CN108268972A - 基于天通与北斗卫星的空天一体化通导电力设施在线监测预警分析系统与方法 - Google Patents

基于天通与北斗卫星的空天一体化通导电力设施在线监测预警分析系统与方法 Download PDF

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Abstract

一种基于天通与北斗卫星的空天一体化通导电力设施在线监测预警分析系统，其特征在于，基于软件定义网络(SDN)架构，对电力系统进行监控，具体包括：SDN控制器、SDN交换机、数据采集模块、数据汇聚模块、数据分析模块、预测模块以及所述告警模块；数据采集模块按照划分的片区对电力系统设备进行数据采集，并将采集到的数据发送至所述数据汇聚模块，所述数据汇聚模块将汇聚后的数据发送至所述数据分析模块对数据进行分析，将分析后的数据发送至所述预测模块，根据实时地质情况以及预测结果进行告警，并通过不同显示模块进行显示。

Description

基于天通与北斗卫星的空天一体化通导电力设施在线监测预 警分析系统与方法
技术领域
一种基于天通与北斗卫星的空天一体化通导电力设施在线监测预警分析方法。
背景技术
长期以来，雨雪冰冻、台风、强对流、山火等极端天气和灾害频发，给电力设施造成严重的危害和损失，研究自然灾害和事故灾难对电力设施的影响，提高电力设施的在线预警监测能力，可以有效提升电网灾害综合监测预警和应急处置关键技术水平。
发明内容
本发明提出了利用天通卫星作为数据回传通道，建立实时在线监测与分析预警模型，利用北斗高精度地基定位，实现毫米级的位移监测，对分散的电力设施、铁塔线路进行有效监测，监测地质活动频率及地震影响预警分析。同时结合分散的电力设施监测范围，实现对地质活动监测分析，地质活动监测。结合实时气象数据，形成对区域的地质及电力设施位移变形预警分析方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析系统，其特征在于，基于软件定义网络(SDN)架构，对电力系统进行监控，具体包括：SDN控制器、SDN交换机、数据采集模块、所述数据汇聚模块、所述数据分析模块、所述预测模块以及所述告警模块；
SDN控制器，用于对SDN交换机进行控制；
SDN交换机，用于对数据进行转发；
数据采集模块，用于实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据发送至所述数据分析模块；
所述数据汇聚模块对各个数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同片区的数据以与片区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；
所述数据分析模块，接收源自各个数据采集模块采集的数据，并进行数据分析，将分析结果传输至所述预测模块；
所述预测模块，根据所述数据分析模块所发送的数据分析结果进行灾难预测，若预测结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；
所述告警模块，接收到所述预测模块的区域存在危险的信号后发出告警。
可选地，将电力设施以及铁塔线路所在区域划分为不同片区，每个片区内设置一个或多个数据采集模块，在数据采集完成后，经由SDN控制器所控制的对应片区的SDN交换机将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；数据采集模块采集当前片区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度。
可选地，其特征在于，所述数据分析模块对不同片区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。
可选地，若一个片区内多个采集模块采集的数据量均为0或者所述数据汇聚模块并未收到一个片区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块直接向所述告警模块发送指令进行告警；
若一个片区内所有采集模块采集到的数据经由分析模块进行分析后均显示当前片区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。
可选地，所述预测模块在进行预测时，结合历史地质活动频率以及地震等级，包括：设置时间阈值以及地震等级阈值以预测未来一段时间内相应片区工作环境的稳定性，在利用第一显示装置对片区进行卫星图显示时，根据预测结果的不同而利用不同颜色对相应片区进行显示。
本发明还提供了一种基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析方法：
一种基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析方法，其特征在于，实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据通过SDN控制器所控制的SDN交换机发送至所述数据汇聚模块；
对各个数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同片区的数据以与片区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；
接收源自各个数据采集模块采集的数据，并进行数据分析，将分析结果传输至所述预测模块；
根据所述数据分析模块所发送的数据分析结果进行灾难预测，若预测结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；
