基于微氣象與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的微氣象災(zāi)害預(yù)警方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】基于微氣象與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的微氣象災(zāi)害預(yù)警方法及系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的氣象災(zāi)害預(yù)警領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于微氣象與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的微氣象災(zāi)害預(yù)警方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]電力行業(yè)是氣象高敏感性和高需求性行業(yè)，其生產(chǎn)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)受環(huán)境氣象因素影響極大。微氣象是指由于某些構(gòu)造特征(如微地形)所引起的近地面大氣層中和上層土壤中的小范圍氣象要素(氣象要素包括溫度、濕度、風(fēng)速風(fēng)向、氣壓、雨雪量等)的改變，這種小范圍氣候特點(diǎn)表現(xiàn)在個(gè)別天氣現(xiàn)象(如風(fēng)、霧、霜、雨凇等)上，但這種要素的改變不至于使大尺度過程(平流、鋒面)所決定的天氣氣候特征發(fā)生較大變化。
[0004]目前，國(guó)內(nèi)多已開展了電力微氣象災(zāi)害預(yù)警方法的相關(guān)研宄，但是，由于氣象信息分散、研宄地域單一，使電力微氣象災(zāi)害預(yù)警技術(shù)研宄缺乏系統(tǒng)性，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)地域針對(duì)性較強(qiáng)，各省市地形地貌、氣候、植被等情況存在差異，微氣象災(zāi)害區(qū)域規(guī)律的分析不全面，微氣象災(zāi)害相關(guān)理論無法在全網(wǎng)范圍內(nèi)通用；
(2)氣象信息收集分散，氣象臺(tái)(站)常設(shè)在城市及其附近地區(qū)，難以反映沿線峽谷、風(fēng)口、高山分水嶺等局部微地形點(diǎn)的實(shí)際氣象情況，而電網(wǎng)氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備多針對(duì)單個(gè)專題災(zāi)害，未充分考慮區(qū)域微氣象特點(diǎn)，且兩者缺乏有效融合，不能對(duì)微氣象點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和播報(bào)；
(3)缺乏專業(yè)的微氣象、微地形信息數(shù)據(jù)庫(kù)，現(xiàn)有的微氣象災(zāi)害預(yù)警計(jì)算和預(yù)報(bào)模式有待修正；
(4)微氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)多采用在線監(jiān)測(cè)裝置，存在監(jiān)測(cè)范圍小、災(zāi)害條件下工作受限等不足，基于衛(wèi)星遙感信息的電網(wǎng)廣域監(jiān)測(cè)技術(shù)在微氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用研宄剛剛起步，無法支持更深層次的開發(fā)和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要是解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題；提供了一種通過圖形和曲線等方式為用戶直觀的描述出各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的具體信息，根據(jù)災(zāi)害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)判斷災(zāi)害天氣的影響范圍，準(zhǔn)確定位受災(zāi)害天氣影響的電網(wǎng)設(shè)施，為電網(wǎng)防災(zāi)、抗災(zāi)、減災(zāi)提供數(shù)據(jù)支撐與決策支持的一種利用微氣象數(shù)據(jù)與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)相結(jié)合的微氣象災(zāi)害系統(tǒng)及預(yù)警方法。
[0006]本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的:
一種基于微氣象與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的微氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括:
一個(gè)地面微氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù):所述地面觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)包括由覆冰監(jiān)測(cè)裝置、舞動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置、以及風(fēng)偏監(jiān)測(cè)裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的覆冰、舞動(dòng)、風(fēng)偏等電力微氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)，以及氣象臺(tái)站的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；地面微氣象觀測(cè)設(shè)備由覆冰監(jiān)測(cè)裝置、舞動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置以及風(fēng)偏監(jiān)測(cè)裝置組成；覆冰監(jiān)測(cè)裝置由風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、拉力傳感器、傾角傳感器等探測(cè)感應(yīng)部件收集數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)采集器對(duì)各感應(yīng)探測(cè)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)數(shù)字化同時(shí)生成氣象報(bào)文記錄，再由數(shù)據(jù)傳輸部分負(fù)責(zé)對(duì)生成的報(bào)文記錄通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸送至相關(guān)應(yīng)用部門；舞動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置由相應(yīng)數(shù)量的位移傳感器、加速度傳感器收集位移、加速度數(shù)據(jù)在再由采集編碼部分的數(shù)據(jù)采集器對(duì)位移、加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到導(dǎo)線舞動(dòng)軌跡、舞動(dòng)幅值的特征量，再數(shù)據(jù)傳輸部分負(fù)責(zé)對(duì)生成的報(bào)文記錄通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸送至相關(guān)應(yīng)用部門；風(fēng)偏監(jiān)測(cè)裝置由風(fēng)偏角檢測(cè)儀、溫度傳感器、濕度傳感器、風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