CN116012189A - 一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法和系统 - Google Patents

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CN116012189A CN202211371564.7A CN202211371564A CN116012189A CN 116012189 A CN116012189 A CN 116012189A CN 202211371564 A CN202211371564 A CN 202211371564A CN 116012189 A CN116012189 A CN 116012189A
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flood
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CN202211371564.7A
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张炜
俸波
刘阳升
陈千懿
赵绪亮
李珊
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Electric Power Research Institute of Guangxi Power Grid Co Ltd
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    • Y02A10/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE at coastal zones; at river basins
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Abstract

本发明公开了一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法和系统，该方法包括接收到强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知的灾害预警之后，启动对电力设施洪涝受灾空间异质性分析流程；根据处理得到受灾电力设施本体的水位传感监测信息、受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积，构建测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络，并输出受灾电力设施区域的空间异质性的监测分析结果，即本发明方法及系统利用求解受灾电力设施区域的空间分布指数，绘制监测水位空间分布曲线，破解描述洪涝受灾空间异质性的难题，有助于电力企业指导开展应急预警、负荷转移、防洪加固、抢修复电、物资调配，并大幅减少电力设备停运时间和客户停电时间。

Description

一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法和系统
技术领域
本发明涉及电力防灾减灾技术领域，特别涉及一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法和系统。
背景技术
强降雨、洪水等自然灾害对电力设备设施影响严重，甚至会演化为大面积停电。受地理位置、气候条件和地形地势等影响，当前用于抵御洪涝对电力设备设施侵害的防灾减灾模式在预警时效性、准确性方面还有待提高，不仅影响指挥决策，更存在人员作业风险和涉电公共安全隐患。同时，在大面积灾损出现后，关于抢修复电工作有效性、及时性也会直接影响电力可靠供应和社会经济发展。
暴雨洪水、山洪、融雪洪水、冰凌洪水、溃坝洪水、强降雨、台风等自然灾害对电网影响巨大，故加强监测预报预警，筑牢防灾减灾第一道防线便显得极其重要。降雨空间分布的不均匀性会影响电力设备设施洪涝预警的时效性、准确性，而现有技术难以准确评估降雨的空间分布，成为制约洪涝预警时效性、准确性的重要难题。
鉴于此，需要一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法和系统。
发明内容
为了解决上述问题，在省级电网公司的生产指挥中心部署应用电力设施洪涝受灾空间异质性的分析方法、信息系统及其神经网络，归集来自应急管理厅网站所发布的强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知信息(含应急响应级别、影响区域、累计雨量、河道水情、水库水情)、洪水风险图，归集来自电力设施本体的液位传感监测数据，归集来自电力地理信息系统中的电力地理信息图，归集来自电网管理平台中的电力设施台帐信息，通过神经网络分析洪水空间分布情况，研判受灾电力设施区域的空间异质性情况，并通过系统的Web服务器对外发布预警信息。该系统结构简单，维护方便，且扩展性好。具体技术方法如下：
根据本发明实施例的一方面，提供了一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法，包括：接收到强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知的灾害预警之后，启动对电力设施洪涝受灾空间异质性分析流程；
输入强降雨防御警报、洪涝灾害应急响通知的应灾害预警信息，研判是否影响电力设施区域，当影响电力设施区域时，发布预警通知单，并进入下一步骤；
输入电力地理信息图，获取电力设施区域属于积水区域的边界范围，并计算得到受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积；
输入受灾电力设施本体的水位传感监测信息；
根据所述受灾电力设施本体的水位传感监测信息、受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积，构建测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络，并输出受灾电力设施区域的空间异质性的监测分析结果。
可选地，所述监测分析结果包括：受灾电力设施区域的水位信息、洪涝影响等级、洪水空间分布指数Index以及单独面积、总面积的实时成图。
可选地，所述受灾电力设施区域的水位信息包括：受灾电力设施区域的水位监测面高度、平均水位监测面高度以及被淹没时刻。
可选地，所述应灾害预警信息包括：电力设施区域的应急响应、警报内容和洪水风险图。
可选地，获取电力设施区域属于积水区域的边界范围：在空间关联规则下，结合洪水风险图，研判电力地理信息图中的电力设施区域是否处于洪水风险图中的洪水淹没区域，若处于，则电力设施区域属于积水区域的边界范围内。
可选地，灾电力设施区域的平均水位监测面高度的表达式为：
上式中，Ei为电力设施本体的水位监测高度，μi为不同区域类型面积的权重。
可选地，测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络求解得到洪水空间分布指数Index包括：
