CN113406726B - 油气站场雷电事故预警方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种油气站场雷电事故预警方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取油气站场电力系统对应的目标组件信息；根据所述目标组件信息以及对应的连接关系建立所述电力系统对应的等效电路模型；对所述等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据；根据所述雷击试验数据对所述油气站场电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估；若否，则生成油气站场雷电事故预警信息。本发明的方法，通过模拟雷击试验，无需收集大量真实雷电灾害数据，有效减少工作量且提高工作效率，避免人工判断带来的误差和漏报警等问题，使得分析结果更加准确，还可生成预警信息提示用户及早采取相应的预防措施。

Description

油气站场雷电事故预警方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及雷电评价技术，尤其涉及一种油气站场雷电事故预警方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

近年来，随着石油工业的迅速发展，大量油气管道系统、油罐等设施相继投入运行，并且规模、数量不断扩大。油气站场是指油气集输工程中用于油气收集、输送的各类井场和各类功能站。雷电灾害是一种在短时间内放出高电流的气象灾害，对于油气站场而言，无论是原油、成品油或是天然气都属于易燃易爆的危险品，雷电灾害会对油气站场造成较大危害。

目前，考虑到雷电对油气站场造成危害，研究人员会对发生在油气站场的真实雷电灾害数据进行安全性研究，但通常是在发生雷电灾害之后才能收集到相应的数据，而且还需要使用大量真实雷电案例进行系统分析。

但是上述研究方式基于大量且真实的雷电灾害数据，工作量大且工作效率过低，依赖于研究人员的主观评判，导致评估结果并不准确。

发明内容

本发明提供一种油气站场雷电事故预警方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有的油气站场安全性研究工作量大且效率过低的问题。

第一方面，本发明提供一种油气站场雷电事故预警方法，包括：

获取油气站场电力系统对应的目标组件信息；

根据所述目标组件信息以及对应的连接关系建立所述电力系统对应的等效电路模型；

对所述等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据；

根据所述雷击试验数据对所述油气站场电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估；

若否，则生成油气站场雷电事故预警信息。

第二方面，本发明提供一种油气站场雷电事故预警装置，包括：

获取单元，用于获取油气站场电力系统对应的目标组件信息；

构建单元，用于根据所述目标组件信息以及对应的连接关系建立所述电力系统对应的等效电路模型；

试验单元，用于对所述等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据；

信息生成单元，用于根据所述雷击试验数据对所述油气站场电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估；若否，则生成油气站场雷电事故预警信息。

第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：存储器，处理器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如第一方面所述的方法。

第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面所述的方法。

第五方面，本发明实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的方法。

本发明实施例提供的油气站场雷电事故预警方法、装置、设备及存储介质，通过获取油气站场电力系统对应的目标组件信息，根据目标组件信息以及对应的连接关系建立电力系统对应的等效电路模型，对等效电路模型进行模拟雷击试验得到雷击试验数据，进而根据雷击试验数据对油气站场电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估，若是，则生成预警信息。通过模拟雷击试验，不需要收集大量真实雷电灾害数据，有效减少工作量且提高工作效率，避免人工判断带来的误差和漏报警等问题，使得分析结果更加准确，还可生成预警信息提示用户及早采取相应的预防措施。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明提供的油气站场雷电事故预警方法的第一网络架构示意图；

图2是本发明第一实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的油气站场雷电事故预警方法中配电室等效电路示意图；

图4是本发明实施例提供的油气站场雷电事故预警方法中泵房等效电路示意图；

图5是本发明实施例提供的油气站场雷电事故预警方法中中控室等效电路示意图；

图6是本发明实施例提供的油气站场雷电事故预警方法中监控系统等效电路示意图；

图7是本发明第二实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的流程示意图；

图8是本发明第三实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的流程示意图；

图9是本发明一实施例提供的油气站场雷电事故预警装置的结构示意图；

图10是用来实现本发明实施例的油气站场雷电事故预警方法的电子设备的第一框图；

图11是用来实现本发明实施例的油气站场雷电事故预警方法的电子设备的第二框图。

附图标记：

31-电缆 32-电压表 33-变压器 34-发电机定子 35-发电机转子 41-泵 51-电脑61-摄像头

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

现有技术中，针对油气站场的雷电灾害分析，研究人员一般通过分析大量真实案例进行安全性评估，此种分析方案基于以往多次真实雷电事故，研究人员预先收集大量的真实雷电数据。研究人员针对站场内一些系统例如仪表系统、电力系统等设施的雷击灾害进行研究，能够定量的计算分析得出油气站场电路安全性的评价结果，并提出一些改进措施，此过程中还需要研究人员进行主观预测，并根据以往经验进行判断分析。

