输电线路沿线山火火行为智能预测系统技术方案

本发明专利技术介绍了一种输电线路沿线山火火行为智能预测系统，其终端处理器(3)的信号输入端并联连接红外热成像仪(2)的信号输出端、风向传感器(4)的信号输出端及温湿度传感器(5)的信号输出端。终端处理器(3)的无线通讯端口与空中观测飞行器(1)的无线通讯端口无线联接。用该系统判断山火是否对输电线路构成威胁，1)、能实时监测输电线路沿线山火；2)、能预测山火行为变化，分析山火蔓延趋势；3)、能为维护人员提供实时信息，为制定高效的山火治理方案提供决策性建议。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术介绍了一种输电线路沿线山火火行为智能预测系统，其终端处理器(3)的信号输入端并联连接红外热成像仪(2)的信号输出端、风向传感器(4)的信号输出端及温湿度传感器(5)的信号输出端。终端处理器(3)的无线通讯端口与空中观测飞行器(1)的无线通讯端口无线联接。用该系统判断山火是否对输电线路构成威胁，1)、能实时监测输电线路沿线山火；2)、能预测山火行为变化，分析山火蔓延趋势；3)、能为维护人员提供实时信息，为制定高效的山火治理方案提供决策性建议。【专利说明】输电线路沿线山火火行为智能预测系统
本专利技术属于电气工程
，具体涉及一种输电线路沿线山火火行为智能预测系统。
技术介绍
近年来，此起彼伏的山火令人触目惊心，裸露在山头野外的输电线路因山火引发的跳闸停电事故越来越多，严重影响电网的安全运行。输电线路沿线山火引发的跳闸在停电事故中占了相当大的比例。引起了国内各省市电力部门的高度重视。由于人文、气候特点及山火行为的不可预知性，山火引发的跳闸对电网安全运行危害极大，极易酿成大面积停电。故火情的及时发现与及时应对是眼前最紧迫的事情。目前林业部门针对林火防治开设了监测系统，但该类系统仅能辨识较大面积的森林火灾，无法识别输电线路附近的小面积山火，也不能就现场条件归纳出火行为变化特征。而不同的地形，山火的初始速度和风速的大小都会产生极大影响。因此，迫切需要尽快设计出一种输电线路沿线山火智能监测与火行为预测系统。以便及时发现火情，监控与预测火行为的变化，为输电线路沿线的山火治理提供决策性建议，有效减少跳闸事故，确保电网安全运行。【专利技术内容】本专利技术要解决的技术问题是，针对现有山火火行为监测及预测技术的落后状况，提供一种输电线路沿线山火火行为智能预测系统。使用该系统可实时监测输电线路沿线山火，收集现场植被、地形、风向、风速、烟尘及火区热成像图和数据，预测山火火行为变化趋势，并及时发出警告。本专利技术的技术方案是，参见附图1，所提供的输电线路沿线山火火行为智能预测系统如图1所示，由空中观测飞行器1、红外热成像仪2、终端处理器3、风向传感器4、温湿度传感器5组成。其中，所述终端处理器3的信号输入端并联连接所述红外热成像仪2的信号输出端、风向传感器4的信号输出端及温湿度传感器5的信号输出端。该终端处理器3的无线通讯端口与所述空中观测飞行器I的无线通讯端口无线射频联接。本专利技术的工作原理是:I)、终端处理器实时获取并展示空中观测飞行器实时监测到的输电线路沿线现场山火火情、植被、地形、烟尘数据；2)、采集火情现场设置的风向传感器、温湿度传感器实测的风向、风速、温湿度数据；3)、采集空中观测飞行器和红外热成像仪实测的输电线路沿线火区热成像图；4)、采用下述公式计算火行为特征:(a)火线蔓延强度计算Il = m.c.V式中L为火线强度；m为单位面积内的可燃物重量；c为可燃物的平均发热量；v为火线前进速度；(b)火焰高度计算H = a (Il/250)0.5式中H为火焰高度；α为可燃物类型常数，草原或连续型植被的取值为I ;IL为火线强度；(c)发热强度计算Is = m.c/t其中，Is为发热强度；m为单位面积内的可燃物重量；c为可燃物的平均发热量；t为燃烧持续时间；5)、根据步骤4计算得到的火点关键火行为特征，使用常规方法判断山火是否对输电线路构成威胁。本专利技术的有益效果是:I)、能实时监测展示输电线路沿线山火情况；2)、能预测山火行为变化，分析山火蔓延趋势；3)、同时能为输电线路杆塔的运行维护人员提供实时信息，为制定高效的山火治理方案提供决策性建议。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术输电线路沿线山火火行为智能预测系统一个具体实例的结构框图，图中标示为:I—空中观测飞行器，2—热红外成像仪，3—终端处理器，4 一风向传感器，5—温湿度传感器。【具体实施方式】实施例:参见附图1，在图1所示的本专利技术输电线路沿线山火火行为智能预测系统的该实施例中，其空中观测飞行器I采用市售XL-GCIV型高空观测飞行器；热红外成像仪2采用市售美国进口 LO-HCC型远距离红外成像仪；终端处理器3采用市售XD-HXll型智能终端处理器；风向传感器4采用市售EL11-3C型风向传感器；温湿度传感器5采用市售。温湿度传感器5采用美国进口的HC2-S3型高精度温湿度传感器。所述空中观测飞行器1、红外热成像仪2、终端处理器3、风向传感器4、温湿度传感器5按上述技术方案参照附图1予以连接。其中，终端处理器3的信号输入端并联连接红外热成像仪2的信号输出端、风向传感器4的信号输出端及温湿度传感器5的信号输出端。终端处理器3的无线通讯端口与空中观测飞行器I的无线通讯端口无线射频联接。本例输电线路沿线山火火行为智能预测系统试投入使用时，由其空中观测飞行器I对植被、地形数据进行采集，观测数据和红外热成像仪2生成的火区热成像图通过无线射频信号发送至终端处理器3进行处理并展示；风向传感器4，温湿度传感器5将风向和温湿度情况传送到终端处理器3。终端处理器3对实施观测植被、地形、烟尘、温度、湿度、风向数据以及热成像图进行分析处理，完成对山火的行为变化及走向作出预测。实验结果证明该例产品完全达到设计要求。【权利要求】1.一种输电线路沿线山火火行为智能预测系统，其特征在于，它由空中观测飞行器(I)、红外热成像仪(2)、终端处理器(3)、风向传感器(4)、温湿度传感器(5)组成，其中，所述终端处理器(3)的信号输入端并联连接所述红外热成像仪(2)的信号输出端、风向传感器(4)的信号输出端及温湿度传感器(5)的信号输出端，该终端处理器(3)的无线通讯端口与所述空中观测飞行器(I)的无线通讯端口无线射频联接。【文档编号】G08B17/00GK103942909SQ201410195656【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月9日 优先权日:2014年5月9日 【专利技术者】陆佳政, 罗晶, 方针, 李波, 张红先 申请人:国家电网公司, 国网湖南省电力公司, 国网湖南省电力公司电力科学研究院本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输电线路沿线山火火行为智能预测系统，其特征在于，它由空中观测飞行器(1)、红外热成像仪(2)、终端处理器(3)、风向传感器(4)、温湿度传感器(5)组成，其中，所述终端处理器(3)的信号输入端并联连接所述红外热成像仪(2)的信号输出端、风向传感器(4)的信号输出端及温湿度传感器(5)的信号输出端，该终端处理器(3)的无线通讯端口与所述空中观测飞行器(1)的无线通讯端口无线射频联接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆佳政，罗晶，方针，李波，张红先，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，国网湖南省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11