根据受灾电力设施本体的水位传感监测信息绘制监测的洪涝水位的空间分布曲线；
对所述洪涝水位的空间分布曲线的分布进行判断，若洪涝水位是均匀分布，则空间分布曲线退化为直线OL，L点的纵坐标即为受灾区域的平均水位监测面高度；若被淹没区域的洪涝中心在远离监测采样点的位置，则空间分布曲线位于直线OL的上方；反之，若被淹没区域的洪涝中心在靠近监测采样点的位置，则空间分布曲线位于直线OL的下方；
空间分布曲越弯曲，表明监测水位的空间分布越不均匀；
若空间分布曲与直线OL间的面积为A，且空间分布曲在直线OL的上方时，A为正，反之A为负；直线OL与横坐标轴及右边框围成的受灾区域面积为B，则以A与B的比值反映监测水位空间分布的不均匀程度；
根据A和B计算洪涝水位空间分布指数Index：
上式中，m为等流时面积，E为水位监测高度，fj为各等水位时面相对于受灾电力设施区域的面积比，j为不同水位传感器所在电力设施区域序号，Ei为电力设施本体的水位监测高度，i为不同水位传感器序号。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析系统，包括：数据层，其接收强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知的灾害预警，并启动对电力设施洪涝受灾空间异质性分析流程；强降雨防御警报、洪涝灾害应急响通知的应灾害预警信息，研判是否影响电力设施区域，当影响电力设施区域时，发布预警通知单，并进入下一步骤；接收电力地理信息图，获取电力设施区域属于积水区域的边界范围，并计算得到受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积；接收受灾电力设施本体的水位传感监测信息；
业务逻辑层，其用于根据所述受灾电力设施本体的水位传感监测信息、受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积，构建测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络，并输出受灾电力设施区域的监测分析结果；
表示层，其用于展示受灾电力设施区域的监测分析结果以及相关基础数据。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项所述的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法。
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任意一项所述的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供了电力设施洪涝受灾空间异质性分析系统及方法，包括受灾电力设施区域水位监测高度的求解方法(受灾电力设备设施区域水位监测高度、程度和时刻求解模型)和电力设备设施所在区域的被淹没特征监测系统(数据层、业务逻辑层、表示层)。
该方法和系统创造性地通过求解受灾电力设施区域的空间分布指数，绘制监测水位空间分布曲线，破解描述洪涝受灾空间异质性的难题。其空间分布指数、分布曲线对研判被淹没区域洪涝中心具有极好的时效性、准确性，有助于电力企业指导开展应急预警、负荷转移、防洪加固、抢修复电、物资调配、客户服务、网架规划、电力建设等工作，并大幅减少电力设备停运时间和用户停电时间。
利用电网企业已尝试采集分布于易涝区的电力设备设施水位监测数据，并预警电力设备设施面临的洪灾风险和演变趋势，研究运用抢修复电应急指挥决策方法，数据驱动电力设备设施超强感知、指挥决策和应急响应能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，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是根据本发明实施例的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法的流程图；
图2是根据本发明实施例的测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络的结构示意图；
图3是根据本发明实施例的强电力设施洪涝受灾空间异质性分析系统的示意图；
图4是根据本发明实施例的电力设施洪涝水位空间分布的曲线图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本发明实施例，提供了一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
如图1是根据本发明实施例的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
S10、接收到强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知的灾害预警之后，启动对电力设施洪涝受灾空间异质性分析流程；
作为一种可选的实施例，通过电网公司生产指挥中心接收应急管理厅网站发布的强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知的灾害预警。
S20、输入强降雨防御警报、洪涝灾害应急响通知的灾害预警信息，研判是是否影响电力设施区域，当影响电力设施区域时，发布预警通知单，并进入下一步骤；
具体的，输入的灾害预警信息包括：关于电力设施区域的应急响应、警报内容和洪水风险图，其中，洪水风险图是指反映洪水风险要素信息空间分布的地图。
作为一种可选的实施例，强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知的灾害预警信息包括：应急响应级别、影响区域、降雨量、河道水情和水库水情。
其中，降雨量是指从天空降到地面上的雨，未经蒸发、渗透、流失而在水平面上集聚的深度(毫米)，具体包括：区域降雨量(毫米)、局部区域最大降雨量(毫米)和最大小时降雨量为(毫米)。其中，降雨量的等级包括：微量降雨、小雨、中雨、大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨共7个等级。
河道水情是指河流的水位、流量随时间的变化情势。
水库水情是指水库的水位、库容、流量随时间的变化情势。
作为一种可选的实施例，预警通知单中包括电力舍设施的应急响应级别，电力设施的应急响应级别分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级四个级，具体为：
Ⅰ级应急响应是指可能发生流域性严重洪涝灾害或者大范围特重洪涝灾害；又或者水文部门预报某条主要江河发生50年一遇或者50年以上一遇的洪水，或者2条以上主要江河同时发生20年一遇或者20年以上一遇的洪水，或者数条主要江河的重要支流发生50年一遇或者50年以上一遇的洪水；再或者10个以上重点防洪市(县)的水位接近保证水位。
Ⅱ级应急响应是指气象部门发布暴雨红色预警，可能发生大范围严重洪涝灾害或者较大范围特重洪涝灾害；又或者区水文部门预报某条主要江河发生20年一遇或者20年以上一遇的洪水，或者2条以上主要江河同时发生10年一遇或者10年以上一遇的洪水，或者数条主要江河的重要支流发生20年一遇或者20年以上一遇的洪水；再或者5个以上重点防洪市(县)的水位接近保证水位。
