CN107607794A - 一种电网雷电预警信息发布系统及其发布方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网雷电预警信息发布系统，包括通信数据库服务器、雷电预警等级划分服务器、线路网格化处理服务器和雷电预警信息发布服务器，雷达和大气电场仪经无线网络和通信数据库服务器连接，雷电预警等级划分服务器分别与雷电定位装置、通信数据库服务器及线路网格化处理服务器连接，雷电预警信息发布服务器与线路网格化处理服务器连接，本发明的雷电预警信息发布方法包括：1)雷电预警等级划分服务器进行雷电预警等级划分；2)线路网格化处理服务器对输电线路杆塔进行网格化处理；3)雷电预警信息发布服务器发布雷电预警信息，实现了通过短信将雷电预警信息进行发布，用户能及时获取雷电预警信息，确保电网的安全稳定运行。

Description

一种电网雷电预警信息发布系统及其发布方法

技术领域

本发明涉及雷电预警应用领域，特别是涉及一种电网雷电预警信息发布系统及其发布方法。

背景技术

雷电是自然界频繁发生的一种自然现象，由于其活动频繁、产生的电磁脉冲强、影响区域广泛，因此防雷和减少雷电产生的自然灾害始终是人类长期奋斗的一个目标；针对雷电的防护，除了采用各种装置进行直接和间接防护以外，利用多种观测资料对雷电活动进行预警和预报，进而在雷暴过境期间采取必要的措施以尽量减小损失也是当前主要采取的防护手段之一，在电网防雷领域，雷电预警是实现电网雷害主动性防御的必要技术，预警及辅助决策数据是电网调度最期望获得的信息之一。

国内外研究学者已针对雷电预警技术开展了大量的理论研究，形成了一些与雷电预警相关的专利，例如公开号为CN102095943A，名为《雷电预警方法及装置》的发明专利，提出了一种基于闪电干涉仪原理的雷电预警方法及装置，首先通过对雷电辐射信号进行识别并剔除干扰信号，然后通过测量雷电辐射信号到达垂直天线阵列的相位差，计算得到雷电辐射信号的仰角，根据所述仰角估算雷电源的距离，并实时统计雷电发生的频数，最后根据所述雷电源的距离和雷电活动特点进行不同等级的雷电报警；公开号为CN103048552A，名为《一种雷电预警装置及雷电预警的实现方法》的发明专利，提出了一种由雷电波接收处理单元、电场接收处理单元、计算机控制处理单元、报警输出处理单元、报警处理驱动单元组成的雷电预警装置，采用雷电波探测和电场仪相结合的结构，利用两种传感器实时地采集两组不同的数据参数，通过对两组不同的参数同时进行分析处理，只有当两组数据都满足预设的预警要求时才发出相应的预警信号及作出相对应的控制，类似的专利还有公开号为CN 105182090 A，名为《一种雷电预警装置》的专利，公开号为CN 105759127 A，名为《一种综合雷电预警系统及方法》的专利。

以上这些专利专注于雷电预警的方法及具体实施细节，但并未涉及雷电预警信息的发布策略及方法，因此结合电网防雷对于雷电预警信息的迫切需求，需要有一套系统及方法来实现电网雷电预警信息的发布，为电网雷电事前防护及主动性雷电规避策略的制定提供数据基础。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种电网雷电预警信息发布系统及其发布方法，以解决在目前的电网雷电预警技术中缺少雷电预警信息发布环节，用户无法及时获取雷电预警信息的问题。

本发明的技术方案：一种电网雷电预警信息发布系统，包括通信数据库服务器、雷电预警等级划分服务器、线路网格化处理服务器和雷电预警信息发布服务器，所述的雷达和大气电场仪通过无线网络和通信数据库服务器连接，所述的雷电预警等级划分服务器分别与雷电定位装置、通信数据库服务器及线路网格化处理服务器有线通信连接，所述的雷电预警信息发布服务器与线路网格化处理服务器有线通信连接。

