的最小值应为600。对于500kV输电线路，其最小档距为300米，要使每个网格内的杆塔数不超过10，在理想情况下，网格的最大值应为1909米。因此，在对500kV输电线路进行网格化运维管理时，网格的大小范围应为600～1909米。
(二)针对220kV输电线路，进行网格大小范围估算
根据贵州省220kV输电线路冰区分布图，得到贵州省的最小覆冰等级为5mm，属于轻冰区。根据南方电网输电线路设计规范，其档距最大为550米，考虑理想情况，那么网格划分的最小值应为550。而其最小档距为300米，与500kV输电线路相同，理想情况下网格最大值为1909米。因此，在对220kV输电线路进行网格化运维管理时，网格的大小范围应为550～1909米。
从以上两部分可以看出，在不考虑输电线路电压等级，仅关注档距的情况下，为了使贵州省所有线路，在网格划分后，满足理想的1～10基杆塔，网格大小应以550～1909米为约束进行制定。
步骤4、对单元网格范围[a,b]进行第一次修正得到修正后的第一次修正后的单元网格范围[c,d]；步骤4所述的对单元网格范围[a,b]进行第一次修正得到修正后的第一次修正后的单元网格范围[c,d]的方法包括：在节点值200m、500m、1km、2km、5km、10km、15km、20km、25km中，选出与b最为接近的一个值为中心节点，并向中心节点左右各取3个节点值，共7个节点值：d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7，d1＜d2＜d3＜d4＜d5＜d6＜d7分别作为单元网格尺寸进行网格划分，对比网格划分后单元网格内的杆塔数，选出杆塔数在α基以下所占比例大于50％的值作为单元网格尺寸备选值，得出第一次修正后的单元网格范围[c,d](c≥d1，d≤d7)。
(1)通过对比d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7作为单元网格大小进行网格划分时，运维区域输电线路经过网格内的杆塔数量来对范围[c,d]进行修正。具体对比变量见下表：
(2)依据上表中的数据，以网格内杆塔数最优为[1,α]为约束，选取杆塔平均值小于或等于α、且大于α基杆塔的网格数量较少的节点值。
目前，贵州电网公司仅输电运行检修分公司管辖的线路就有315条，总线路长达12419.352km，总杆塔数51547基。其中500kV线路50条，长达3410.347km，杆塔数13750基，220kV线路265条，长达9009.005km，杆塔数37797基。这些数据还不包括110kv线路数据，而对线路的巡线管理中，实际的线路里程会更长。
贵州省东西长度约650km，南北跨度约550km。为了找出较为合适的网格大小，我们以线路档距设计的规范得出的550～1909米范围为标准，首先分别取15,km、10km、5km、2km、1km、500m、200m的网格来修正根据档距规范得出的550～1909米。
从上表中可以看出，按照不同大小进行网格划分，其网格数量、单个网格杆塔数、大于20基、大于15基、大于10基杆塔的网格数、网格内杆塔众数、中位数、杆塔平均值、峰度和偏度都有很大差异。其中，大于2km的网格，大于10基的网格内杆塔数量非常多，网格内杆塔的极端值很大，且网格内杆塔平均值、中位数、众数等等都存在不符合精细化运维的要求。如按照10km划分会出现单个网格内有322个杆塔，大于10基杆塔的网格会有629个，按照这样划分出来的网格对于运行维护而言，管理会十分困难且实际意义不大。从数据统计分析的角度可以分析出2km及2km以上的网格对于输电线路的网格化管理是不适用的。
而按照小于500m的网格划分，取200m的网格大小为例，运维网格数在29902个，大于10基杆塔数的网格只有4个，众数为1基杆塔，中位数在6.5基，平均每个网格的杆塔数为1.26基。从整体上看，200m网格划分的网格内杆塔分布均匀，但一半以上的网格内含有6基以上的杆塔，而从众数上看1基杆塔的网格是最多的，出现峰度值过大，网格内杆塔分布的峰值突兀，网格内杆塔数量分布不服从正态分布的指标。此外，根据档距设计来判断，当以低于平均档距来进行网格划分时，会出现很多网格中没有杆塔，但是实际在制定运维策略时，仍旧需要穿过这些没有杆塔的网格，对于实际运维工作意义不大。因而按照500m以下如200m来进行网格划分也不利于线路的网格管理。
