本發(fā)明涉及監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)，具體涉及一種電力網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、電線積冰是一種自然災(zāi)害,由于輸電線路長(zhǎng)期暴露在野外,所處地理環(huán)境復(fù)雜,且在全球變暖的背景下,極端天氣氣候事件造成的自然災(zāi)害的強(qiáng)度和頻率在增加,電線積冰嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的電線積冰可能導(dǎo)致冰災(zāi)事故，積冰融化脫落時(shí)易產(chǎn)生閃絡(luò)、絕緣子損壞,對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成極大影響,同時(shí)也給社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)一定沖擊。

2、現(xiàn)有技術(shù)中為了預(yù)防電線積冰，一般依據(jù)氣象局的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合預(yù)測(cè)，判斷積冰現(xiàn)象是否會(huì)出現(xiàn)，從而及時(shí)預(yù)防，但由于氣象數(shù)據(jù)一般覆蓋范圍較廣，難以精確到某個(gè)具體區(qū)域，而由于輸電導(dǎo)線分布范圍廣、環(huán)境差異大，這就導(dǎo)致僅依靠氣象數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行結(jié)冰危害預(yù)警不足以反映全部輸電導(dǎo)線的積冰現(xiàn)象，造成預(yù)警效果不佳，容易誤報(bào)或漏報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種電力網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)中輸電導(dǎo)線的積冰危害預(yù)警效果不佳的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供一種電力網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，至少包括：多個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備，還包括：

4、區(qū)域構(gòu)建單元，將電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，將電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)劃分至多個(gè)獨(dú)立矩形；

5、預(yù)設(shè)有多個(gè)維護(hù)點(diǎn)，分析維護(hù)點(diǎn)與獨(dú)立矩形之間的路線構(gòu)成并計(jì)算維護(hù)點(diǎn)到獨(dú)立矩形中心點(diǎn)的抵達(dá)時(shí)長(zhǎng)參數(shù)，明確各個(gè)獨(dú)立矩形的歸屬；

6、結(jié)冰預(yù)警單元，獲取獨(dú)立矩形范圍內(nèi)的環(huán)境數(shù)據(jù)及輸電導(dǎo)線數(shù)據(jù)，由此分析計(jì)算線路影響值、風(fēng)速影響值、濕度影響值和溫度影響值，基于多種影響值計(jì)算用于判斷輸電導(dǎo)線未來(lái)結(jié)冰情況的結(jié)冰預(yù)警值；

7、結(jié)冰監(jiān)測(cè)單元，獲取當(dāng)前風(fēng)速、當(dāng)前風(fēng)向及輸電導(dǎo)線兩端張力，結(jié)合風(fēng)速、風(fēng)向構(gòu)建風(fēng)力矢量并進(jìn)行矢量分解，得到輸電導(dǎo)線橫截面上的第二矢量，基于第二矢量和導(dǎo)線重力矢量分析計(jì)算用于判斷輸電導(dǎo)線當(dāng)前結(jié)冰情況的附著參數(shù)；

8、預(yù)警調(diào)整單元，基于維護(hù)點(diǎn)與獨(dú)立矩形之間的抵達(dá)時(shí)長(zhǎng)參數(shù)，調(diào)整各個(gè)監(jiān)控設(shè)備響應(yīng)結(jié)冰預(yù)警值、附著參數(shù)的報(bào)警閾值。

9、進(jìn)一步地，所述區(qū)域構(gòu)建單元獲取電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的散點(diǎn)分布圖及等高線地勢(shì)圖，依據(jù)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)周圍地勢(shì)高度范圍構(gòu)建電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的范圍矩形，根據(jù)相鄰矩形的重合情況，明確是否將相鄰兩個(gè)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)劃分至同一范圍矩形內(nèi)，由此得到獨(dú)立矩形。

10、進(jìn)一步地，所述區(qū)域構(gòu)建單元構(gòu)建范圍矩形過(guò)程如下：

11、獲取電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)周圍的等高線地勢(shì)圖，獲取電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的海拔高度，預(yù)設(shè)有高度范圍值，在等高線地勢(shì)圖中標(biāo)記出兩條等高線記作限制等高線，以電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)為圓心在兩條限制等高線之間繪制出面積最大的正方形作為目標(biāo)矩形，以目標(biāo)矩形的邊長(zhǎng)作為范圍矩形的邊長(zhǎng)l；

12、所述區(qū)域構(gòu)建單元?jiǎng)澐趾喜ⅹ?dú)立矩形過(guò)程如下：

13、將相鄰的兩個(gè)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)記作相鄰節(jié)點(diǎn)，計(jì)算兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)的直線距離得到，獲取兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)范圍矩形的邊長(zhǎng)，分別記作和，其中為較大矩形的邊長(zhǎng)，為較小矩形的邊長(zhǎng)，當(dāng)小于等于時(shí)，以邊長(zhǎng)為的范圍矩形作為兩個(gè)相鄰節(jié)點(diǎn)共同的范圍矩形。