所述的雷电定位装置包括前置处理模块、数据库单元模块、定位计算模块和网络应用模块。

一种电网雷电预警信息发布系统，发布方法包括以下步骤：

步骤1：雷电预警等级划分服务器进行雷电预警等级划分；

步骤2：线路网格化处理服务器对输电线路杆塔进行网格化处理；

步骤3：雷电预警信息发布服务器发布雷电预警信息。

步骤1所述的雷电预警等级划分服务器进行雷电预警等级划分还包括以下步骤：

步骤1.1通信数据库服务器收来自雷电定位装置所采集的监测区域落雷信息、大气电场仪的报警状态，对接收到的信号进行处理后传递给雷电预警划分服务器；

步骤1.2雷电预警划分服务器接收来自雷电定位装置所采集的监测区域落雷信息和通信数据库服务器传递的大气电场仪的报警状态和雷达回波的强度数据；

步骤1.3雷电预警等级划分服务器根据划分策略对监测区域和线路进行黄、橙、红三个级别的雷电预警、雷击预警和雷击闪络预警。

步骤2所述的线路网格化处理服务器对输电线路杆塔进行网格处理还包括以下步骤：

步骤2.1从线路清单中获取待处理的输电线路的所有线路编号；

步骤2.2将输电线路杆塔按照地理区域以5km×5km网格为单位自动分段处理；

步骤2.3将得到线路分段结果保存到数据库中。

步骤3所述的雷电预警信息发布服务器发布雷电预警信息还包括以下步骤：

步骤3.1每10分钟获取数据库预警信息；

步骤3.2将预警信息按照线路编号、区域分组；

步骤3.3针对某一线路A、某一区域B，获取最高预警等级为L1；

步骤3.4获取30分钟后线路A和区域B的最高预警等级为L2；

步骤3.5比较预警等级L1和L2的大小，如果L1＜L2，则继续获取30分钟后线路A和区域B的最高预警等级，如果L1＞L2，则将预警等级L1的预警信息加入到候选预警信号集合；

步骤3.6将候选预警信息集合中相同线路编号、预警等级和区域的杆塔区段拼接，并合并连续的杆塔号；

步骤3.7根据用户关注的区域类型，将候选预警集合按省市汇总；

步骤3.8发送预警信息短信。

步骤2.2所述的将输电线路杆塔按照地理区域以5km×5km网格为单位自动分段处理还包括以下步骤：

步骤2.2.1查询线路的杆塔坐标；

步骤2.2.2对线路杆塔进行网格化处理，得到n个网络的线路坐标、网格中心经纬度、杆塔编号序列、网格起始杆塔经纬度、网络末端杆塔经纬度信息；

步骤2.2.3利用地理信息接口查询区域网格1～n所述的城市和省份。

本发明的有益效果：提供一种电网雷电预警信息发布系统及其发布方法，根据电网雷电预警的情况，利用本发明所述的电网雷电预警信息发布系统，根据步骤1对雷电监测区域进行预警等级划分得到预警等级高的区域和线路，根据步骤2线路网格化处理服务器对输电线路杆塔进行网格化处理得到预警等级高的区域和线路的编号、省份、城市等信息，最终步骤3根据步骤1和步骤2的结果，采用形式多样的短信将雷电预警信息进行发布，用户能及时获取雷电预警信息，确保了电网的安全稳定运行。

附图说明

图1是本发明系统结构框图；

图2是本发明线路网格化处理流程图；

图3是本发明线路网格化分段示意图；

图4是本发明线路网格化处理具体实现流程图；

图5是本发明雷电预警信息发布服务器实现流程图。

具体实施方式

一种电网雷电预警信息发布系统，包括通信数据库服务器、雷电预警等级划分服务器、线路网格化处理服务器和雷电预警信息发布服务器，所述的雷达和大气电场仪通过无线网络和通信数据库服务器连接，所述的雷电预警等级划分服务器分别与雷电定位装置、通信数据库服务器及线路网格化处理服务器有线通信连接，所述的雷电预警信息发布服务器与线路网格化处理服务器有线通信连接。