步骤5、对第一次修正后的单元网格范围[c,d]通过二分法进行第二次修正得到第二次修正后的单元网格范围[f,h]；步骤5所述对第一次修正后的单元网格范围[c,d]通过二分法进行第二次修正得到第二次修正后的单元网格范围[f,h]的方法为：利用二分法，将第一次修正后的单元网格范围[c,d]分为两个子范围，即选取[c,d]的中心点e，将[c,d]分为[c,e]和[e,d]，分别以[c,e]和[e,d]作为单元网格范围，重复步骤4，选取出单元网格内杆塔数分布平均且大于α基的网格数最少的一个范围作为二次修正后的单元网格范围[f,h]，[f,h]＝[c,e]或[f,h]＝[e,d]。
利用二分法，可以得出在[200,10000]的取值范围内，2km及2km以上的网格大小是不符合网格划分原则的。而200m及以下的数据因网格内杆塔峰值过于集中于6基—7基之间，故也不予考虑。可以判断出根据档距规范得出的550米～1909米的范围是合理的。继续在(200,2000)的范围内进行二分法取值。为了找出最佳的取值范围，我们以1km为中点，分别对200m-1km和1km-2km范围进行讨论。从杆塔平均值、大于10基杆塔数这两个重要指标来判断，按照1km-2km来进行网格划分要比利用200m-1km来进行网格划分的效果差。
结合档距设计规范的结论和通过验算实际网格中的杆塔数量分析得出的结果，大致的最佳取值范围在500m～1km之间。在这个取值范围内进行网格划分，其网格数量分布相对较均匀，运维网格基数不会过大，大于10基杆塔数的网格数量不是特别多，算出的实际平均网格数也在10基以内，对于制定运维策略提供比较好的网格基础和保障。
以500m网格划分为例，其所得的运维网格数量较为适中，需要进行运维的网格数大概为20030个，其中杆塔数最多的网格内杆塔有21基，大于20基杆塔的网格数有3个，大于10基杆塔数的网格有47个，对于日常运维而言，这样划分出来的网格内不会出现大量的网格内有过多的杆塔数。
步骤6、运维区域灾害统计：利用输电线路历史事故数据，统计运维区域灾害类型，并对各灾害等级进行筛选，将筛选后的灾害专题图进行叠加，到出运维区域内不同地方的灾害叠加图；
各灾害专题图的叠加，考虑到在实际的线路运维过程中，各灾害低等级区域发生灾害的概率低、造成的损失相对少。因此，在进行灾害风险专题图叠加前，应对每种灾害的等级进行筛选，对每种风险的低等级区域不予考虑。在去掉每种风险的低等级区域后再对运维区域专题图进行叠加。
对贵州输电线路历年事故数据进行统计，得出贵州主要灾害类型为雷灾、冰灾、风灾、污灾、地灾等。结合贵州实情，分别对每种灾害的等级进行筛选，对各灾害重分级后的专题图进行叠加分析。
(1)雷灾风险等级筛选：按照雷电分级标准和雷区分布图绘制规则，选择C2级及以上的雷灾等级；
(2)冰灾风险等级筛选：按照电力设计等级，将贵州省冰区分布中的无覆冰区和轻冰区去除；
(3)污区风险等级筛选：根据电力系统污区分布绘制方法规范，结合贵州省污秽分布范围再轻到重三个等级之间，剔除掉轻等级范围。
(4)风区风险等级筛选：依据风区分级标准和风区分布图绘制规则的内容，结合贵州省内的风速分布基本情况，筛选出23.5m/s及以上的风区分布图。
(5)地址灾害风险：当前，贵州省的地址灾害数据为已发生地灾的点数据，因此，不需要进行筛选，可直接利用。
通过对每种风险灾害筛选后，将所有风险图进行叠加，得到全贵州省经过筛选后的风灾、地质灾害、雷灾、冰灾和污灾分布图。
步骤7、各单元网格内风险数量统计：在第二次修正后的单元网格范围[[f,h]中以100米为间隔，得到到一个以上的单元网格节点值，按每种格单元网格节点值对运维区域分别进行网格划分，提取出输电线路经过部分得区域并与各种灾害专题图叠加进行空间分析，统计出输电线路经过区域，每个单元网格内的灾害数量；