而现有技术中油气站场的雷电事故案例数量有限，研究人员在数据收集上需要花费大量时间，不仅工作量大，工作效率也受到影响。而且研究人员依赖于主观预测以及以往经验对油气站进行研究，每个研究人员的观点以及经验都不同，使得分析结果的准确性受到影响。

所以针对现有技术中存在的研究过程依赖于大量且真实的雷电灾害数据，工作量大且工作效率过低，而且分析结果不够准确的技术问题，发明人在研究中发现，能够使研究过程不需要依赖于大量且真实的雷电灾害数据，减少工作量且提高工作效率，可针对油气站场电力系统建立等效电路模型，在等效电路的基础上对雷电灾害进行模拟，进行雷击试验，根据雷击试验数据对电力系统是否安全进行评估。

而针对现有技术中存在的雷电灾害的研究过程中需要人为主观预测从而得到分析结果，得到的分析结果不够准确的技术问题，发明人在研究中发现，可基于油气站场电力系统的目标组件信息自动建立等效电路模型，进一步模拟雷击试验得到试验数据，再根据雷击试验数据对电力系统是否安全进行评估。能够不依赖于人工，分析结果更加准确。

所以发明人基于上述的创造性发现，提出了本发明实施例的技术方案。下面对本发明实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的应用场景进行介绍。

如图1所示，本发明实施例提供的油气站场雷电事故预警方法对应的应用场景可以为：在设计工程师对至少一个油气站场电路设计完成，但各油气站场电力系统未建立前，在数据库或外部服务器2中预先存储各油气站场电力系统的初始组件信息。电子设备1对初始组件信息进行筛选得到电力系统的目标组件信息，根据目标组件信息以及连接关系建立电力系统对应的等效电力模型，对模型进行雷击试验得到雷击试验数据，根据雷击试验数据对电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估，若否，则生成油气站场雷电事故预警信息，并对该油气站场电力系统进行优化后再构建实际电力系统。或者应用场景还可以为：至少一个油气站场电力系统已建立完成，在数据库或外部服务器2中预先存储各油气站场电力系统的初始组件信息，电子设备1对初始组件信息进行筛选得到电力系统的目标组件信息，根据目标组件信息以及连接关系建立电力系统对应的等效电力模型，对模型进行雷击试验得到雷击试验数据，根据雷击试验数据对电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估，若否，生成油气站场雷电事故预警信息，对该油气站场电路系统进行调整，使其符合安全标准。所以在上述两种应用场景中，可包括电子设备1及数据库或外部服务器2。在电子设备1中预先安装有油气站场雷电事故预警方法对应的客户端。在服务器2中预先存储有多个预设油气站场初始组件信息。在客户端的操作界面显示油气站场电力系统列表，油气站场电力系统列表包括多个油气站场电力系统标识，用户选择列表中的任意油气站场电力系统标识即可触发油气站场电力系统评估请求，在用户通过客户端的操作界面触发油气站场电力系统评估请求时，电子设备1对电力系统评估请求进行解析，获取到油气站场电力系统的标识信息，电子设备1通过访问服务器2获取标识信息对应的油气站场电力系统的初始组件信息，对初始组件信息进行筛选，获得油气站场电力系统的目标组件信息。并根据目标组件信息以及对应的连接关系建立电力系统对应的等效电路模型。然后电子设备1对等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据，进而根据雷击试验数据对油气站场电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估，若否，则电子设备1生成油气站场雷电事故预警信息。

以下将参照附图来具体描述本发明的实施例。

图2是本发明第一实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的流程示意图，如图2所示，本实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的执行主体为油气站场雷电事故预警装置，该油气站场雷电事故预警装置位于电子设备中，则本实施例提供的油气站场雷电事故预警方法包括以下步骤：

步骤101，获取油气站场电力系统对应的目标组件信息。

本实施例中，目标组件包括油气站场中的贵重设备、易损设备、难维修设备以及损坏后对生产、生活影响较大的设备等。在建模之前，需要获取油气站场的排布图，从排布图中获取目标组件信息，具体地，通过排布图确定油气站场系统中各功能区域的贵重设备、易受损设备、难维修设备、损坏后对生产、生活影响较大的设备。其中，功能区域根据实际情况设置，功能区域包括配电室、泵房、中控室以及监控系统，但不限于配电室、泵房、中控室以及监控系统。