所述的雷电定位装置包括前置处理模块、数据库单元模块、定位计算模块和网络应用模块。

一种电网雷电预警信息发布系统，发布方法包括以下步骤：

步骤1：雷电预警等级划分服务器进行雷电预警等级划分；依据雷电定位装置记录的当前时刻前30分钟25km范围内雷电的个数进行黄、橙、红三个级别的雷电预警；依据雷电定位装置记录的当前时刻前30分钟杆塔区段内雷电的个数或雷达回波强度或大气电场仪的报警状态进行黄、橙、红三个级别的雷击预警；依据落在线路杆塔区段上的雷暴团内危险电流个数与总数的比值进行黄、橙、红三个级别的雷击闪络预警。

步骤2：线路网格化处理服务器对输电线路杆塔进行网格化处理；线路网格化处理服务器将输电线路杆塔按照地理区域以5km×5km网格为单位自动分段处理，并将包含网格地理位置所属区域的线路分段结果保存于数据库中，为后续输电线路雷电预警信息分用户区域权限管理发布提供基础数据支持，输电线路进行区域网格化预处理的流程图如图2所示，主要包括提取、处理和保存3个部分。

步骤3：雷电预警信息发布服务器发布雷电预警信息；雷电预警信息发布服务器包含推送预警信息发布、持续和解除的过程，会对雷电预警应用用户进行了不同关注类型的分类，不同的类型采用不同的短信报警方式和内容；同时会动态检查关注对象预警信息发布情况，如果过去30min内存在等级相同的报警，则不再发送警报，减少了预警推送信息的冗余度。

步骤1所述的雷电预警等级划分服务器进行雷电预警等级划分还包括以下步骤：

步骤1.1通信数据库服务器收来自雷电定位装置所采集的监测区域落雷信息、大气电场仪的报警状态，对接收到的信号进行处理后传递给雷电预警划分服务器；

步骤1.2雷电预警划分服务器接收来自雷电定位装置所采集的监测区域落雷信息和通信数据库服务器传递的大气电场仪的报警状态和雷达回波的强度数据；

步骤1.3雷电预警等级划分服务器根据划分策略对监测区域和线路进行黄、橙、红三个级别的雷电预警、雷击预警和雷击闪络预警。

具体的等级划分策略如表1所示：

表1：

步骤2所述的线路网格化处理服务器对输电线路杆塔进行网格处理还包括以下步骤：

步骤2.1从线路清单中获取待处理的输电线路的所有线路编号；从线路清单表中获取待处理的输电线路的所有线路编号，线路清单表包含的信息如:表2所示，分别为线路编号、省名、所属单位、电压等级、线路名、杆塔号、长度、修改时间。

表2：

步骤2.2将输电线路杆塔按照地理区域以5km×5km网格为单位自动分段处理；分段思路如图3所示，假设线路的某经纬度杆塔坐标为(x，y)，则x和y分别除以0.05的值四舍五入后再乘以0.05，则得到该杆塔所属的分段网格中心点。

步骤2.3将得到线路分段结果保存到数据库中；将得到结果线路分段表保存到数据库中的数据加入表中，如表3所示，其列信息分别为线路编号、网格中心经度、网格中心纬度、杆塔编号序列、网格起始杆塔经度、网格起始杆塔纬度、网格末端杆塔经度、网格末端杆塔纬度、所属城市和所属省份；

表3：

步骤3所述的雷电预警信息发布服务器发布雷电预警信息还包括以下步骤：

步骤3.1每10分钟获取数据库预警信息；

步骤3.2将预警信息按照线路编号、区域分组；

步骤3.3针对某一线路A、某一区域B，获取最高预警等级为L1；

步骤3.4获取30分钟后线路A和区域B的最高预警等级为L2；

步骤3.5比较预警等级L1和L2的大小，如果L1＜L2，则继续获取30分钟后线路A和区域B的最高预警等级，如果L1＞L2，则将预警等级L1的预警信息加入到候选预警信号集合；