接收到所述预测模块的区域存在危险的信号后发出告警。
可选地，将电力设施以及铁塔线路所在区域划分为不同片区，每个片区内设置一个或多个数据采集模块，在数据采集完成后，经由SDN控制器所控制的对应片区的SDN交换机将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；数据采集模块采集当前片区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度。
可选地，对不同片区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。
可选地，若一个片区内多个采集模块采集的数据量均为0或者所述数据汇聚模块并未收到一个片区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块直接向所述告警模块发送指令进行告警；
若一个片区内所有采集模块采集到的数据经由分析模块进行分析后均显示当前片区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。
可选地，所述预测模块在进行预测时，结合历史地质活动频率以及地震等级，包括：设置时间阈值以及地震等级阈值以预测未来一段时间内相应片区工作环境的稳定性，在利用第一显示装置对片区进行卫星图显示时，根据预测结果的不同而利用不同颜色对相应片区进行显示。
本发明的有益效果是：可以实时在线监测与分析电力设施环境数据，根据预警模型，利用北斗高精度地基定位，可以对分散的电力设施、铁塔线路进行有效监测，监测地质活动频率及地震影响预警分析。同时结合分散的电力设施监测范围，实现对地质活动监测分析，地质活动监测。结合实时气象数据，形成对区域的地质及电力设施位移变形预警分析方法
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析系统的系统结构图
具体实现方法：
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析系统，可以提高电力设施的在线预警监测能力，可以有效提升电网灾害综合监测预警和应急处置关键技术水平。
如图1所示，本发明提供的的基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析系统，基于软件定义网络(SDN)架构，对电力系统进行监控，具体包括：SDN控制器、SDN交换机、数据采集模块、所述数据汇聚模块、所述数据分析模块、所述预测模块、所述告警模块以及显示装置；将电力设施以及铁塔线路所在区域划分为不同片区，每个片区内设置一个SDN交换机以及一个或多个数据采集模块，电力设施以及铁塔线路所在的全部片区的各个SDN交换机受同一个SDN控制器的控制。
SDN控制器，用于对SDN交换机进行控制；
SDN交换机，用于对数据进行转发；
数据采集模块，用于实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据发送至所述数据分析模块；
所述数据汇聚模块对各个数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同片区的数据以与片区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；
所述数据分析模块，接收源自各个数据采集模块采集的数据，并进行数据分析，将分析结果传输至所述预测模块；
所述预测模块，根据所述数据分析模块所发送的数据分析结果进行灾难预测，若预测结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；
所述告警模块，接收到所述预测模块的区域存在危险的信号后发出告警，告警分为不同级别，级别差异体现在第二显示装置的背景色中，若正在发生一级与二级或所述预测模块预测出近期会发生一级或二级地震，则第二显示装置背景色为蓝色，并显示地震发生片区标识；若正在发生三级或所述预测模块预测出近期会发生三级地震，则第二显示装置背景色为绿色，并显示地震发生片区标识；若正在发生四级或所述预测模块预测出近期会发生四级地震，则第二显示装置背景色为黄色，并显示地震发生片区标识；若正在发生五级或所述预测模块预测出近期会发生五级地震，则第二显示装置背景色为橙色，并显示地震发生片区标识；若正在发生五级以上或所述预测模块预测出近期会发生五级以上地震，则第二显示装置背景色为红色，并显示地震发生片区标识；若多个片区均正在发生地震或所述预测模块预测出近期会发生地震，则第二显示装置背景色以及地震发生片区标识按照告警级别由高到底的顺序滚动显示。
第一显示装置，可以对各个片区的灾难预测进行卫星云图显示。
将电力设施以及铁塔线路所在区域划分为不同片区，每个片区内设置一个或数据采集模块，在数据采集完成后，经由SDN控制器所控制的对应片区的SDN交换机将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；数据采集模块采集当前片区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度。
所述数据分析模块对不同片区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。
若一个片区内多个采集模块采集的数据量均为0或者所述数据汇聚模块并未收到一个片区内的任何数据，则直接向所述告警模块发送指令进行告警；
若一个片区内所有采集模块采集到的数据均显示当前片区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。