Ⅲ级应急响应是指气象部门发布暴雨橙色预警，可能发生较大范围的严重洪涝灾害；又或者水文部门预报某条主要江河发生10年一遇至20年一遇的洪水，或者数条主要江河的重要支流发生10年以上一遇的洪水；再或者3个以上重点防洪市(县)的水位接近保证水位。
Ⅳ级应急响应是指气象部门发布暴雨蓝色或者黄色预警，可能发生局部较重以上的洪涝灾害；又或者水文部门预报某条主要江河发生5年一遇至10年一遇的洪水，或者数条主要江河的重要支流发生5年一遇或者5年以上一遇的洪水；再或者1至2个重点防洪市(县)的水位接近保证水位。
其中，洪水包括：暴雨洪水、山洪、融雪洪水、冰凌洪水以及溃坝洪水。
上述的应急响应级别参考《广西防御台风洪涝干旱灾害应急预案》中的《广西壮族自治区洪涝灾害应急预案》划分，通过该应急响应级别划分，使本发明更具通用性、实用性，便于专利技术推广应用。
S30、输入电力地理信息图，获取电力设施区域属于积水区域的边界范围，并计算得到受灾电力设施区域的单独面积Si及受灾电力设施区域的总面积Sn。
作为一种可选的实施例，电力地理信息图来自电力地理信息系统。
作为一种可选的实施例，电力设施区域为电力设施所在的区域，包括：电厂、输电走廊、变电站以及供电台区。电力设施区域内的设备包括：发电机、变压器、电抗器、断路器、电流互感器、电压互感器、隔离开关、避雷器、祸合电容器、阻波器、架空线路、电缆线路、组合电器以及母线。
作为一种可选的实施例，电力设施区域属于积水区域是指对应洪水风险图中直观反映洪水淹没的积水区域(淹没水深大于0.15米的网格)。
作为一种可选的实施例，获取电力设施区域属于积水区域的边界范围：在空间关联规则下，结合洪水风险图，研判电力地理信息图中的电力设施区域A(Cu，Cv)是否处于洪水风险图中的洪水淹没区域B(Cx，Cy)，若处于，则电力设施区域属于积水区域的边界范围内，表达式为：
作为一种可选的实施例，受灾电力设施区域的总面积Sn是全部n个受灾电力设施区域的单独面积Si，表达式为：
S40、输入受灾电力设施本体的水位传感监测信息。
作为一种可选的实施例，水位传感监测信息包括水位高度和水位监测时间。水位传感监测信息来自电力设施本体的液位传感器监测数据。
液位传感器是指利用测量液体介质中传感器感压部分所在位置的压力来推算液位(包括水位)高度的传感器。液位传感器包括：压阻式液位传感器、电容式液位传感器、电感式液位传感器、应变电阻式液位传感器。液位传感器的输出方式分为模拟输出、数字输出、模拟与数字混合输出共3种方式。其中，模式输出是指输出信号为直流电流或直流电压信号；数字输出是指输出信号为数字信号；混合输出是指除了输出模拟输出信号外，同时在其信号上调制了数字信号。
S50、根据受灾电力设施本体的水位传感监测信息、受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积，构建测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络，并输出受灾电力设施区域的空间异质性的监测分析结果。
作为一种可选的实施例，监测分析结果包括：受灾电力设施区域的水位信息、洪涝影响等级、洪水空间分布指数Index以及单独面积、总面积的实时成图。其中，受灾电力设施区域的水位信息包括：受灾电力设施区域的水位监测面高度平均水位监测面高度以及被淹没时刻Tj。
作为一种可选的实施例，如图2是根据本发明实施例的测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络的结构示意图，如图2所示，构建的测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络包括输入层、隐含层和输出层，整个网络属于多输入、多输出类型神经网络。
作为一种可选的实施例，输入层节点x包括应：急管理厅网站发布的洪涝灾害应急响应通知和强降雨防御警报；电力设施本体的液位传感信息；发电厂、输电走廊、变电站、供电台区受灾电力设施区域的单独面积Si及受灾电力设施区域的总面积Sn。
作为一种可选的实施例，隐含层利用电力设施本体的水位监测高度Ei，求解受灾电力设施区域的水位监测面高度
具体的，针对受灾电力设施区域内的n个监测采样点，利用电力地理信息系统中对应的电力地理信息图(含图形代码)、电力设施的液位传感监测信息，求解该受灾电力设施区域的水位监测面高度
上式中，Ei为电力设施本体的水位监测高度，Ei(i＝1，…，n)，μi是指不同区域类型面积的权重，μi(i＝1，…，n)；发电厂区域的权重系数范围是7～10，输电走廊区域的权重系数范围是1～5，变电站区域的权重系数范围是8～10，供电台区区域的权重系数范围是2～7。
电力地理信息图中的电力设施区域和图形代码分别是：发电厂1000000、输电走廊3010000、变电站2000000、供电台区6030000。
作为一种可选的实施例，隐含层还利用电力设施本体的水位监测高度Ei、水位监测时刻Tj，求解各受灾电力设施区域等水位面时的平均水位监测面高度
具体的，根据电力地理信息图栅格的受灾区域监测水位时间绘制等水位时线，得到m个等水位时面，统计各等水位时面内的面积，设其中一个等水位时面占电力设施区域面积的比例分别为ri，j，i为不同水位传感器序号，j为不同水位传感器所在电力设施区域序号，按监测时间由近及远设在各等水位时面相对于受灾电力设施区域的面积比为fj(j＝1，…，m)：
各等水位时面的平均水位监测面高度是：
作为一种可选的实施例，隐含层还可利用该受灾电力设施区域的水位监测面高度平均水位监测面高度水位监测时刻T，求解受灾电力设施区域的空间分布指数Index。
具体的，测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络求解得到洪水空间分布指数Index包括：
S501、根据受灾电力设施本体的水位传感监测信息绘制监测的洪涝水位的空间分布曲线；
具体的，按照监测水位时间由小到大，以等水位时面相对面积fj的累加值为横坐标，以相应等水位时面的平均水位监测面高度的累加值为纵坐标绘制监测的洪涝水位的空间分布曲线；
S502、对洪涝水位的空间分布曲线的分布进行判断，若洪涝水位是均匀分布，则空间分布曲线退化为直线OL，L点的纵坐标即为受灾区域的平均水位监测面高度；若被淹没区域的洪涝中心在远离监测采样点的位置，则空间分布曲线位于直线OL的上方；反之，若被淹没区域的洪涝中心在靠近监测采样点的位置，则空间分布曲线位于直线OL的下方；
其中，空间分布曲越弯曲，表明监测水位的空间分布越不均匀；
S503、若空间分布曲与直线OL间的面积为A，且空间分布曲在直线OL的上方时，A为正，反之A为负；直线OL与横坐标轴及右边框围成的受灾区域面积为B，则以A与B的比值反映监测水位空间分布的不均匀程度；
S504、根据A和B计算洪涝水位空间分布指数Index：
上式中，m为等流时面积，E为水位监测高度，fj为各等水位时面相对于受灾电力设施区域的面积比，j为不同水位传感器所在电力设施区域序号，Ei为电力设施本体的水位监测高度，i为不同水位传感器序号。