网格内的灾害数量统计分析按下表方式进行。其中，第一行b1～b7为单元网格大小；第一列为各单元网格内的灾害数量，n为步骤6中统计出的灾害总数；其余单元格数值表示网格数量。
以贵州省局部地区为例，分别提取出输电线路实际需要运维的网格分布情况，通过将各划分的网格与风险进行逐一空间分析得出网格中是否在风险区内，然后将冰灾、雷灾、地质灾害、风灾、污灾区域内的分析结果进行统计，得出各大小划分的网格内的风险数量分布，
基于以上分析数据，我们对各单元网格大小中包含的风险数量进行了统计，如下表所示：
基于表中的数据，在对各网格中的数据进行图标制作，以百分比形式展示各风险数量在整体网格中的比重，
通过对上面的百分比图进行对比分析，各网格中风险数量分布虽然数量上有一定差距，但是从百分比上来看，各大小划分出来的网格内风险数量分布百分比基本保持一致。且网格中风险数量为1、2、3的比重非常大，为85％以上，表明按照目前的网格划分规则获取到的运维网格中，85％以上的网格或线路相对来说是处于风险复杂度较低的区域。而包含4种、5种风险的网格大致在10％以下，说明灾害比较复杂的运维线路长度大致在10％以下，处于可控的范围内。从运维的角度来看，目前的网格划分原则十分有利于重点运维策略的制定。
步骤8、确定最佳单元网格尺寸：通过对比不同单元网格尺寸下的灾害数量，选取出单元网格总体处于风险复杂度最低、灾害最少的单元网格作为最佳单元网格尺寸。
步骤8中单元网格大小的选取应根据上表数据，选择能够使得运维区域输电线路经过网格总体处于风险复杂度较低、灾害较少网格居多的一个。
结合运维量、线路档距设计规范、网格内杆塔数量和网格内风险数量的分析内容，本发明采用500m或者1km两种方案来进行网格划分，下面对这两种方案分别论述：
(1)500m网格划分
按照500m来进行网格划分，能够保证90％以上的网格内包含有杆塔，且97％的网格内杆塔数是不多于10基，这样能保证运维人员每天能保证一个网格以上的运维量，同时也能较好的满足线路档距设计规范中的平均档距设计范围。从网格划分的精细化运维上来看，网格划分理论上是越小越好，但在实际运维工作中，需要确保网格之间不存在没有杆塔的网格，这样在进行线路运维时才有指导意义，利于运维工作的开展。
当然，按照500m进行网格划分，实际需要运维的网格数在2w个左右，运维的工作量比较大，对于运维管理而言负担比较大。
(2)1km网格划分
按照1km来进行网格划分，从运维量和线路档距设计规范而言，不会存在网格中没有杆塔的情况，但网格内多于10基杆塔的网格有353个，稍微偏多。但总体的运维网格数在1w个左右，运维的整体工作量较少，便于日常运维管理工作的开展和进行。
步骤9、网格分幅及编码：根据《GBT 13989-2012国家基本比例尺地形图分幅和编号》标准，统计出1:1000000～1:500比例尺地形图的图幅范围、行列数和图幅数量关系；根据最佳单元网格尺寸对运维区域进行网格划分，统计其行列数，将二者的行列数进行对比，选取出最佳的比例尺对网格划分区域进行分幅与编码；以贵州为例：按照国标的地图分幅标准，贵州省地处北纬24°37′～29°13′，东经103°36′～109°35′之间，东西跨度约为608km，南北约长511km，按照500m*500m网格划分标准，网格行列数大约为1216*1110。因而，对贵州省进行网格划分可参照1:1000地形图的图幅分幅。
(1)网格分幅方法
根据《GBT 13989-2012国家基本比例尺地形图分幅和编号》标准中，我国基本比例尺地形图均以1:1000000地形图为基础，按规定的经差和纬差划分图幅。1:1000000地形图的分幅采用国际1:1000000地图分幅标准。每幅1:1000000地形图的范围是经差6°、纬差4°；纬度60°～76°之间为经差12°、纬度4°；纬度76°～88°之间为经差24°、纬差4°。
先确定运维区域的经纬度范围和跨度(东西、南北跨度)，然后根据选取的单元网格大小对运维区域进行网格划分，确定划分后网格的行列数。最后将经纬度、跨度和行列数与上表数据进行对比分析，选出网格分幅将参照的比例尺，如1:5000。
(2)网格编码方法
[1].确定比例尺代码
