CN115585781A - 一种配网系统应用的树木差异化清障预测方法 - Google Patents

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林海
张鹏
郑进丹
覃健钞
陈菲
黄夏
李佩
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Abstract

本发明中的配网系统应用的树木差异化清障预测方法，如下：（1）确定树种后，确认该树种四季对应的平均生长速度V；（2）使用激光测距仪获得线路与树木参数：A点为树木距离线路最近距离点，树木与线路最近距离m以及生长夹角θ角，根据当前巡视日期，按照以下方法计算出下一次最迟的清除树木时间：（3）由判别系数Δ判断是否有解；（4）找到巡视日期对应的季度对应列，输入前期生长时间t0、前期生长量L0等于0，然后根据公式计算清障日期；（5）若计算清障日期为下一季度，则需要在下一季度对应列计算填入输入前期生长时间t0、前期生长量L0，然后根据公式计算清障日期；（6）计算得到清障日期包含在相应季度时结束。

Description

一种配网系统应用的树木差异化清障预测方法
技术领域
本发明涉及一种配网系统应用的树木差异化清障预测方法，主要应用于电力系统架空线路沿线树木清除预测，在电力系统线路运维人员日常工作中，作为辅助方法手段，用以提前预知树木的清除时间。
背景技术
目前电力系统、尤其是配网系统的运维工作中，线路安全运行是重要的工作内容，而其中，保障架空线路安全稳定运行至关重要。目前电力系统中存在大量的架空线路，而线路沿线经常存在居民种植树木或绿化树木，经年累月生长后，与线路距离过近，将对生产、生活、线路甚至人身安全造成较大的威胁。如，当树木与线路达到一定距离后，树木将受高电压影响，产生感应电压，造成局部带电，存在较大安全隐患。此外，如树木与线路安全距离过小，如在大风天气极可能造成树木剐蹭线路现象，威胁极大。对于配网线路而言，存在大量20米以下高度的电杆，电杆埋地后，更加降低了架空线路的高度，即提高了对周边树木生长高度的要求。
目前电力系统配电运维人员，每年需要通过定期、多次、反复的巡视巡查，来及时发现树木安全距离问题并清除树木，耗时耗力。且，当前电力系统人员数量配置较少，工作地域广、工作内容繁杂、线路错综复杂，难以全面及时解决此类问题。因此高压线路与树木接触造成生产生活损失时有发生，造成了生产生活损失及人身安全事故。
现有电网系统没有针对树木清理的周期要求或预测方法，仅要求控制树木与线路的安全距离，做到及时砍伐或清理。如，巡视发现配网线路普遍要求为树线距离小于等于1米时，则进行树木砍伐清障，这种传统方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的配网系统应用的树木差异化清障预测方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该1、一种配网系统应用的树木差异化清障预测方法，其特征在于：所述树木差异化清障预测方法如下：
(1)确定树种后，确认该树种四季对应的平均生长速度V；
(2)使用激光测距仪获得线路与树木参数：A点为树木距离线路最近距离点，树木与线路最近距离m以及生长夹角θ角，根据当前巡视日期，按照以下方法计算出下一次最迟的清除树木时间：
(21)不跨季度按照如下方法计算：
由余弦定理：
Figure BDA0003904126270000021
代入可得一元二次方程：V2t2-2mVcosθ×t+m2-1≤0
判别式：Δ′＝b2-4ac＝4V2(m2cosθ2-m2+1)＝4V2×Δ
若Δ≥0，解为
Figure BDA0003904126270000022
t霜＝t；
(22)跨季度按照如下方法计算：
由余弦定理：
Figure BDA0003904126270000023
代入可得一元二次方程：
Figure BDA0003904126270000024
判别式：Δ′＝b2-4ac＝4V2(m2cosθ2-m2+1)＝4V2×Δ
若Δ≥0，解为
Figure BDA0003904126270000025
t砍＝t上+t；
(3)由判别系数Δ判断是否有解；
(4)找到巡视日期对应的季度对应列，输入前期生长时间t0、前期生长量L0等于0，然后根据公式计算清障日期；
(5)若计算清障日期为下一季度，则需要在下一季度对应列计算填入输入前期生长时间t0、前期生长量L0，然后根据公式计算清障日期；
(6)计算得到清障日期包含在相应季度时结束。
进一步地，无论是否跨季度，判别式一致，只需判别Δ是否非负数。
进一步地，当m0＝0时，跨季度的问题解与不跨季度一致，公式可合用，只需确定m0＝V上t上+V上上t上上+…+V上...上t上...上即可。
进一步地，确定t砍＝t+t上+t上上+…+t上...上后，砍树时间为：巡视日期+t砍。
进一步地，A点表示树木离线路的最近距离点，O点为线路离树木最近距离点，均通过测距仪获取，B点表示树木生长到需要砍伐距离的点，树木与线路最近距离m及生长夹角θ由测距仪测得，生长速度有客户查阅树木相关生长资料获得，不同树种、不同季度生长速度V有差异。
相比现有技术，本发明具有以下优点：本申请可在当次巡视过程中获取的数据，不仅针对已达到清理标准的树木进行测量，还将针对安全距离以外的树木，进行预测，在之后的跟踪过程中可以做到有目的、有计划，做到靶向工作计划，提高工作效率和计划性。
附图说明
图1是本发明实施例的计算原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例
参见图1所示，须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本实施例中的配网系统应用的树木差异化清障预测方法，如下：