14、進(jìn)一步地，所述區(qū)域構(gòu)建單元確定獨(dú)立矩形的歸屬過(guò)程如下：

15、獲取維護(hù)點(diǎn)到獨(dú)立矩形中心點(diǎn)的路線，提取路線中的高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路、三級(jí)公路、四級(jí)公路及等外公路的長(zhǎng)度，分別記作，代入公式中進(jìn)行計(jì)算，得到抵達(dá)時(shí)長(zhǎng)參數(shù)，其中均為預(yù)設(shè)的權(quán)重系數(shù)，預(yù)設(shè)有時(shí)間距離閾值；

16、當(dāng)維護(hù)點(diǎn)與獨(dú)立矩形之間的抵達(dá)時(shí)長(zhǎng)參數(shù)小于等于時(shí)間距離閾值，將該獨(dú)立矩形內(nèi)的所有電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)劃分至該維護(hù)點(diǎn)的監(jiān)管范圍內(nèi)，當(dāng)一個(gè)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)屬于多個(gè)維護(hù)點(diǎn)的監(jiān)管范圍內(nèi)時(shí)，將其劃分至抵達(dá)時(shí)長(zhǎng)參數(shù)最小的維護(hù)點(diǎn)的監(jiān)管范圍。

17、進(jìn)一步地，所述結(jié)冰預(yù)警單元分析過(guò)程如下：

18、獲取當(dāng)前時(shí)刻、當(dāng)前溫度及當(dāng)天最低氣溫，預(yù)設(shè)有氣溫閾值，當(dāng)當(dāng)前溫度大于等于氣溫閾值時(shí)，將當(dāng)前溫度、當(dāng)前時(shí)刻和當(dāng)天最低氣溫代入公式中進(jìn)行計(jì)算，得到溫度影響值，其中表示當(dāng)天最低氣溫、t表示當(dāng)前時(shí)刻、表示當(dāng)前溫度，為預(yù)設(shè)常數(shù)因子；當(dāng)當(dāng)前溫度小于氣溫閾值時(shí)，令溫度影響值為1；

19、獲取當(dāng)前相對(duì)濕度，代入公式中進(jìn)行計(jì)算，得到濕度影響值，其中為預(yù)設(shè)的常數(shù)系數(shù)；

20、獲取當(dāng)日平均風(fēng)速，代入公式中進(jìn)行計(jì)算，得到風(fēng)速影響值，其中為預(yù)設(shè)常數(shù)值，為預(yù)設(shè)的常數(shù)系數(shù)；

21、將獨(dú)立矩形范圍內(nèi)的各電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)之間輸電導(dǎo)線記作目標(biāo)輸電導(dǎo)線，獲取各個(gè)目標(biāo)輸電導(dǎo)線橫截面積并計(jì)算橫截面積的平均值記作截面均值，獲取各個(gè)目標(biāo)輸電導(dǎo)線的長(zhǎng)度并選取最大長(zhǎng)度記作長(zhǎng)度峰值，獲取各個(gè)目標(biāo)輸電導(dǎo)線的架設(shè)高度并選取最大高度記作高度峰值，代入公式中進(jìn)行計(jì)算，得到線路影響值,其中為預(yù)設(shè)的常數(shù)系數(shù)；

22、將線路影響值、風(fēng)速影響值、濕度影響值和溫度影響值歸一化處理后代入公式中進(jìn)行計(jì)算，得到結(jié)冰預(yù)警值，其中：

23、為預(yù)設(shè)的權(quán)重系數(shù)，為可調(diào)參數(shù)，其取值取決于未來(lái)降水量，獲取未來(lái)12小時(shí)內(nèi)的降水量，預(yù)設(shè)有一個(gè)降水閾值，當(dāng)降水量小于等于降水閾值時(shí)，取值為0.3，當(dāng)降水量大于降水閾值時(shí)，取值為0.9。

24、進(jìn)一步地，所述結(jié)冰監(jiān)測(cè)單元分析計(jì)算過(guò)程如下：

25、獲取當(dāng)前風(fēng)速及當(dāng)前風(fēng)向，獲取當(dāng)前輸電導(dǎo)線的端部張力，將輸電導(dǎo)線視為經(jīng)過(guò)其兩接線端的直線，計(jì)算當(dāng)前風(fēng)向與輸電導(dǎo)線之間夾角的正弦值；