分析模块在进行数据分析时，结合历史地质活动频率以及地震等级，包括：设置时间阈值以及地震等级阈值以预测未来一段时间内相应片区工作环境的稳定性，在利用第一显示装置对片区进行卫星图显示时，根据预测结果的不同而利用不同颜色对相应片区进行显示。若所述预测模块预测出近期会发生一级或二级地震，则相应片区颜色色为蓝色，若所述预测模块预测出近期会发生三级地震，则相应片区颜色色为绿色，若所述预测模块预测出近期会发生四级地震，则相应片区颜色色为黄色，若所述预测模块预测出近期会发生五级地震，则相应片区颜色色为橙色，若所述预测模块预测出近期会发生超过五级的地震，则相应片区颜色色为红色，并显示地震发生片区标识。
分析模块根据片区标识进行判断，若超过两个的相邻片区均被预测出近期会发生地震，则所有相邻的被预测出现地震的片区在卫星云图中显示的灾害级别会上升一个级别进行图像显示。例如：三个相邻片区均被预测出近期发生三级地震，则在卫星云图中显示上述三个片区均为黄色。
本发明还提供了一种基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析方法，实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据通过SDN控制器所控制的SDN交换机发送至所述数据汇聚模块；
对各个数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同片区的数据以与片区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；
接收源自各个数据采集模块采集的数据，并进行数据分析，将分析结果传输至所述预测模块；
根据所述数据分析模块所发送的数据分析结果进行灾难预测，若预测结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；
所述告警模块，接收到所述预测模块的区域存在危险的信号后发出告警，告警分为不同级别，级别差异体现在第二显示装置的背景色中，若正在发生一级与二级或所述预测模块预测出近期会发生一级或二级地震，则第二显示装置背景色为蓝色，并显示地震发生片区标识；若正在发生三级或所述预测模块预测出近期会发生三级地震，则第二显示装置背景色为绿色，并显示地震发生片区标识；若正在发生四级或所述预测模块预测出近期会发生四级地震，则第二显示装置背景色为黄色，并显示地震发生片区标识；若正在发生五级或所述预测模块预测出近期会发生五级地震，则第二显示装置背景色为橙色，并显示地震发生片区标识；若正在发生五级以上或所述预测模块预测出近期会发生五级以上地震，则第二显示装置背景色为红色，并显示地震发生片区标识；若多个片区均正在发生地震或所述预测模块预测出近期会发生地震，则第二显示装置背景色以及地震发生片区标识按照告警级别由高到底的顺序滚动显示。
第一显示装置，可以对各个片区的灾难预测进行卫星云图显示。
将电力设施以及铁塔线路所在区域划分为不同片区，每个片区内设置一个或数据采集模块，在数据采集完成后，经由SDN控制器所控制的对应片区的SDN交换机将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；数据采集模块采集当前片区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度。
所述数据分析模块对不同片区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。
若一个片区内多个采集模块采集的数据量均为0或者所述数据汇聚模块并未收到一个片区内的任何数据，则直接向所述告警模块发送指令进行告警；
若一个片区内所有采集模块采集到的数据均显示当前片区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。
分析模块在进行数据分析时，结合历史地质活动频率以及地震等级，包括：设置时间阈值以及地震等级阈值以预测未来一段时间内相应片区工作环境的稳定性，在利用第一显示装置对片区进行卫星图显示时，根据预测结果的不同而利用不同颜色对相应片区进行显示。若所述预测模块预测出近期会发生一级或二级地震，则相应片区颜色色为蓝色，若所述预测模块预测出近期会发生三级地震，则相应片区颜色色为绿色，若所述预测模块预测出近期会发生四级地震，则相应片区颜色色为黄色，若所述预测模块预测出近期会发生五级地震，则相应片区颜色色为橙色，若所述预测模块预测出近期会发生超过五级的地震，则相应片区颜色色为红色，并显示地震发生片区标识。
分析模块根据片区标识进行判断，若超过两个的相邻片区均被预测出近期会发生地震，则所有相邻的被预测出现地震的片区在卫星云图中显示的灾害级别会上升一个级别进行图像显示。例如：三个相邻片区均被预测出近期发生三级地震，则在卫星云图中显示上述三个片区均为黄色。
本发明可以将基础数据与空间数据结合起来，使基础数据具备了空间展示的条件；并且可以对分散的电力设施、铁塔线路进行有效监测，监测地质活动频率及地震影响预警分析。同时结合分散的电力设施监测范围，实现对地质活动监测分析，地质活动监测。结合实时气象数据，形成对区域的地质及电力设施位移变形预警分析方法。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析系统，其特征在于，基于软件定义网络(SDN)架构，对电力系统进行监控，具体包括：SDN控制器、SDN交换机、数据采集模块、数据汇聚模块、数据分析模块、预测模块以及告警模块；
SDN控制器，用于对SDN交换机进行控制；
SDN交换机，用于对数据进行转发；
数据采集模块，用于实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据发送至所述数据分析模块；