其中，目标组件信息包括贵重设备的标识、易受损设备的标识、难维修设备的标识以及损坏后对生产生活影响较大的设备的标识，其中，设备标识包括设备名称、设备编码等。

其中，贵重设备指本身经济价值较高或替换成本较高的设备，此类设备在雷电灾害中受到损害时，设备本身的更换会造成很大的经济损失，所以应当视为重要设备，并在评价的过程中加以重视。易受损设备指设备整体或其中某些元件的击穿电压相对较低，或在受到来自电力系统中脉冲电力的影响时相比其他设备而言更易受到损害，易损设备还包括容易引起雷击事故的室外设备。难维修设备是指受损发生故障，需要维修维护时间较长的设备。损坏后对生产、生活影响较大的设备在整个油气站场电力系统中起到关键作用，一旦该类设备发生故障无法工作，有可能会导致油气站场电力系统受到严重影响，严重时可导致油气站场停产。

具体地，本实施例中，作为一种可选实施方式，在获取油气站场目标组件前，可预先存储所有类型的目标组件的标识信息，则在获取油气站场目标组件时，将油气站场的组件标识与预先存储所有类型目标组件的标识信息进行对比，若与预先存储的某目标组件的标识信息相匹配，则提取出油气站场中该组件信息作为目标组件信息。

步骤102，根据目标组件信息以及对应的连接关系建立电力系统对应的等效电路模型。

本实施例中，基于功能区域中各目标组件信息以及各目标组件对应的连接关系建立各功能区域的等效电路图，再根据各功能区域的等效电路图以及各功能区域对应的连接关系建立对应的等效电路模型。

其中，本实施例中各功能区域包括配电室、泵房、中控室以及监控系统，配电室对应的目标组件包括发电机、变压器，发电机用于提供油气站场的生产生活用电，发电机产生的电能可能会存在不稳定、电压较大等问题，所以发电机产生的电能需要经过变压器进行降低整流后输入油气站场供电系统。

如图3所示，配电室对应的目标组件包括：变压器、发电机、电缆以及电压表。配电室等效电路中包括电缆31、电压表32、变压器33、发电机定子34、发电机转子35。考虑供电电缆较长，如将其自身电阻忽略可能导致较大的误差，故功能区域的电流流入处加入π型电路元件模型电缆，从而模拟电缆自身电阻可能带来的影响。电压表用于测量发电机、发电机的电压值。其中，发电机包括定子和转子，定子和转子分别连接电压表。其中，变压器简化为三个电容，左侧为高压端、右侧为低压端、中间电流用以整流，高压端和低压端分别连接电压表。考虑到闪电击中大地后产生的电压幅值高达上万伏，而油气站场中生活用电一般为220V，生产用电一般为380V，与雷击引起的电压相比基本可忽略不计，所以在模型中未设置相应的电源模型。

如图4所示，泵房对应的目标组件包括：泵、电缆以及电压表。泵房等效电路中包括多个泵41、电缆31以及电压表32，其中，本实施例中以三个泵为例说明，设置三个并联的RL元件表示三个并联的泵，可设置R＝1Ω， L＝0.001mH，也可以为其他适合的数值。需要说明的是本实施例中提及的并联其物理意义是描述三个泵供电电源的连接方式，并不表示三个泵体的工作关系。泵房中一般有油泵、压缩机等，油泵、压缩机工作原理与发电机相似，可选用发电机模型代替泵房内部设备模型，模型建立的过程中可将种泵和压缩机统称为泵。泵房右侧为中性点，即电路零点。每个泵连接一个电压表，用于测量泵受雷击的影响。

如图5所示，中控室对应的目标组件包括：电脑、电缆以及电压表。中控室等效电路图包括多个电脑51、电缆31以及电压表32，图5中部分电脑未示出。考虑到电脑的工作用途不同，例如有一些电脑用于视频监控，有一部分电脑用于远程监，一部分电脑用于数据监测，不同的电脑由不同的电源进行供电，在建模时将电脑以串联和并联的方式连接。电脑分别以一个RLC 系统进行建模，可设置R＝1Ω，L＝0.001mH，C＝0.0001μF，也可以为其他适合的数值。第一排设备的最右侧有1个额外RLC原件表示设备接入中性点。在每一排最接近供电电源一端分别设置电压表，测试每一排设备在受到雷击影响。

如图6所示，监控系统对应的目标组件包括：摄像头、电缆以及电压表。监控系统等效电路图包括多个摄像头61、电缆以及多个电压表。监控系统以摄像头为例，摄像头等效电路中包括摄像头、电缆以及电压表，其中，摄像头用电感元件代替，可设置L＝1mH，也可以为其他适合的数值。每个摄像头连接一个电压表，电压表可用于检测摄像头受到雷击的影响。