S504、结合受灾电力设施区域的空间分布指数的定义和步骤S504的计算公式推算，Index的范围是(-1，1)，Index＝0表明区域内的洪涝水位空间分布均匀；Index∈(-1，0)表明洪涝中心位于靠近监测采样点的位置，Index∈(0，1)表明洪涝中心位于远离监测采样点的位置，且Index的绝对值越大，降雨的洪涝水位空间分布越不均匀。
作为一种可选的实施例，隐含层可根据对应的防洪标准，求解电力设施受灾区域的洪涝影响等级。
具体的，对比电力设施所在区域的平均水位监测面高度达到的当地防洪标准(重现期(年))，进而确定电力设施受灾区域洪涝影响的5个等级。对比标准如表1所示。
表1电力设施受灾区域洪涝影响等级
作为一种可选的实施例，当平均水位监测面高度达到对应的Ⅳ级防洪标准时，所对应的水位监测时刻T，即是受灾电力设施区域的被淹没时刻Tj。
作为一种可选的实施例，输出层是用于实时输出各受灾电力设施区域的平均水位监测面高度被淹没时刻Tj、洪涝影响等级、洪涝水位空间分布指数Index的展示图。
作为一种可选的实施例，为了反映不同量级的洪水淹没范围，受灾电力设施区域的洪涝影响等级图片元素中的颜色系统格式如表2所示。
表1图片元素中颜色系统格式
作为一种可选的实施例，输出的结果包括各受灾电力设施区域的平均水位监测面高度被淹没时刻Tj监测分析结果和洪涝影响等级、洪涝水位空间分布指数Index的分析结果，以及受洪水灾害影响各个电力设施的单独面积Si、总面积Sn实时成图，并参照QX/T549《气象灾害预警信息网站传播规范》的规定发布关于电力设施洪涝水位的实时监测分析结果展示图。
实施例2
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析体系，用于承载电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法、电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法的系统，构建涵盖省级电网、地市级电网、县区级电网所属电力设施，以及所在受灾电力设施区域平均水位监测面高度、水位监测时刻的监测体系，系统的软件质量符合GB/T16260.1《软件工程产品质量第1部分：质量模型》、GB/T 16260.2《软件工程产品质量第2部分：内部质量》、GB/T 16260.3《软件工程产品质量第3部分：外部质量》、GB/T 16260.4《软件工程产品质量第4部分：使用质量的度量》的规定，电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法系统的层级包括数据层、业务逻辑层、表示层。
作为一种可选的实施例，数据层用于接收应急管理厅网站发布的强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知的灾害预警，并启动对电力设施洪涝受灾空间异质性分析流程；强降雨防御警报、洪涝灾害应急响通知的灾害预警信息，研判是否需要启动电力设施的应急响应级别，并发布预警通知单；接收电力地理信息系统的电力地理信息图，获取电力设施区域属于积水区域的边界范围，并计算得到受灾电力设施区域的单独面积Si及受灾电力设施区域的总面积Sn；接收受灾电力设施本体的水位传感监测信息；
具体的，数据层用于通过前置采集服务器采集所在地应急管理厅网站所发布的强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知信息(含应急响应级别、影响区域、累计雨量、河道水情、水库水情)与洪水风险图，以及电力设施本体的液位传感监测信息(液位高度数据、液位监测时间)。其中，源自应急管理厅的强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知信息(含应急响应级别、影响区域、累计雨量、河道水情、水库水情)数据参照GB/T 50138《水位观测标准》的规定，数据层与应急管理厅网站交换数据参照SL/Z 388《实时水情交换协议》的相关规定，数据层与电力设施本体液位传感器之间的扁平化组网架构、数据传输链路协议、通信规约符合SL/T 812.1《水利监测数据传输规约第1部分：总则》的相关规定；且数据层与应急管理厅网站、电力设施本体液位传感器的接口规范符合Q/CSG 1204012《通信网络生产应用接口技术规范》的相关规定。同时，前置采集服务器位于安全接入区，安全接入区可满足使用公用通信网络(不包括因特网)、无线通信网络(GPRS、CDMA、230MHz、WLAN等)通信方式时接入数据的网络安全要求。
可选的，数据交换是指数据的传输、接收、解译和解析。
可选的，扁平化组网架构是指洪水灾害监测系统数据层直接接收、存储、处理、发布和查询来自电力设施本体液位传感器的监测数据。
可选的，数据层隔离网闸对应急管理厅网站、液位传感器相关数据的吞吐量大于600兆比特每秒，系统延时小于100毫秒。
还用于通过数据采集服务器采集来自电网企业电力地理信息系统的电力地理信息图及其图形代码，采集来自电网企业电网管理平台的电力设施台帐信息、各受灾电力设施区域位置信息和防洪标准信息。其中，源自电力地理信息系统的设备空间地理属性信息处理和信息交换代码参照DL/T 397《电力地理信息系统图形符号分类与代码》的规定，且数据层与电力地理信息系统交换数据参照GB/T 17798《地理空间数据交换格式》的规定；同时，数据层与电力地理信息系统、电网管理平台的接口规范符合Q/CSG 1204012《通信网络生产应用接口技术规范》的相关规定。
数据层还用于通过引导服务器远程调试、维护电力设施本体液位传感器。
数据层还包括实时数据库服务器、关系数据库服务器两部分，用于存储受灾电力设施区域的水位监测高度、程度、时间监测分析结果所涉及的数据。其中，关系库用于存储在电力地理信息系统的电力地理信息图及其图形代码、洪水风险图，以及电网管理平台的电力设施台帐信息、各受灾电力设施区域位置信息和防洪标准信息；实时库用于存储强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知信息，以及电力设施本体的液位传感监测信息。
作为一种可选的实施例，业务逻辑层用于根据受灾电力设施本体的水位传感监测信息、受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积，构建测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络，并输出受灾电力设施区域的监测分析结果。
具体的，业务逻辑层通过应用服务器部署求解电力设施洪涝水位监测分析结果的神经网络，输入水位监测时刻T内的受灾电力设施所在区域、电力设施本体的液位传感监测信息，求解受灾电力设施区域的实时水位监测面高度平均水位监测面高度被淹没时刻Tj、洪涝影响等级、洪涝水位空间分布指数Index的监测分析结果；并实时输出已标识水位监测高度和时刻相应各个洪水灾害影响受灾电力设施区域单独面积Si、受灾电力设施区域总面积Sn的展示图。
作为一种可选的实施例，表示层用于展示受灾电力设施区域的监测分析结果以及相关基础数据。