根据选出的分幅比例尺，参照《GBT 13989-2012国家基本比例尺地形图分幅和编号》标准中的比例尺代码，首先确定网格划分的比例尺代码。
[2].网格编码
1:500000～1:500地形图的编号均以1:1000000地形图编号为基础，采用行列编号方法。即将1:1000000地形图按所含各比例尺地形图的经差和维差分成若干行和列，横行从上到下、纵列从左到右按顺序分别用三维阿拉伯数字(数字码)表示，不足三位者前面补零，取行号在前、列号在后的排列形式标记；各比例尺地形图分别采用不同的字符作为其比例尺的代码；1:500000～1:5000地形图的图号均由其所在1:1000000地形图的图号、比例尺代码和各图幅的行列号共十位码组成。
由于输电线路运维区域均是以地域管辖进行划分，通常运维区域同属一个行政区划或不涉及行政区划。因此，针对输电线路网格编码，可以省略1:1000000地形图的图幅行列号，直接采用网格划分比例尺代码和各图幅的行列号共九位码组成，如下图所示。
步骤10、经纬度与图幅号换算：将图幅号与运维区域经纬度值进行映射，得出二者转换公式，通过坐标点得出其图幅编号，或通过图幅编号获取经纬度范围。
步骤10所述的经纬度与图幅号换算方法包括：
步骤10.1、已知点坐标计算其图幅编号：通过已知图幅内某点的经、纬度或图幅西北图廓点的经、纬度计算其图幅编号，计算公式如下：
b＝[(λ-λ起)/Δλ]+1；
式中[]表示商取整；
a表示图幅所在纬度带字符码所对应的数字码；
b表示图幅所在经度带字符码所对应的数字码；
表示图幅内某点的纬度或图幅西北图廓点的纬度；
λ表示图幅内某点的经度或图幅西北图廓点的经度；
表示运维区域最小外接矩形西北角的纬度；
λ起表示运维区域最小外接矩形西北角的经度；
表示图幅分幅的纬差；
Δλ表示图幅分幅的经差；
步骤10.2、已知图幅编号计算图幅经纬度范围
通过已知图幅编号，通过计算获取该图幅的坐标范围，计算公式如下：
λ西北＝(b-1)*Δλ+λ起；
λ东南＝b*Δλ+λ起；
式中a表示图幅所在纬度带字符码所对应的数字码；
b表示图幅所在经度带字符码所对应的数字码；
表示运维区域最小外接矩形西北角的纬度；
λ起表示运维区域最小外接矩形西北角的经度；
表示图幅分幅的纬差；
Δλ表示图幅分幅的经差；
表示图幅范围西北的纬度；
λ西北表示图幅范围西北的经度；
表示图幅范围东南的纬度；
λ东南表示图幅范围东南的经度。

Claims (6)

1.一种输电线路运维区域网格划分及编码方法，它包括：
步骤1、确定网格划分区域起点及范围：以运维区域左上角为起点，该起点满足水平方向上能与区域上方相切，垂直方向上能与其左边相切，以起点出发向X、Y轴方向画运维区域的最小外包矩形为网格范围；
步骤2、确定运维区域内运维量：每个单元网格内所含杆塔数最多为α，α为运维区域内所有运维班组的日平均运维杆塔数；
步骤3、根据输电线路的档距设计规范、运维区域输电线路电压等级和覆冰等级得出单元网格范围[a,b]；
步骤4、对单元网格范围[a,b]进行第一次修正得到修正后的第一次修正后的单元网格范围[c,d]；
步骤5、对第一次修正后的单元网格范围[c,d]通过二分法进行第二次修正得到第二次修正后的单元网格范围[f,h]；
步骤6、运维区域灾害统计：利用输电线路历史事故数据，统计运维区域灾害类型，并对各灾害等级进行筛选，将筛选后的灾害专题图进行叠加，到出运维区域内不同地方的灾害叠加图；
步骤7、各单元网格内风险数量统计：在第二次修正后的单元网格范围[[f,h]中以100米为间隔，得到到一个以上的单元网格节点值，按每种格单元网格节点值对运维区域分别进行网格划分，提取出输电线路经过部分得区域并与各种灾害专题图叠加进行空间分析，统计出输电线路经过区域，每个单元网格内的灾害数量；
步骤8、确定最佳单元网格尺寸：通过对比不同单元网格尺寸下的灾害数量，选取出单元网格总体处于风险复杂度最低、灾害最少的单元网格作为最佳单元网格尺寸。
2.根据权利要求1所述的输电线路运维区域网格划分及编码方法，其特征在于：它还包括：