此外，油气站场目标组件还包括避雷针、防电泳装置、接闪器等，在建模时可根据情况在等效电路模型中增加避雷针、防电泳装置、接闪器等。

进一步地，基于各功能区域的等效电路图以及对应的连接关系建立电力系统对应的等效电路模型，其中，连接关系包括并联，各功能区域之间并联形成对应的等效电路模型。

步骤103，对等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据。

本实施例中，在等效模型建立完成后进行模拟雷击试验，首先选取目标雷击点，在各功能区域中选取目标组件作为目标雷击点，进行雷击试验，具体地，建立一个脉冲电流模拟雷电，为了分析更加全面，设置多处目标雷击点，进一步得到多个雷击试验数据。

步骤104，根据雷击试验数据对油气站场电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估。

本实施例中，分析雷击试验数据，获取雷击后等效电路模型中各电压表的数值，进而得到各电压表对应的电压值，根据电压值对电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估。

步骤105，若否，则生成油气站场雷电事故预警信息。

本实施例中，若电力系统在雷电条件下运行不安全，进一步生成油气站场雷电事故预警信息，用于提示用户当前油气站场电力系统在发生雷电事故时会出现损坏，需要对电力系统进行改进。

本实施例提供的油气站场雷电事故预警方法，通过获取油气站场电力系统对应的目标组件信息，根据目标组件信息以及对应的连接关系建立电力系统对应的等效电路模型，进一步模拟雷击，对等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据，进而根据雷击试验数据对电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估。通过模拟雷击试验，无需收集大量真实雷电灾害数据，有效减少工作量且提高工作效率，避免人工判断带来的误差和漏报警等问题，使得分析结果更加准确，还可生成预警信息提示用户及早采取相应的预防措施。

本实施例中，步骤101之前包括以下步骤：

步骤100a，获取油气站场电力系统对应的初始组件信息。

本实施例中，获取油气站场的排布图，排布图中包括各功能区域的初始组件信息，初始组件包括贵重设备、易受损设备、难维修设备、损坏后对生产、生活影响较大的设备、非贵重设备、不易受损设备、易维修设备、损坏后对生产、生活影响较小的设备等。其中，初始组件信息包括各设备标识，其中设备标识包括设备名称、设备编码等。

步骤100b，根据预设策略对初始组件信息进行筛选，得到油气站场电力系统对应的目标组件信息。

本实施例中，为了减少建模时的工作量，可对初始组件信息进行筛选，预设策略可根据实际情况设置，本实施例中的预设策略为筛选后保留贵重设备、易受损设备、难维修设备、损坏后对生产、生活影响较大的设备，去除非贵重设备、不易受损设备、易维修设备、损坏后对生产、生活影响较小的设备。最终将贵重设备、易受损设备、难维修设备、损坏后对生产、生活影响较大的设备标识作为目标组件信息。在不影响整体建模的情况下有选择性的去除一些设备，可减少建模时的工作量。

可选地，预先建立设备标识与设备归属的映射关系，其中，设备标识包括设备名称、设备编码等，在获取到油气站场的排布图，从中获取各设备标识，并根据设备标识、映射关系确定设备归属，确定设备应该归属到贵重设备或是易受损设备或是难维修设备还是损坏后对生产生活影响较大的设备中，将无法归属的设备去除，无法归属的设备包括非贵重设备、不易受损设备、易维修设备、损坏后对生产、生活影响较小的设备。

图7是本发明第二实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的流程示意图，如图7所示，本实施例提供的油气站场雷电事故预警方法，在本发明上述实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的基础上，对步骤103进行了进一步的细化，则步骤103包括以下步骤：

步骤1031，在等效电路模型中选取至少一个目标组件作为目标雷击点，并选择雷击模式。

本实施例中，在等效电路模型中选取功能区中至少一个目标组件作为目标雷击点，若选取中控室作为目标雷击点，则雷击位置为中控室中与电脑连接的电缆处；若选取配电室作为目标点击点，则雷击位置为发电机连接的电缆处；若选取泵房作为目标雷击点，则雷击位置为与泵体连接的电缆处；若选取监控系统作为目标雷击点，则雷击位置为与摄像头连接的电缆处。利用电路仿真模拟器(英文为：ATP Draw)建立模型并模拟雷电灾害的发生。