所述数据汇聚模块对各个数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同片区的数据以与片区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；
所述数据分析模块，接收源自各个数据采集模块采集的数据，并进行数据分析，将分析结果传输至所述预测模块；
所述预测模块，根据所述数据分析模块所发送的数据分析结果进行灾难预测，若预测结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；
所述告警模块，接收到所述预测模块的区域存在危险的信号后发出告警。
2.如权利要求1所述的基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析系统，其特征在于，将电力设施以及铁塔线路所在区域划分为不同片区，每个片区内设置一个或多个数据采集模块，在数据采集完成后，经由SDN控制器所控制的对应片区的SDN交换机将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；数据采集模块采集当前片区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度。
3.如权利要求1所述的基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析系统，其特征在于，所述数据分析模块对不同片区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。
4.如权利要求1所述的基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析系统，其特征在于，若一个片区内多个采集模块采集的数据量均为0或者所述数据汇聚模块并未收到一个片区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块直接向所述告警模块发送指令进行告警；
若一个片区内所有采集模块采集到的数据经由分析模块进行分析后均显示当前片区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。
5.如权利要求1所述的基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析系统，其特征在于，所述预测模块在进行预测时，结合历史地质活动频率以及地震等级，包括：设置时间阈值以及地震等级阈值以预测未来一段时间内相应片区工作环境的稳定性，在利用第一显示装置对片区进行卫星图显示时，根据预测结果的不同而利用不同颜色对相应片区进行显示。
6.一种基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析方法，其特征在于，实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据通过SDN控制器所控制的SDN交换机发送至数据汇聚模块；
对各个数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同片区的数据以与片区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至数据分析模块；
接收源自各个数据采集模块采集的数据，并进行数据分析，将分析结果传输至预测模块；
根据所述数据分析模块所发送的数据分析结果进行灾难预测，若预测结果为区域存在危险，则将结果推送至告警模块；
接收到所述预测模块的区域存在危险的信号后发出告警。
7.如权利要求6所述的基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析系统，其特征在于，将电力设施以及铁塔线路所在区域划分为不同片区，每个片区内设置一个或多个数据采集模块，在数据采集完成后，经由SDN控制器所控制的对应片区的SDN交换机将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；数据采集模块采集当前片区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度。
8.如权利要求6所述的基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析方法，其特征在于，对不同片区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。
9.如权利要求8所述的基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析方法，其特征在于，若一个片区内多个采集模块采集的数据量均为0或者所述数据汇聚模块并未收到一个片区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块直接向所述告警模块发送指令进行告警；
若一个片区内所有采集模块采集到的数据经由分析模块进行分析后均显示当前片区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。
10.如权利要求6所述的基于天通与北斗卫星的天空一体化通导电力设施在线监测预警分析方法，其特征在于，在进行预测时，结合历史地质活动频率以及地震等级，包括：设置时间阈值以及地震等级阈值以预测未来一段时间内相应片区工作环境的稳定性，在利用第一显示装置对片区进行卫星图显示时，根据预测结果的不同而利用不同颜色对相应片区进行显示。
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