具体的，表示层，输出展示洪水淹没受灾电力设施区域范围的实时成图；并用于通过Web服务器，面向电网企业内的生产技术、安全监管、调度运行、市场营销、供应链、科学研究、电网规划、电力基建部门的技术人员，发布受灾电力设施区域的实时水位监测面高度平均水位监测面高度被淹没时刻Tj、洪涝影响等级、洪涝水位空间分布指数Index的监测分析结果，以及相应洪水受灾电力设施区域的实时监测成图；并为技术人员提供关于研判洪涝水位是否均匀分布和洪涝中心所处位置的基础数据。
优选的，前置采集服务器、引导服务器、数据采集服务器、引导服务器、应用服务器、数据库服务器、Web服务器部署在省级电网公司生产指挥中心的数据中心机房内。
优选的，前置采集服务器、引导服务器、数据采集服务器是分别配置有4颗8核XeonE7 V4系列CPU的NF5270M5 2U机架式服务器。
优选的，应用服务器是配置有4颗10核至强Xeon-银牌系列CPU的NF5270M52U机架式服务器。
优选的，数据库服务器、Web服务器均是配置有2颗8核Xeon E7 V4系列CPU的NF5180M5 1U机架式服务器。
优选的，用户登录、访问表示层Web服务器的延迟不大于2秒。
优选的，表示层获取受灾电力设施区域的实时水位监测面高度平均水位监测面高度被淹没时刻Tj、洪涝影响等级、洪涝水位空间分布指数Index的监测分析结果之后，并可在60秒钟内实时输出关于电力设施洪涝水位监测的展示图。
本发明不局限于以上的具体实施方式，以上仅为本发明的较佳实施案例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例3
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种更具体的电力设施洪涝受灾空间异质性分析系统，图3是根据本发明实施例的电力设施洪涝受灾空间异质性分析系统的示意图，如图3所示，洪水灾害监测系统包括液位传感器、前置采集服务器、引导服务器、数据采集服务器、引导服务器、实时数据库服务器、关系数据库服务器、应用服务器、Web服务器、工程师站、操作员站、内网交换机、外网交换机、防火墙。其中，液位传感器部署在需监测的电力设施本体处，并与前置采集服务器通过无线通信网络连接；其余设备相互之间通过电力综合数据网连接，并部署在省级电网公司生产指挥中心。
液位传感器部署在现场，用于监测电力设施本体的水位监测高度Ei、水位监测时刻T。液位传感器包括压阻式液位传感器、电容式液位传感器、电感式液位传感器、应变电阻式液位传感器，输出方式分为模拟输出、数字输出、模拟与数字混合输出共3种方式，其基本参数、要求、试验方法和检验规则符合JB/T 12598《投入式液位传感器》相关规定。
外网交换机、防火墙部署在省级电网公司生产指挥中心的通信机房内，用于和所在地应急管理厅网站之间交换、扫描数据和指令，数据交换、解析符合SL/Z 388《实时水情交换协议》相关规定。
前置采集服务器、引导服务器、数据采集服务器、引导服务器、实时数据库服务器、关系数据库服务器、应用服务器、Web服务器的数量均为1套，且部署在省级电网公司生产指挥中心的数据中心机房内。
电力设施洪涝受灾空间异质性分析系统的前置采集服务器、引导服务器、数据采集服务器均为NF5280M5 2U机架式服务器，配置有4颗8核Xeon E7 V4系列CPU，支持超线程，缓存不小于25兆字节，原始主频不小于1.9吉赫兹；内存配置为不小于128吉字节的DDR4型内存，最大内存插槽总数不小于64；硬盘配置为4块600吉字节、12000转/分钟的串行连接SCSI硬盘；网卡配8个独立10/100/1000M-BaseT的以太网口；
电力设施洪涝受灾空间异质性分析系统的Web服务器、数据库服务器均为NF5280M5 2U机架式服务器，配置有2颗8核Xeon E7 V4系列CPU，支持超线程，缓存不小于25兆字节，原始主频不小于1.9吉赫兹；内存配置为不小于128吉字节的DDR4型内存，最大内存插槽总数不小于64；硬盘配置为4块600吉字节、12000转/分钟的串行连接SCSI硬盘；网卡配8个独立10/100/1000M-BaseT的以太网口；
前置采集服务器承载数据层，数量为1套，部署在省级电网公司生产指挥中心的数据中心机房内，其数据交换、定制协议、部署架构、数据传输安全规范、防护机制应符合Q/CSG 1210017《内外网数据安全交换平台技术规范》、Q/CSG1210007《数据传输安全标准》、Q/CSG 1204009《电力监控系统安全防护技术规范》的规定，通过外网交换机归集应急管理厅网站所发布的强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知信息(含应急响应级别、影响区域、累计雨量、河道水情、水库水情)及洪水风险图，以及液位传感器采集的关于电力设施本体的水位监测高度Ei、水位监测时刻T，并为关系数据库服务器、实时数据库服务器提供数据服务；前置采集服务器通过防火墙扫描交换的数据和指令，关闭异常端口，防止入侵，从应急管理厅网站归集强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知信息(含应急响应级别、影响区域、累计雨量、河道水情、水库水情)及洪水风险图，其时间、影响区域、降雨量等信息或其他要素字段和标识的格式均符合SL/T 591《历史大洪水数据库表结构及标识符》的规定。
前置引导服务器承载数据层，数量为1套，部署在省级电网公司生产指挥中心的数据中心机房内，其数据交换、定制协议、部署架构、数据传输安全规范、防护机制应符合Q/CSG 1210017《内外网数据安全交换平台技术规范》、Q/CSG1210007《数据传输安全标准》、Q/CSG 1204009《电力监控系统安全防护技术规范》的规定，并通过外网交换机远程调试、维护电力设施本体液位传感器。
数据采集服务器承载数据层，数量为1套，部署在省级电网公司生产指挥中心的数据中心机房内，其数据交换、定制协议、部署架构、数据传输安全规范、防护机制应符合Q/CSG 1210017《内外网数据安全交换平台技术规范》、Q/CSG1210007《数据传输安全标准》、Q/CSG 1204009《电力监控系统安全防护技术规范》的规定；通过内网交换机采集电力地理信息系统中间库服务器中的电力地理信息图(含代码1000000的发电厂、代码为3010000的输电走廊、代码2000000为变电站、代码为6030000的供电区域)，以及电网管理平台中关于电力设施的有关信息(含台帐信息、各受灾电力设施区域位置信息和防洪标准信息)，并为关系数据库服务器提供数据服务。
数据库服务器承载数据层，包括1台实时库数据服务器、1台关系库数据服务器，部署在省级电网公司生产指挥中心的数据中心机房内，用于存储涉及受灾电力设施区域的水位监测高度监测分析结果、水位监测时刻监测分析结果所需的相关数据；其数据交换、定制协议、数据传输安全规范、防护机制应符合GB/T 20273《数据库管理系统安全技术要求》、Q/CSG 1210007《数据传输安全标准》的规定，其关系库数据服务器用于存储应急管理厅网站所发布的洪水风险图、电力地理信息系统中间库服务器中的电力地理信息图、电网管理平台中关于电力设施的有关信息、防汛应急响应等级；实时库数据服务器用于存储应急管理厅网站所发布的洪涝灾害应急响应通知和强降雨防御警报信息、电力设施本体的液位传感监测数据、洪涝影响等级、洪涝水位空间分布指数Index，并通过内网交换机为应用服务器提供数据服务。