其中，雷击模式包括单相雷击、二相雷击以及三相雷击，其中，单相雷击相对二相雷击和三相雷击对目标组件的损害更大，三相、二相可对电压进行分压处理，对目标组件的损害没有单相对目标组件的损害大，可根据需求选择不同的雷击模式加以分析，本实施例中的模拟部分选择在单相雷击进行雷击试验。

步骤1032，根据预设脉冲电流生成雷电信号。

本实施例中，预设脉冲电流大小可设置为10000A，峰值时间为t_p＝1.2×10^-6s，半峰值时间为t_h＝5×10^-5s，也可以为其他适合的数值，可在模型中直接调整脉冲电源的位置以模拟不同的雷击位置，进一步生成雷电信号。

步骤1033，采用雷电信号在目标雷击点按照选择的雷击模式触发模拟雷击试验，得到雷击试验数据，其中雷击试验数据包括等效电路模型中各目标组件电压。

本实施例中，采用雷电信号在目标雷击点对应的雷击位置按照选择的雷击模式出发模拟雷击试验，得到雷击试验数据，分析雷击试验数据，进一步得到等效电路模型中各目标组件电压加以分析。

图8是本发明第三实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的流程示意图，如图8所示，本实施例提供的油气站场雷电事故预警方法，在本发明上述实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的基础上，对步骤104进行了进一步的细化，则步骤104包括以下步骤：

步骤1041，获取等效电路模型中各目标组件最大电压以及各目标组件击穿电压。

本实施例中，雷击点处在短时间内放出高电压、高电流，通过对电流和/ 或电压进行分析，可确定油气站场等效电路模式是否符合安全标准，本实施例中以电压为例说明，获取等效电路模型中各目标组件电压，目标组件电压包括目标组件的最大电压，最大电压可代表目标组件受雷击的影响情况。

其中，击穿电压是使电介质击穿的电压，电介质在足够强的电场作用下将失去其介电性能成为导体，称为电介质击穿，所对应的电压称为击穿电压。

步骤1042，将各目标组件最大电压与各目标组件击穿电压进行比较。

本实施例中，将各目标组件的最大电压与各目标组件的击穿电压进行比较，例如，将配电室中的发电机雷击后的最大电压与发电机的击穿电压进行比较。

步骤1043，根据比较结果对油气站场在雷电条件下运行是否安全进行评估。

本实施例中，根据各目标组件最大电压与各目标组件击穿电压的比较结果对油气站场在雷电条件下运行是否安全进行评估，若电力系统在雷电条件下运行不安全，可根据情况增加避雷针、防电泳装置、接闪器等。

作为一种可选实施方式，本实施例中，步骤1043包括以下步骤：

步骤201，若任意目标组件最大电压大于该目标组件击穿电压，则确定电力系统未通过安全评估，对等效电路模型进行优化。

本实施例中，若任意一个目标组件的最大电压大于该目标组件的击穿电压，说明目标组件受雷击影响严重，现有的电力系统不安全，确定电力系统未通过安全评估，进一步电力系统对应的等效电路模型进行优化。优化等效电路模型可降低目标组件受雷击的影响。

步骤202，若各目标组件最大电压均小于对应目标组件击穿电压，则确定油气站场电力系统通过安全评估。

本实施例中，若各目标组件的最大电压均小于各目标组件对应的击穿电压，说明目标组件受雷击影响不大，现有的电力系统可以通过安全评估。

在本发明上述实施例提供的油气站场雷电事故预警方法的基础上，对步骤201中对等效电路模型进行优化进行了进一步的细化，则步骤201包括以下步骤：

步骤200a，根据目标雷击点选择对应的防雷策略，根据防雷策略对等效电路模型进行调整。

本实施例中，基于不同雷击点可建立对应的防雷策略，如表1所示，若选取配电室作为目标雷击点，雷击位置为与配电室连接的电缆处，进一步读取配电室中发电机转子的电压、发电机定子的电压、变压器的电压、泵房中泵的电压、中控室中电脑的电压以及监控系统中摄像头的电压。表1中为配电室中发电机转子的最大电压、发电机定子的最大电压、变压器的最大电压、泵房中泵的最大电压、中控室中电脑的最大电压以及监控系统中摄像头的最大电压。当配电室作为目标雷击点时，模拟雷击后，发电机转子和发电机定子的最大电压远大于发电机击穿电压，且变压器高压端的最大电压远大于变压器击穿电压，说明受到破坏最严重的是发电机和变压器，因变压器起到了缓冲的作用，对泵、电脑、摄像头影响不大。本实施例中，可针对不同的雷击点预先设置相应的防雷策略，以配电室为例，配电室对应防雷策略包括对发电机和变压器进行降压处理、优化接地。