26、將當(dāng)前風(fēng)速作為模、當(dāng)前風(fēng)向作為矢量方向構(gòu)建風(fēng)力矢量，將風(fēng)力矢量拆分為平行于輸電導(dǎo)線的第一矢量以及位于輸電導(dǎo)線橫截面上的第二矢量，獲取第二矢量的模并代入公式中進(jìn)行計(jì)算，得到風(fēng)力影響值，其中為預(yù)設(shè)的比例系數(shù)；

27、以風(fēng)力影響值為模、第二矢量的方向?yàn)槭噶糠较驑?gòu)建第三矢量，計(jì)算第三矢量與輸電導(dǎo)線重力的矢量和并求其模長(zhǎng)，得到張力影響值，將張力影響值和端部張力代入公式中進(jìn)行計(jì)算，得到附著參數(shù)，其中、均為預(yù)設(shè)值。

28、進(jìn)一步地，所述預(yù)警調(diào)整單元調(diào)整報(bào)警閾值過(guò)程如下：

29、獲取監(jiān)控設(shè)備所屬的獨(dú)立矩形，獲取該獨(dú)立矩形對(duì)應(yīng)的抵達(dá)時(shí)長(zhǎng)參數(shù);代入公式中進(jìn)行計(jì)算，得到第一預(yù)警閾值，其中均為預(yù)設(shè)常數(shù)值，為預(yù)設(shè)的第一影響系數(shù)，比較結(jié)冰預(yù)警值和第一預(yù)警閾值，生成結(jié)冰預(yù)警信號(hào)；

30、代入公式中進(jìn)行計(jì)算，得到第二預(yù)警閾值，其中均為預(yù)設(shè)常數(shù)值，為預(yù)設(shè)的第二影響系數(shù)，比較附著參數(shù)和第二預(yù)警閾值時(shí)，生成結(jié)冰告警信號(hào)；

31、當(dāng)同時(shí)生成結(jié)冰告警信號(hào)和結(jié)冰預(yù)警信號(hào)時(shí)，優(yōu)先發(fā)送結(jié)冰告警信號(hào)。

32、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已知的現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

33、1、本發(fā)明通過(guò)區(qū)域構(gòu)建單元將每個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)劃分至多個(gè)獨(dú)立矩形內(nèi)，從而便于分區(qū)管控，再根據(jù)每個(gè)獨(dú)立矩形距離維護(hù)點(diǎn)的路線數(shù)據(jù)，來(lái)明確每個(gè)獨(dú)立矩形范圍內(nèi)電力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的監(jiān)管歸屬，以更便捷、快速的維護(hù)、管理，有利于電力網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的快速解決，

34、2、本發(fā)明結(jié)冰預(yù)警單元能夠基于當(dāng)天的氣象數(shù)據(jù)以及輸電導(dǎo)線自身的數(shù)據(jù)分析計(jì)算出結(jié)冰預(yù)警值，結(jié)冰預(yù)警值反映了獨(dú)立矩形范圍內(nèi)的輸電導(dǎo)線在未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)的結(jié)冰危害情況，以便于預(yù)防輸電導(dǎo)線結(jié)冰，相較于現(xiàn)有技術(shù)中僅依靠氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)警的方式，能夠充分考慮輸電導(dǎo)線自身影響，有利于更好的形成預(yù)警信號(hào)，此外，結(jié)冰監(jiān)測(cè)單元能夠通過(guò)分解風(fēng)力矢量，從而確定風(fēng)力對(duì)導(dǎo)線的影響情況，在考慮風(fēng)力影響張力的前提下，通過(guò)預(yù)設(shè)公式計(jì)算出的附著參數(shù)能夠更加準(zhǔn)確的反映輸電導(dǎo)線上附著物的重量，以明確是否存在積雪或結(jié)冰，排除了氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)預(yù)警單一性的影響。

35、3、本發(fā)明預(yù)警調(diào)整單元根據(jù)從維護(hù)點(diǎn)抵達(dá)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的所需時(shí)間，即抵達(dá)時(shí)長(zhǎng)參數(shù)，來(lái)調(diào)整兩個(gè)不同類型的報(bào)警信號(hào)的條件閾值，在抵達(dá)時(shí)長(zhǎng)參數(shù)較大時(shí)，適應(yīng)性地降低閾值，以使得報(bào)警信號(hào)會(huì)在一個(gè)相對(duì)于基礎(chǔ)值更早的時(shí)間點(diǎn)觸發(fā)生成，進(jìn)而使得維護(hù)人員能夠更早地觸發(fā)并在可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)情況發(fā)生前抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，相較于現(xiàn)有技術(shù)中的維護(hù)指派過(guò)程，能夠及早地響應(yīng)災(zāi)害預(yù)警，降低積雪導(dǎo)致的電力網(wǎng)絡(luò)故障所造成的經(jīng)濟(jì)損失。