应用服务器承载业务逻辑层，数量为1套，部署在省级电网公司生产指挥中心的数据中心机房内，服务器属于NF5270M5 2U机架式，配置有4颗10核至强Xeon-银牌系列CPU，支持超线程，缓存不小于20兆字节，原始主频不小于2.0吉赫兹；内存配置为不小于128吉字节的DDR4型内存，最大内存插槽总数不小于64；硬盘配置为2块600吉字节、12000转/分钟的串行连接SCSI硬盘。
用于通过应用服务器部署求解洪水淹没受灾电力设施区域情况的神经网络，在输入层中输入具体时刻下的受应急管理厅发布的洪涝灾害应急响应通知和强降雨防御警报、电力设施本体的液位传感信息、受洪水灾害影响电力设施的单独面积Si及各个电力设施的总面积Sn；在隐含层实时测算受灾电力设施区域内实时水位监测面高度平均水位监测面高度被淹没时刻Tj、洪涝水位空间分布指数Index，以及根据GB 50201《防洪标准》中关于电力设施的防洪标准推导出洪涝影响等级；在输出层输出关于实时水位监测面高度平均水位监测面高度被淹没时刻Tj、洪涝影响等级、洪涝水位空间分布指数Index，以及显示相应的电力设施洪涝水位的实时监测分析结果成图；并通过交换机为Web服务器提供关于研判洪涝水位是否均匀分布和洪涝中心所处位置的数据服务。
Web服务器承载表示层，数量为1套，部署在省级电网公司生产指挥中心的数据中心机房内，其访问技术措施应符合Q/CSG 1204009《电力监控系统安全防护技术规范》的规定、管理措施应符合Q/CSG 212001《电力监控系统安全防护管理办法》的规定，其预警服务图形的地图和展示图等相关要素应符合QX/T481《强降雨诱发中小河流洪水、山洪和地质灾害气象风险预警服务图形》、DL/T397《电力地理信息系统图形符号分类与代码》的规定，其输出的关于各受灾电力设施所在单独面积Si及总面积Sn展示图的图示要求、版面布局负荷SL/T 483《洪水风险图编制导则》的规定，通过内网交换机为各级电力生产指挥决策、应急响应相关人员提供洪水灾害数据监视服务,用户访问受灾电力设施所在区域洪水灾害监测系统的Web服务器时，系统对用户的访问验证要求应符合GB/T20272《操作系统安全技术要求》的规定。
内网交换机的数量为1套，部署在省级电网公司生产指挥中心的通信机房内，内网交换机的物理接口、协议、互联互通及兼容性要求应符合Q/CSG1204016.3《第3部分：数据网络设备技术要求》的规定，用于通过由光导纤维构成的电力综合数据网连接数据采集服务器、引导服务器、关系库数据服务器、应用服务器、Web服务器、工程师站、操作员站、外网交换机、防火墙。
外网交换机的数量为1套，部署在省级电网公司生产指挥中心的通信机房内，配置有24个10/100/1000兆字节自适应电口，交换容量不小于150兆位/秒，二、三层包转发能力不小于95兆位/秒，并发流统计数量不小于40万条，数据报文转发时延小于1毫秒，并支持LDP MD5、VRRP MD5、NTP MD5加密认证。外网交换机用于通过由光导纤维构成的电力综合数据网连接前置服务器、实时库数据服务器。
防火墙的数量为1套，部署在省级电网公司生产指挥中心的通信机房内，防火墙具备访问控制功能、逻辑隔离功能。
工程师站的数量为1台，部署在省级电网公司生产指挥中心的监控室内，选用ThinkStation P920系列的双路工作站。
工程师站的配置原则、技术要求应符合Q/CSG 1203005《电力二次装备技术导则》关于计算机监控系统的要求，并用于为系统管理员维护洪水灾害监测系统提供服务。
操作员站的数量为1台，部署在省级电网公司生产指挥中心的监控室内，选用ThinkStation K系列的工作站。
工程师站、操作员站的配置原则、技术要求应符合Q/CSG 1203005《电力二次装备技术导则》关于计算机监控系统的要求，并用于为系统管理人员、值班人员提供关于负荷转移、防洪加固、抢修复电、物资调配、客户服务和预警受灾程度的技术服务。
内网交换机与洪水灾害监测系统数据库服务器、前置采集服务器、引导服务器、数据采集服务器、引导服务器、应用服务器、Web服务器、工程师站、操作员站、外网交换机的物理接口、协议、互联互通及兼容性要求应符合Q/CSG1204016.3《第3部分：数据网络设备技术要求》的规定，液位传感器、实时数据库服务器、关系数据库服务器、前置采集服务器、引导服务器、数据采集服务器、引导服务器、应用服务器、Web服务器、工程师站、操作员站、内网交换机、外网交换机、防火墙的配置、设置、分区要求宜符合Q/CSG 212001《电力监控系统安全防护管理办法》、Q/CSG 1204009《电力监控系统安全防护技术规范》的规定。洪水灾害监测系统的主要性能指标应符合GB/T 16260.2《软件工程产品质量第2部分：内部质量》、GB/T16260.3《软件工程产品质量第3部分：外部质量》、Q/CSG 1204016.3《数据网络技术规范第3部分数据网络设备技术要求》的规定。洪水灾害监测系统的安全功能要求应符合GB/T20271《信息安全技术信息系统通用安全技术要求》的规定。
洪水灾害监测系统的具体安装部署过程中，首先，将液位传感器部署在电力设施现场。其次，将前置采集服务器、引导服务器、数据采集服务器、引导服务器、关系数据库服务器、实时数据库服务器、应用服务器、Web服务器部署在省级电网公司生产指挥中心数据中心机房内的屏柜中，各类设备的数量是有且仅有1套。再次，将内网交换机、外网交换机、防火墙部署在省级电网公司生产指挥中心通信机房屏柜内，各类设备的数量是有且仅有一套，且在经身份鉴别、数据加密后，通过外网交换机、防火墙远程采集所在地应急管理厅网站的洪涝灾害应急响应通知和强降雨防御警报信息、电力设施本体的液位传感信息，通过外网交换机采集电力地理信息系统的电力地理信息图、电网管理平台的电力设施有关信息。最后，将工程师站、操作员站部署在省级电网公司生产指挥中心的监控室内，工程师站的数量是有且仅有一套、操作员站的数量是两套，并用以远程监视电力设施遭受洪水灾害的监测分析结果，研判洪涝水位是否均匀分布和洪涝中心所处位置。
电网公司作为应急管理厅成员单位，接收到地方应急管理厅发布的强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知之后，面对存在受暴雨洪水、山洪、融雪洪水、冰凌洪水、溃坝洪水等灾害，按照防御台风洪涝干旱灾害应急预案的要求，启动对电力设施洪涝受灾空间异质性分析流程，做好辖区电力设施所在区域受灾地区供电工作，优先安排防汛抢险紧急用电，严格执行应急管理厅下达的年度大型水库(水电站)汛期控制运用计划，配合水电站做好防洪安全调度工作。在电力设施洪涝水位监测系统的具体监测预警过程中，首先由应急管理厅参照SL 250《水文情报预报规范》的规定启动洪水预报流程，参照GB/T 50138《水位观测标准》的规定，观测水情信息。其次，由省级电网公司生产指挥中心技术人员参照《防御台风洪涝干旱灾害应急预案》的洪水预报的一般要求与规定启动应急响应等级及其预案，启动洪水淹没受灾电力设施区域范围预测流程。再次，检索研判电力地理信息系统中电力地理信息图的电力设施；并在空间关联规则下，依据空间地理属性信息研判所在受灾电力设施区域是否处于积水区域的边界范围内，在洪水灾害监测系统中将受灾电力设施区域图形代码标注为7020004，进而得到和展示受洪水灾害影响电力设施的单独面积Si、各个电力设施的总面积Sn。