表1雷击影响情况

请继续参照表1，若选取监控系统作为目标雷击点，雷击位置为与摄像头连接的电缆处，模拟雷击后，发电机转子和发电机定子的最大电压远大于发电机击穿电压，变压器高压端的最大电压远大于变压器击穿电压，泵、电脑以及摄像头的最大电压均大于各自对应的击穿电压，说明各功能区域均受到雷击破坏，监控系统对应的防雷策略包括增加避雷器、接闪器等避雷设施，可根据该防雷策略对等效电路加以改进，从而根据等效电路对现有的电力系统进行改进，以减少监控系统被雷电直接击后对油气站场电力系统中其他设备的影响。

其中，若选取泵房作为目标雷击点，雷击位置为与泵连接的电缆处，模拟雷击后，发电机转子和发电机定子的最大电压大于发电机击穿电压，变压器高压端的最大电压大于变压器击穿电压，泵、电脑以及摄像头的最大电压均大于各自对应的击穿电压，说明各功能区域均受到雷击破坏，泵房对应的防雷策略包括增加避雷器、接闪器等避雷设施，可根据该防雷策略对等效电路加以改进，从而根据等效电路对现有的电力系统进行改进，以减少泵房被雷电直接击后对油气站场中其他设备的影响。

其中，若中控室作为目标雷击点，雷击位置为与电脑连接的电缆处，模拟雷击后，发电机转子和发电机定子的最大电压小于发电机击穿电压，变压器高压端、低压端的最大电压小于变压器击穿电压，泵、电脑以及摄像头的最大电压均小于各自对应的击穿电压，因中控室中存在大量电脑，电脑对雷击脉冲起到了缓冲作用，使得各功能区域受到的雷击影响较小，但考虑到中控室内一般有工作人员值班，可增加避雷器、接闪器等避雷设施对等效电路加以改进，从而根据等效电路对现有的电力系统进行改进，以减少人员伤亡。

步骤200b，对调整后的等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据，其中雷击试验数据包括等效电路模型中各目标组件电压。

本实施例中，根据目标雷击点对应的防雷策略对等效电路加以调整，对调整后的等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据，分析雷击试验数据，得到各目标组件电压并加以分析。

步骤200c，将各目标组件最大电压与各目标组件击穿电压进行比较。

本实施例中，将各目标组件的最大电压值与各目标组件击穿电压进行比较，从而确定是否需要再次调整等效电路。

步骤200d，若各目标组件最大电压均小于各目标组件击穿电压，则将调整后的等效电路模型作为最优电路模型，并输出最优电路模型。

本实施例中，若各目标组件的最大电压全部小于各目标组件对应的击穿电压，说明调整后的等效电路模型符合安全标准，将调整后的等效电路模型作为最优电路模型，并输出最优电路模型，用户可根据最优电路模型调整油气站场电路。

步骤200e，若任意目标组件最大电压大于该目标组件击穿电压，则执行根据预设防雷措施对等效电路模型进行调整的步骤，直至各目标组件电压均小于各目标组件击穿电压时停止对等效电路模型进行调整。

本实施例中，若任意一个目标组件的最大电压大于该目标组件击穿电压，说明调整后的等效电路模型不符合安全标准，继续根据防雷策略对等效电路模型进行调整，直到全部目标组件最大电压均小于各目标组件击穿电压时停止对等效电路模型进行调整，以符合安全标准的等效电路模型作为最优电路模型。

本实施例中，采用防雷策略对不符合安全标准的等效电路进行调整，对调整后的等效电路模型再次进行模拟雷击试验，分析雷击试验数据，若各目标组件最大电压均小于各目标组件击穿电压，该调整后的等效电路模型为最优电路模型，最优模型中采用了适合的防雷策略，对各目标组件起到了保护作用，使得各目标组件受雷击影响最小，最终得到符合安全标准的最优电路模型。

图9是本发明一实施例提供的油气站场雷电事故预警装置300的结构示意图，如图9所示，本实施例提供的油气站场雷电事故预警装置包括获取单元301，构建单元302，试验单元303，信息生成单元304。

其中，获取单元301，用于获取油气站场电力系统对应的目标组件信息。构建单元302，用于根据目标组件信息以及对应的连接关系建立电力系统对应的等效电路模型。试验单元303，用于对等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据。信息生成单元304，用于根据雷击试验数据确定电力系统是否符合安全标准；若电力系统不符合安全标准，则生成油气站场雷电事故预警信息。