步骤3.6将候选预警信息集合中相同线路编号、预警等级和区域的杆塔区段拼接，并合并连续的杆塔号；

步骤3.7根据用户关注的区域类型，将候选预警集合按省市汇总；

步骤3.8发送预警信息短信；对雷电预警应用用户进行了不同关注类型的分类，不同的类型采用不同的短信报警方式和内容，如表4所示。

表4：

:步骤2.2所述的将输电线路杆塔按照地理区域以5km×5km网格为单位自动分段处理还包括以下步骤：

步骤2.2.1查询线路的杆塔坐标；

步骤2.2.2对线路杆塔进行网格化处理，得到n个网络的线路坐标、网格中心经纬度、杆塔编号序列、网格起始杆塔经纬度、网络末端杆塔经纬度信息；

步骤2.2.3利用地理信息接口查询区域网格1～n所述的城市和省份。

Claims (7)

1.一种电网雷电预警信息发布系统，其特征在于：包括通信数据库服务器、雷电预警等级划分服务器、线路网格化处理服务器和雷电预警信息发布服务器，所述的雷达和大气电场仪通过无线网络和通信数据库服务器连接，所述的雷电预警等级划分服务器分别与雷电定位装置、通信数据库服务器及线路网格化处理服务器有线通信连接，所述的雷电预警信息发布服务器与线路网格化处理服务器有线通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种电网雷电预警信息发布系统，其特征在于：所述的雷电定位装置包括前置处理模块、数据库单元模块、定位计算模块和网络应用模块。

3.根据权利要求1所述的一种电网雷电预警信息发布系统，其特征在于：发布方法包括以下步骤：

步骤1：雷电预警等级划分服务器进行雷电预警等级划分；

步骤2：线路网格化处理服务器对输电线路杆塔进行网格化处理；

步骤3：雷电预警信息发布服务器发布雷电预警信息。

4.根据权利要求1或3所述的一种电网雷电预警信息发布系统，其特征在于：步骤1所述的雷电预警等级划分服务器进行雷电预警等级划分还包括以下步骤：

步骤1.1通信数据库服务器收来自雷电定位装置所采集的监测区域落雷信息、大气电场仪的报警状态，对接收到的信号进行处理后传递给雷电预警划分服务器；

步骤1.2雷电预警划分服务器接收来自雷电定位装置所采集的监测区域落雷信息和通信数据库服务器传递的大气电场仪的报警状态和雷达回波的强度数据；

步骤1.3雷电预警等级划分服务器根据划分策略对监测区域和线路进行黄、橙、红三个级别的雷电预警、雷击预警和雷击闪络预警。

5.根据权利要求1或3所述的一种电网雷电预警信息发布系统，其特征在于：步骤2所述的线路网格化处理服务器对输电线路杆塔进行网格处理还包括以下步骤：

步骤2.1从线路清单中获取待处理的输电线路的所有线路编号；

步骤2.2将输电线路杆塔按照地理区域以5km×5km网格为单位自动分段处理；

步骤2.3将得到线路分段结果保存到数据库中。

6.根据权利要求1或3所述的一种电网雷电预警信息发布系统，其特征在于：步骤3所述的雷电预警信息发布服务器发布雷电预警信息还包括以下步骤：

步骤3.1每10分钟获取数据库预警信息；

步骤3.2将预警信息按照线路编号、区域分组；

步骤3.3针对某一线路A、某一区域B，获取最高预警等级为L1；

步骤3.4获取30分钟后线路A和区域B的最高预警等级为L2；

步骤3.5比较预警等级L1和L2的大小，如果L1＜L2，则继续获取30分钟后线路A和区域B的最高预警等级，如果L1＞L2，则将预警等级L1的预警信息加入到候选预警信号集合；

步骤3.6将候选预警信息集合中相同线路编号、预警等级和区域的杆塔区段拼接，并合并连续的杆塔号；

步骤3.7根据用户关注的区域类型，将候选预警集合按省市汇总；

步骤3.8发送预警信息短信。

7.根据权利要求5所述的一种电网雷电预警信息发布系统，其特征在于：步骤2.2所述的将输电线路杆塔按照地理区域以5km×5km网格为单位自动分段处理还包括以下步骤：

步骤2.2.1查询线路的杆塔坐标；

步骤2.2.2对线路杆塔进行网格化处理，得到n个网络的线路坐标、网格中心经纬度、杆塔编号序列、网格起始杆塔经纬度、网络末端杆塔经纬度信息；

步骤2.2.3利用地理信息接口查询区域网格1～n所述的城市和省份。