然后，由洪水灾害监测系统根据电力设施本体的液位传感监测信息等，求解受灾电力设施区域的实时水位监测面高度平均水位监测面高度被淹没时刻Tj、洪涝影响等级、洪涝水位空间分布指数Index的监测分析结果，参照QX/T 549《气象灾害预警信息网站传播规范》的规定发布对应受灾电力设施区域的实时水位监测面高度平均水位监测面高度被淹没时刻Tj、洪涝影响等级、洪涝水位空间分布指数Index的监测分析结果，实时监视、研判洪灾发展变化情况，并输出遭受洪水灾害影响之后的电力设施所在区域展示图(总图)。最后，由省地两级生产指挥中心技术人员按照DL/T 1883《配电网运行控制技术导则》、Q/CSG 1205003《中低压配电运行管理标准》、Q/CSG430043《应急处置后评估业务指导书》所规定的运行控制原则、目标，提出面向洪水致灾停电用户抢修复电的技术决策建议，并由各相关供电局技术人员处置，必要时还可以采取灾中调整运行方式、灾后抢修复电及新增防汛防涝加固等措施。
在具体处置过程中的主要实施内容如下：
在一种示例性的实施方式中，省级电网企业生产指挥中心联合生产技术部门，面向洪水灾害的用户供配电设施(指从用户产权分界点起至用电负荷之间所用的电气设备及电力设施，包括配电变压器、架空线路、电缆等及其附属电气设备及设施)，基于受灾电力设施区域内的配电设施空间地理属性信息、网站发布的强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知信息(含应急响应级别、影响区域、累计雨量、河道水情、水库水情)及洪水风险图、电力设施本体的液位传感监测信息，求解洪水致灾受灾电力设施区域的实时水位监测面高度平均水位监测面高度被淹没时刻Tj、洪涝影响等级、洪涝水位空间分布指数Index的监测分析结果，提出抢修复电等应急处置措施建议。
在一种示例性的实施方式中，省级电网企业生产指挥中心联合安全监管部门，在接到地方应急管理厅发布的强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知之后，对照洪水灾害影响电力设施的洪涝影响等级、单独面积Si及各个电力设施的总面积Sn，研判电力设施所在区域的洪涝水位是否均匀分布和洪涝中心所处位置，向相关的地级市供电局发布关于Ⅰ级至Ⅳ级应急响应的预警通知单；并根据被淹没时刻Tj及时收集了解受灾情况。
在一种示例性的实施方式中，省级电网企业生产指挥中心联合电力调度部门，指导电力设施所在区域的电网企业生产部门按照“水涨电停，水退电复”的原则，根据实时水位监测面高度面向受洪水灾害影响电力设施的单独面积Si及各个电力设施的总面积Sn，采取设备紧急停电措施，服务抗洪救灾；根据水位监测时刻T，预测洪水中心和洪水演变趋势，采取负荷转移措施，并根据被淹没时刻Tj的退出时间指导复电，确保电力系统安全稳定运行。
在一种示例性的实施方式中，地级市电网企业生产指挥中心联合市场营销部门，面向洪水淹没受灾电力设施区域范围，运用电力设施洪涝水位监测系统，指导地级市供电局所属的供电分局、供电所研判处于持续停电状态(即是停电持续时间大于3分钟)的用户供配电设施，并结合内涝风险分布图及其运行经验，全面组织对存在内涝、水浸影响的配电设施开展排查处置。主要是针对电力设施所在区域实时水位监测面高度被淹没时刻Tj、洪涝影响等级、监测分析结果，提出对各台区抢修复电先后顺序相关决策建议，并向电力用户发布抢修复电进展，缓解社会各界紧张情绪。对于属于电力用户资产的受灾电力设施区域，由各相关供电局技术人员预警通知单，并予以指导或配合按照GB/T37136《电力用户供配电设施运行维护规范》的相关规定开展应急处置措施。供电局向用户提供抢修复电技术支撑，用户主要是指以380伏/220伏电压受电的低压用户、以10(6、20)千伏电压受电的中压用户、以35千伏及以上电压受电的高压用户。在强降雨过后，电力设施洪涝水位监测系统还将协助供电局技术人员求解平均停电用户数、停电用户平均停电时间。其中，平均停电用户数是指在统计期间内，平均每次停电的用户数，记作(户/次)；停电用户平均停电时间是指在统计期间内，发生停电用户的平均停电时间，记作(时/户)。
在一种示例性的实施方式中，省级电网企业生产指挥中心联合供应链部门，面向洪水淹没受灾电力设施区域范围，主要是针对电力设施所在区域的平均水位监测面高度被淹没时刻Tj，研判洪涝水位是否均匀分布和洪涝中心所处位置，并对照电网管理平台的电力设施台帐信息，根据灾损情况调配不同配电变压器(油浸式、干式)、架空配电线路金具、混凝土电杆等应急救援物资，支撑抢修复电。
在一种示例性的实施方式中，洪灾过后，省级电网公司生产指挥中心的技术人员和科研人员利用工程师站，在电力地理信息图上选取不少于20个配电线路杆塔、20个输电线路区段及其他设备的明显目标点(检测点)坐标，并与受灾电力设施区域水位监测高度的遥感影像平面图上的同名目标点(检测点)坐标检测比较，计算受灾电力设施所在区域洪水灾害监测系统的测度误差，以不断迭代升级完善监测系统。计算公式如下：
式中，ms是指点位中误差(毫米)，Δu、Δv均是指检测点坐标差(毫米)，y是指检测点数量(个)，且不少于20个。
在一种示例性的实施方式中，省级电网企业生产指挥中心联合电网规划部门，梳理各轮洪水灾害下电力设施所在区域水位监测面高度等级，根据所在区域所达到的重现期调整防洪标准，为电力设施洪水防治工作等提供规划、改造、加固提供决策信息。
在一种示例性的实施方式中，洪灾过后，省级电网企业生产指挥中心联合电网基建部门，根据受灾电力设施区域的空间分布指数Index，描述洪涝水位空间分布是否均匀。电力设施监测水位空间分布的曲线图中的任意两点间的斜率代表该子区间的洪涝水位，故斜率最大的区间便是洪涝中心所在位置。技术人员对照实施例图4，可知实曲线的洪涝中心在远离监测采样点的位置，而虚曲线的降雨中心在靠近监测采样点的位置，并在电力设施建设过程选择合适的防汛加固材料、采取相应的改造措施。
在一种示例性的实施方式中，洪灾过后，省级电网公司生产指挥中心的技术人员根据被淹没区域的洪涝中心，研判监测采样点是否充足、位置是否合适，提出液位传感器的新增、调整计划，并通过引导服务器远程调试、维护电力设施本体液位传感器。
实施例4
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行上述中任意一项的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法。
可选地，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于移动终端群中的任意一个移动终端中，上述计算机可读存储介质包括存储的程序。