本实施例提供的用于油气站场雷电事故预警装置可以执行图3所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果与图3所示方法实施例类似，在此不再一一赘述。

可选地，获取单元301，包括第一获取模块，筛选模块：

其中，第一获取模块，用于获取油气站场电力系统对应的初始组件信息。筛选模块，用于根据预设策略对初始组件信息进行筛选，得到油气站场电力系统对应的目标组件信息。

可选地，试验单元303，包括：选择模块，信号生成模块，模拟雷击模块。

其中，选择模块，用于在等效电路模型中选取至少一个目标组件作为目标雷击点，并选择雷击模式。信号生成模块，用于根据预设脉冲电流生成雷电信号。模拟雷击模块，用于采用雷电信号在目标雷击点按照选择的雷击模式触发模拟雷击试验，得到雷击试验数据，其中雷击试验数据包括等效电路模型中各目标组件电压。

可选地，信息生成单元304，还用于获取等效电路模型中各目标组件最大电压以及各目标组件击穿电压。还用于将各目标组件最大电压与各目标组件击穿电压进行比较。还用于根据比较结果对油气站场在雷电条件下运行是否安全进行评估。

可选地，信息生成单元304，还用于若任意目标组件最大电压大于该目标组件击穿电压，则确定电力系统未通过安全评估，对等效电路模型进行优化；若各目标组件最大电压均小于对应目标组件击穿电压，则确定油气站场电力系统通过安全评估。

可选地，信息生成单元304，包括：优化单元。

其中，优化单元，用于根据目标雷击点选择对应的防雷策略，根据防雷策略对等效电路模型进行调整；对调整后的等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据；将各目标组件最大电压与各目标组件击穿电压进行比较；若各目标组件最大电压均小于各目标组件击穿电压，则将调整后的等效电路模型作为最优电路模型，并输出最优电路模型；若任意目标组件最大电压大于该目标组件击穿电压，则执行根据预设防雷措施对等效电路模型进行调整的步骤，直至各目标组件最大电压均小于各目标组件击穿电压时停止对等效电路模型进行调整。

图10是用来实现本发明实施例的油气站场雷电事故预警方法的电子设备的第一框图，如图10所示，该电子设备400包括：存储器401，处理器 402。

存储器401存储计算机执行指令；

至少一个处理器402执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行上述实施例一至实施例三中任意一个实施例提供的方法。

图11是用来实现本发明实施例的油气站场雷电事故预警方法的电子设备的第二框图，如图11所示，该电子设备可以是计算机，数字广播终端，消息收发设备，平板设备，个人数字助理，服务器，服务器集群等。

电子设备500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电源组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(I/O)接口512，传感器组件514，以及通信组件516。

处理组件502通常控制电子设备500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件502可以包括一个或多个处理器520来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理组件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。

存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在电子设备500的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件506为电子设备500的各种组件提供电力。电源组件506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为电子设备500生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件508包括在电子设备500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当电子设备500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当电子设备500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为电子设备500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到电子设备500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如组件为电子设备500的显示器和小键盘，传感器组件514还可以检测电子设备500或电子设备500一个组件的位置改变，用户与电子设备500接触的存在或不存在，电子设备500方位或加速/减速和电子设备500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件514还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件516被配置为便于电子设备500和其他设备之间有线或无线方式的通信。电子设备500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G 或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，通信组件516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，电子设备500可以被一个或多个应用专用集成电路 (ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器504，上述指令可由电子设备500的处理器520 执行以完成上述方法。例如，非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

一种计算机可读存储介质，当该存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得终端设备能够执行上述电子设备的油气站场雷电事故预警方法。

在示例性实施例中，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行上述任一实施例的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (4)

1.一种油气站场雷电事故预警方法，其特征在于，所述方法包括：

获取油气站场电力系统对应的目标组件信息；

根据所述目标组件信息以及对应的连接关系建立所述电力系统对应的等效电路模型，其中，所述连接关系包括并联，各功能区域之间并联形成对应的等效电路模型；

对所述等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据；

根据所述雷击试验数据对所述油气站场电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估；

若否，则生成油气站场雷电事故预警信息；

所述获取油气站场电力系统对应的目标组件信息之前，包括：

获取油气站场电力系统对应的初始组件信息；

根据预设策略对所述初始组件信息进行筛选，得到油气站场电力系统对应的目标组件信息，其中，所述目标组件信息包括贵重设备的标识、易受损设备的标识、难维修设备的标识，其中，设备标识包括设备名称、设备编码；