步骤9、网格分幅及编码：根据《GBT 13989-2012国家基本比例尺地形图分幅和编号》标准，统计出1:1000000～1:500比例尺地形图的图幅范围、行列数和图幅数量关系；根据最佳单元网格尺寸对运维区域进行网格划分，统计其行列数，将二者的行列数进行对比，选取出最佳的比例尺对网格划分区域进行分幅与编码；
步骤10、经纬度与图幅号换算：将图幅号与运维区域经纬度值进行映射，得出二者转换公式，通过坐标点得出其图幅编号，或通过图幅编号获取经纬度范围。
3.根据权利要求1所述的输电线路运维区域网格划分及编码方法，其特征在于：
步骤3所述的单元网格范围[a,b]的确定方法包括：
步骤3.1、根据冰区分布图，得出某电压等级输电线路经过区域的最小和最大覆冰等级，根据输电线路设计规范，找出对应的档距值为线路最大和最小档距，分别为β、γ；
步骤3.2、依据最大档距β，以每个网格内至少存在一基杆塔为约束，考虑如图1所示的理想情况，则网格划分的最小值应为β；
步骤3.3、以最小档距γ，和每个单元网格内的杆塔数不超过α为约束条件，确定单元网格划分的最大值
步骤3.4、根据步骤3.2和3.3得出针对某电压等级输电线路进行网格划分时的单元网格范围为
(5)重复步骤3.1-3.4，得到运维区域不同电压等级输电线路的单元网格范围，取其并集，则为单元网格范围[a,b]。
4.根据权利要求1所述的输电线路运维区域网格划分及编码方法，其特征在于：
步骤4所述的对单元网格范围[a,b]进行第一次修正得到修正后的第一次修正后的单元网格范围[c,d]的方法包括：在节点值200m、500m、1km、2km、5km、10km、15km、20km、25km中，选出与b最为接近的一个值为中心节点，并向中心节点左右各取3个节点值，共7个节点值：d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7，d1＜d2＜d3＜d4＜d5＜d6＜d7分别作为单元网格尺寸进行网格划分，对比网格划分后单元网格内的杆塔数，选出杆塔数在α基以下所占比例大于50％的值作为单元网格尺寸备选值，得出第一次修正后的单元网格范围[c,d](c≥d1，d≤d7)。
5.根据权利要求1所述的输电线路运维区域网格划分及编码方法，其特征在于：步骤5所述对第一次修正后的单元网格范围[c,d]通过二分法进行第二次修正得到第二次修正后的单元网格范围[f,h]的方法为：利用二分法，将第一次修正后的单元网格范围[c,d]分为两个子范围，即选取[c,d]的中心点e，将[c,d]分为[c,e]和[e,d]，分别以[c,e]和[e,d]作为单元网格范围，重复步骤4，选取出单元网格内杆塔数分布平均且大于α基的网格数最少的一个范围作为二次修正后的单元网格范围[f,h]，[f,h]＝[c,e]或[f,h]＝[e,d]。
6.根据权利要求2所述的输电线路运维区域网格划分及编码方法，其特征在于：步骤10所述的经纬度与图幅号换算方法包括：
步骤10.1、已知点坐标计算其图幅编号：通过已知图幅内某点的经、纬度或图幅西北图廓点的经、纬度计算其图幅编号，计算公式如下：
b＝[(λ-λ起)/Δλ]+1；
式中[]表示商取整；
a表示图幅所在纬度带字符码所对应的数字码；
b表示图幅所在经度带字符码所对应的数字码；
表示图幅内某点的纬度或图幅西北图廓点的纬度；
λ表示图幅内某点的经度或图幅西北图廓点的经度；
表示运维区域最小外接矩形西北角的纬度；
λ起表示运维区域最小外接矩形西北角的经度；
表示图幅分幅的纬差；
Δλ表示图幅分幅的经差；
步骤10.2、已知图幅编号计算图幅经纬度范围
通过已知图幅编号，通过计算获取该图幅的坐标范围，计算公式如下：
λ西北＝(b-1)*Δλ+λ起；
λ东南＝b*Δλ+λ起；
式中a表示图幅所在纬度带字符码所对应的数字码；
b表示图幅所在经度带字符码所对应的数字码；
表示运维区域最小外接矩形西北角的纬度；
λ起表示运维区域最小外接矩形西北角的经度；
表示图幅分幅的纬差；
Δλ表示图幅分幅的经差；
表示图幅范围西北的纬度；
λ西北表示图幅范围西北的经度；
表示图幅范围东南的纬度；
λ东南表示图幅范围东南的经度。
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