可选地，在程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行以下功能：接收到强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知的灾害预警之后，启动对电力设施洪涝受灾空间异质性分析流程；输入强降雨防御警报、洪涝灾害应急响通知的应灾害预警信息，研判是否影响电力设施区域，当影响电力设施区域时，发布预警通知单，并进入下一步骤；输入电力地理信息图，获取电力设施区域属于积水区域的边界范围，并计算得到受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积；输入受灾电力设施本体的水位传感监测信息；根据受灾电力设施本体的水位传感监测信息、受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积，构建测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络，并输出受灾电力设施区域的监测分析结果。
实施例5
根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，该处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法。
本发明实施例提供了一种设备，该设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法的步骤。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接可以是电性或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM,Read-0nlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法，其特征在于，包括：
接收到强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知的灾害预警之后，启动对电力设施洪涝受灾空间异质性分析流程；
输入强降雨防御警报、洪涝灾害应急响通知的应灾害预警信息，研判是否影响电力设施区域，当影响电力设施区域时，发布预警通知单，并进入下一步骤；
输入电力地理信息图，获取电力设施区域属于积水区域的边界范围，并计算得到受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积；
输入受灾电力设施本体的水位传感监测信息；
根据所述受灾电力设施本体的水位传感监测信息、受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积，构建测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络，并输出受灾电力设施区域的空间异质性的监测分析结果。
2.根据权利要求1所述的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法，其特征在于，所述监测分析结果包括：受灾电力设施区域的水位信息、洪涝影响等级、洪水空间分布指数Index以及单独面积、总面积的实时成图。
3.根据权利要求2所述的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法，其特征在于，所述受灾电力设施区域的水位信息包括：受灾电力设施区域的水位监测面高度、平均水位监测面高度以及被淹没时刻。
4.根据权利要求1所述的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法，其特征在于，所述应灾害预警信息包括：电力设施区域的应急响应、警报内容和洪水风险图。
5.根据权利要求1所述的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法，其特征在于，获取电力设施区域属于积水区域的边界范围：在空间关联规则下，结合洪水风险图，研判电力地理信息图中的电力设施区域是否处于洪水风险图中的洪水淹没区域，若处于，则电力设施区域属于积水区域的边界范围内。
6.根据权利要求2所述的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法，其特征在于，灾电力设施区域的平均水位监测面高度
Figure FDA0003925055920000011
的表达式为：
Figure FDA0003925055920000021
上式中，Ei为电力设施本体的水位监测高度，μi为不同区域类型面积的权重。
7.根据权利要求1所述的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法，其特征在于，测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络求解得到洪水空间分布指数Index包括：
根据受灾电力设施本体的水位传感监测信息绘制监测的洪涝水位的空间分布曲线；
对所述洪涝水位的空间分布曲线的分布进行判断，若洪涝水位是均匀分布，则空间分布曲线退化为直线OL，L点的纵坐标即为受灾区域的平均水位监测面高度；若被淹没区域的洪涝中心在远离监测采样点的位置，则空间分布曲线位于直线OL的上方；反之，若被淹没区域的洪涝中心在靠近监测采样点的位置，则空间分布曲线位于直线OL的下方；
空间分布曲越弯曲，表明监测水位的空间分布越不均匀；
若空间分布曲与直线OL间的面积为A，且空间分布曲在直线OL的上方时，A为正，反之A为负；直线OL与横坐标轴及右边框围成的受灾区域面积为B，则以A与B的比值反映监测水位空间分布的不均匀程度；
根据A和B计算洪涝水位空间分布指数Index：
Figure FDA0003925055920000022
上式中，m为等流时面积，E为水位监测高度，fj为各等水位时面相对于受灾电力设施区域的面积比，j为不同水位传感器所在电力设施区域序号，Ei为电力设施本体的水位监测高度，i为不同水位传感器序号。
8.一种电力设施洪涝受灾空间异质性分析系统，其特征在于，包括：
数据层，其接收强降雨防御警报、洪涝灾害应急响应通知的灾害预警，并启动对电力设施洪涝受灾空间异质性分析流程；强降雨防御警报、洪涝灾害应急响通知的应灾害预警信息，研判是否影响电力设施区域，当影响电力设施区域时，发布预警通知单，并进入下一步骤；接收电力地理信息图，获取电力设施区域属于积水区域的边界范围，并计算得到受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积；接收受灾电力设施本体的水位传感监测信息；
业务逻辑层，其用于根据所述受灾电力设施本体的水位传感监测信息、受灾电力设施区域的单独面积及受灾电力设施区域的总面积，构建测度电力设施区域因灾受损范围的神经网络，并输出受灾电力设施区域的监测分析结果；
表示层，其用于展示受灾电力设施区域的监测分析结果以及相关基础数据。
9.一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包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法。
10.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的电力设施洪涝受灾空间异质性分析方法。
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