所述对所述等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据，包括：

在所述等效电路模型中选取至少一个目标组件作为目标雷击点，并选择雷击模式，其中，所述目标雷击点为中控室、配电室、泵房或者监控系统，所述雷击模式包括单相雷击、二相雷击以及三相雷击；

根据预设脉冲电流生成雷电信号；

采用所述雷电信号在所述目标雷击点按照选择的雷击模式触发模拟雷击试验，得到雷击试验数据，其中所述雷击试验数据包括等效电路模型中各目标组件电压；

所述根据所述雷击试验数据对所述油气站场电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估，包括：

获取所述等效电路模型中各目标组件最大电压以及各目标组件击穿电压；

将各目标组件最大电压与各目标组件击穿电压进行比较；

若任意目标组件最大电压大于该目标组件击穿电压，则确定所述电力系统未通过安全评估，对所述等效电路模型进行优化；

若各目标组件最大电压均小于对应目标组件击穿电压，则确定油气站场所述电力系统通过安全评估；

所述对所述等效电路模型进行优化，包括：

根据目标雷击点选择对应的防雷策略，根据所述防雷策略对所述等效电路模型进行调整；

对调整后的等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据，其中所述雷击试验数据包括等效电路模型中各目标组件电压；

将各目标组件最大电压与各目标组件击穿电压进行比较；

若各目标组件最大电压均小于各目标组件击穿电压，则将调整后的等效电路模型作为最优电路模型，并输出所述最优电路模型；

若任意目标组件最大电压大于该目标组件击穿电压，则执行根据预设防雷措施对所述等效电路模型进行调整的步骤，直至各目标组件最大电压均小于各目标组件击穿电压时停止对所述等效电路模型进行调整。

2.一种油气站场雷电事故预警装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取油气站场电力系统对应的目标组件信息；

构建单元，用于根据所述目标组件信息以及对应的连接关系建立所述电力系统对应的等效电路模型，其中，所述连接关系包括并联，各功能区域之间并联形成对应的等效电路模型；

试验单元，用于对所述等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据；

信息生成单元，用于根据所述雷击试验数据对所述油气站场电力系统在雷电条件下运行是否安全进行评估；若否，则生成油气站场雷电事故预警信息；

所述获取单元，包括第一获取模块，筛选模块：

其中，第一获取模块，用于获取油气站场电力系统对应的初始组件信息；筛选模块，用于根据预设策略对初始组件信息进行筛选，得到油气站场电力系统对应的目标组件信息，其中，所述目标组件信息包括贵重设备的标识、易受损设备的标识、难维修设备的标识，其中，设备标识包括设备名称、设备编码；

所述试验单元，具体用于在所述等效电路模型中选取至少一个目标组件作为目标雷击点，并选择雷击模式，其中，所述目标雷击点为中控室、配电室、泵房或者监控系统，所述雷击模式包括单相雷击、二相雷击以及三相雷击；

根据预设脉冲电流生成雷电信号；

采用所述雷电信号在所述目标雷击点按照选择的雷击模式触发模拟雷击试验，得到雷击试验数据，其中所述雷击试验数据包括等效电路模型中各目标组件电压；

所述信息生成单元，具体用于获取所述等效电路模型中各目标组件最大电压以及各目标组件击穿电压；

将各目标组件最大电压与各目标组件击穿电压进行比较；

若任意目标组件最大电压大于该目标组件击穿电压，则确定所述电力系统未通过安全评估，对所述等效电路模型进行优化；

若各目标组件最大电压均小于对应目标组件击穿电压，则确定油气站场所述电力系统通过安全评估；

所述信息生成单元，包括：优化单元；

所述优化单元，用于根据目标雷击点选择对应的防雷策略，根据所述防雷策略对所述等效电路模型进行调整；

对调整后的等效电路模型进行模拟雷击试验，得到雷击试验数据，其中所述雷击试验数据包括等效电路模型中各目标组件电压；

将各目标组件最大电压与各目标组件击穿电压进行比较；

若各目标组件最大电压均小于各目标组件击穿电压，则将调整后的等效电路模型作为最优电路模型，并输出所述最优电路模型；

若任意目标组件最大电压大于该目标组件击穿电压，则执行根据预设防雷措施对所述等效电路模型进行调整的步骤，直至各目标组件最大电压均小于各目标组件击穿电压时停止对所述等效电路模型进行调整。

3.一种电子设备，包括：存储器，处理器；

所述存储器存储计算机执行指令；

所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述处理器执行如权利要求1所述的方法。

4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1所述的方法。

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