器收集境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、日照強(qiáng)度等氣象數(shù)據(jù)和的風(fēng)偏角數(shù)據(jù)；通過數(shù)據(jù)采集器對(duì)各感應(yīng)探測(cè)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)數(shù)字化同時(shí)生成氣象報(bào)文記錄，再由數(shù)據(jù)傳輸部分負(fù)責(zé)對(duì)生成的報(bào)文記錄通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸送至相關(guān)應(yīng)用部門；根據(jù)氣象部門氣象臺(tái)站及電力微氣象監(jiān)測(cè)設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，建立微氣象信息接收和共享機(jī)制，保障地面觀測(cè)數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)換安全性和應(yīng)用時(shí)效性；
一個(gè)衛(wèi)星遙感觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù):所述衛(wèi)星遙感觀測(cè)數(shù)據(jù)包括遙感影像數(shù)據(jù)和線路矢量數(shù)據(jù)；所述遙感影像數(shù)據(jù)包括:從氣象衛(wèi)星云圖中獲得的電網(wǎng)覆冰、風(fēng)偏、舞動(dòng)等微氣象災(zāi)害的衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)指標(biāo)，包括微氣象災(zāi)害易發(fā)區(qū)域的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等宏觀氣象數(shù)據(jù)；所述線路矢量數(shù)據(jù)是指通過高分辨率衛(wèi)星所獲取的立體遙感影像數(shù)據(jù)，利用該數(shù)據(jù)可建立電塔、電線等電力設(shè)備的三維可視化模型，再現(xiàn)電網(wǎng)設(shè)備及周圍運(yùn)行區(qū)域的的自然環(huán)境；一個(gè)預(yù)警平臺(tái)服務(wù)器:能夠使基于云端的服務(wù)器，用于接收上述兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行后期分析預(yù)警處理；
一個(gè)應(yīng)用客戶端，包括:
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集模塊:負(fù)責(zé)采集系統(tǒng)展示所需的各類數(shù)據(jù)，包括前端硬件設(shè)備采集并回傳后的數(shù)據(jù)解析工作，及解析后將數(shù)據(jù)寫入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的工作；
電子地圖實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)展示模塊:用電子地圖的方式展現(xiàn)全網(wǎng)輸電線路圖，通過縮放功能，更直觀地了解輸電線路上的每一處細(xì)節(jié)；在地圖上，用圖標(biāo)對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)記，將地圖上的測(cè)點(diǎn)與現(xiàn)實(shí)線路中的監(jiān)測(cè)設(shè)備一一對(duì)應(yīng)起來；通過圖標(biāo)變色、外彈懸浮窗等多種顯示方式宏觀把握全局輸電線路運(yùn)行狀態(tài)，并可具體顯示局部站點(diǎn)監(jiān)測(cè)細(xì)節(jié)；
報(bào)警事件查詢模塊:系統(tǒng)對(duì)設(shè)備所監(jiān)測(cè)的各項(xiàng)指標(biāo)，根據(jù)線路工區(qū)專工及氣象學(xué)對(duì)監(jiān)測(cè)指標(biāo)分級(jí)定義，設(shè)定相應(yīng)的監(jiān)測(cè)門檻值，一旦監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)發(fā)生越界，系統(tǒng)首先在實(shí)時(shí)展示界面上進(jìn)行報(bào)警提示，并將該事件記錄下來，通過報(bào)警事件查詢模塊為用戶日后查詢、分析事故原因等工作提供數(shù)據(jù)支持，并可將查詢結(jié)果生成相應(yīng)的報(bào)表，方便日常辦公使用；歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及分析模塊:屬于后臺(tái)程序，用來整理和分析歷史數(shù)據(jù)，對(duì)獨(dú)立數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，總結(jié)規(guī)律，以更加全面地體現(xiàn)采集數(shù)據(jù)價(jià)值；
圖形分析展示模塊:包含眾多的數(shù)據(jù)展示方式，如溫度計(jì)、濕度計(jì)、羅盤等；直觀地展現(xiàn)微氣象災(zāi)害，如覆冰、舞動(dòng)及風(fēng)偏等的災(zāi)害狀態(tài)，使用戶更加準(zhǔn)確、全面地了解監(jiān)測(cè)信息;
報(bào)表分析展示模塊:用報(bào)表方式將分析數(shù)據(jù)提供給用戶，是最基本也是最常用的一種數(shù)據(jù)展示方式，用戶可根據(jù)需求來對(duì)報(bào)表進(jìn)行定制，設(shè)置報(bào)表包含數(shù)據(jù)范圍及報(bào)表模式。
[0007]一種基于微氣象與衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的微氣象災(zāi)害預(yù)警方法，其特征在于，包括以下步驟:
步驟I，將地面觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的微氣象數(shù)據(jù)和衛(wèi)星遙感觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)中的微氣象數(shù)據(jù)通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳送到預(yù)警平臺(tái)服務(wù)器中；
步驟2，通過分析對(duì)將測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘，整理出任意歷史時(shí)間段的最大值，最小值及平均值等統(tǒng)計(jì)信息，通過圖形和曲線方式基于應(yīng)用客戶端為用戶直觀的描述出各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的具體信息；
步驟3，根據(jù)災(zāi)害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)判斷災(zāi)害天氣的影響范圍，準(zhǔn)確定位受災(zāi)害天氣影響的電網(wǎng)設(shè)施，為電網(wǎng)防災(zāi)、抗災(zāi)、減災(zāi)提供數(shù)據(jù)支撐與決策支持；
步驟4，生成災(zāi)害預(yù)警信息并發(fā)布預(yù)警信息。
[0008]因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):通過圖形和曲線等方式為用戶直觀的描述出各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的具體信息，根據(jù)災(zāi)害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)判斷災(zāi)害天氣的影響范圍，準(zhǔn)確定位受災(zāi)害天氣影響的電網(wǎng)設(shè)施，為