(1)确定树种后，确认该树种四季对应的平均生长速度V。
(2)使用激光测距仪获得线路与树木参数：A点为树木距离线路最近距离点，树木与线路最近距离m(即OA)以及生长夹角θ角，根据当前巡视日期，按照以下方法计算出下一次最迟的清除树木时间。
(21)不跨季度按照如下方法计算：
由余弦定理：
Figure BDA0003904126270000041
代入可得一元二次方程：V2t2-2mVcosθ×t+m2-1≤0
判别式：Δ′＝b2-4ac＝4V2(m2cosθ2-m2+1)＝4V2×Δ
若Δ≥0，解为
Figure BDA0003904126270000042
t砍＝t。
(22)跨季度按照如下方法计算：
由余弦定理：
Figure BDA0003904126270000043
代入可得一元二次方程：
Figure BDA0003904126270000044
判别式：Δ′＝b2-4ac＝4V2(m2cosθ2-m2+1)＝4V2×Δ
若Δ≥0，解为
Figure BDA0003904126270000045
t砍＝t上+t
(其中t上指的是跨越的上季度时间，以此类推)。
(3)由判别系数Δ判断是否有解。
(4)找到巡视日期对应的季度对应列，输入前期(即前一季度，下同)生长时间t0、前期生长量L0等于0，然后根据公式计算清障日期。
(5)若计算清障日期为下一季度，则需要在下一季度对应列计算填入输入前期生长时间t0、前期生长量L0，然后根据公式计算清障日期。
(6)计算得到清障日期包含在相应季度时结束。
结论：①无论是否跨季度，判别式一致，只需判别Δ是否非负数。
②当m0＝0时，跨季度的问题解与不跨季度一致，公式可合用，只需确定m0＝V上t上+V上上t上上+…+V上...上t上...上即可。
③确定t砍＝t+t上+t上上+…+t上...上后，砍树时间为：巡视日期+t砍。
其中，A点表示树木离线路的最近距离点，O点为线路离树木最近距离点，均通过测距仪获取，B点表示树木生长到需要砍伐距离的点，树木与线路最近距离m及生长夹角θ由测距仪测得，生长速度有客户查阅树木相关生长资料获得，不同树种、不同季度生长速度V有差异。
t砍表示树木生长至临界清除位置的时间。
t表示本季度内树木生长时间。
m0表示跨季度前的树木生长量，可能为前一个季度，也可能为前几个季度的生长量。
v上表示上一季度内树木的生长速度。
通过列举以下表格进行说明。
表1主要路段树木差异化清障表
Figure BDA0003904126270000051
Figure BDA0003904126270000061
本申请可通过一次巡视，即可针对未达到清除要求的树木，进行最迟允许清除日期的预测，为配网运维人员提供工作计划依据，不在仅仅通过机械的作业要求，而是通过有目的的计划，进行作业，可合理安排工作顺序、做到有计划、有目的、有跟踪、全覆盖的工作标准，为解决巡视巡查树木隐患的盲点问题，解决固有的定期、多次、反复的巡视巡查带来的人员压力。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种配网系统应用的树木差异化清障预测方法，其特征在于：所述树木差异化清障预测方法如下：
(1)确定树种后，确认该树种四季对应的平均生长速度V；
(2)使用激光测距仪获得线路与树木参数：A点为树木距离线路最近距离点，树木与线路最近距离m以及生长夹角θ角，根据当前巡视日期，按照以下方法计算出下一次最迟的清除树木时间：
(21)不跨季度按照如下方法计算：
由余弦定理：
Figure FDA0003904126260000011
代入可得一元二次方程：V2t2-2mV cosθ×t+m2-1≤0
判别式：Δ′＝b2-4ac＝4V2(m2cosθ2-m2+1)＝4V2×Δ
若Δ≥0，解为
Figure FDA0003904126260000012
t砍＝t；
(22)跨季度按照如下方法计算：
由余弦定理：
Figure FDA0003904126260000013
代入可得一元二次方程：
Figure FDA0003904126260000015
判别式：Δ′＝b2-4ac＝4V2(m2cosθ2-m2+1)＝4V2×Δ
若Δ≥0，解为
Figure FDA0003904126260000014
t砍＝t上+t；
(3)由判别系数Δ判断是否有解；
(4)找到巡视日期对应的季度对应列，输入前期生长时间t0、前期生长量L0等于0，然后根据公式计算清障日期；
(5)若计算清障日期为下一季度，则需要在下一季度对应列计算填入输入前期生长时间t0、前期生长量L0，然后根据公式计算清障日期；
(6)计算得到清障日期包含在相应季度时结束。
2.根据权利要求1所述的配网系统应用的树木差异化清障预测方法，其特征在于：无论是否跨季度，判别式一致，只需判别Δ是否非负数。
3.根据权利要求1所述的配网系统应用的树木差异化清障预测方法，其特征在于：当m0＝0时，跨季度的问题解与不跨季度一致，公式可合用，只需确定m0＝V上t上+V上上t上上+…+V上...上t上...上即可。
4.根据权利要求1所述的配网系统应用的树木差异化清障预测方法，其特征在于：确定t砍＝t+t上+t上上+…+t上...上后，砍树时间为：巡视日期+t砍。
5.根据权利要求1所述的配网系统应用的树木差异化清障预测方法，其特征在于：A点表示树木离线路的最近距离点，O点为线路离树木最近距离点，均通过测距仪获取，B点表示树木生长到需要砍伐距离的点，树木与线路最近距离m及生长夹角θ由测距仪测得，生长速度有客户查阅树木相关生长资料获得，不同树种、不同季度生长速度V有差异。
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