输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种输电线路山火的极轨卫星‑地面联动的监测方法及系统，该方法包括：根据极轨卫星的运行轨道参数，预算极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间；获取所有地面监测装置的位置，并根据极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间以及极轨卫星的轨道位置，得出每套地面监测装置的卫星过顶时间以及过顶仰角；根据每套地面监测装置的卫星过顶时间和过顶仰角，确定地面监测装置的启停。本发明专利技术利用地面山火监测装置和极轨卫星山火监测的优势互补，扬长避短，最大限度地减少漏报，提高输电线路小面积山火监测精度。

【技术实现步骤摘要】
输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法及系统
本专利技术涉及电力系统防灾减灾
，尤其涉及一种输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法及系统。
技术介绍
山火会造成输电线路周围空气间隙的绝缘损坏，导致跳闸。中国山火年均高达7万多处，特高压长南线和复奉线等重要线路多次因山火发生闭锁事故，单次损失负荷超过数百万千瓦，严重影响人们生产生活和社会稳定。输电线路山火与大面积森林火灾不同，主要发生在人为活动频繁的荆棘或灌木丛等非森林地带，具有面积小、点多面广的特点，且蔓延迅速，极易引发线路跳闸，导致供电中断。因此，电网大范围小面积山火监测实时性要求极高。安装在输电线路杆塔上的山火地面监测装置实时性强，准确性高，但监测半径仅为1公里，而输电线路杆塔多达数百万基，装置无法全覆盖。同时，地面监测装置运行功率约为25W，即使在天气晴朗的夏天，其太阳能充电功率也仅15-20W，因此该装置无法长期持续运行；而利用极轨卫星监测山火方式，卫星扫描覆盖范围约2km，无法覆盖全中国，且极轨卫星过境时间间隔达2小时，存在时间和空间上的监测盲区，易导致火点漏报；同时，当极轨卫星过顶仰角小于45°时，虽然位于极轨卫星扫描覆盖区域以内，受地表形变影响，其监测准确性将降低。
技术实现思路
本专利技术提供了一种输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法及系统，用以解决山火地面监测装置覆盖不全且无法长期持续运行，而极轨卫星监测山火有监测盲区易导致火点漏报的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法，包括以下步骤：轨道预测：根据极轨卫星的运行轨道参数，预算极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间；盲区计算：获取所有地面监测装置的位置，并根据极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间以及极轨卫星的轨道位置，得出每套地面监测装置的卫星过顶时间以及过顶仰角；启停控制：根据每套地面监测装置的卫星过顶时间和过顶仰角，确定地面监测装置的启停。优选地，地面监测装置的启停，在输电线路山火高发期，通过如下原则进行确定：对于前后各第一时长阈值以内有极轨卫星过境的地面监测装置，且卫星过顶仰角大于仰角阈值，停止运行；对于前后各第二时长阈值以内有极轨卫星过境的地面监测装置，且卫星过顶仰角小于仰角阈值，停止运行；对于超过第一时长阈值以后才有极轨卫星过境的地面监测装置，启动扫描。优选地，第一时长阈值为20min-2.5h，第二时长阈值为15min-75min，仰角阈值为45°。优选地，在山火高发期，第一时长阈值为20min-40min，第二时长阈值为15min-20min；在山火非高发期，第一时长阈值为1.5h-2.5h，第二时长阈值为45min-75min。优选地，地面监测装置的启停的原则还包括：夜晚18:00至早上9:00停止运行。优选地，需要地面监测装置的停止和启动，通过服务器后台向地面监测装置发布停止运行指令或者开启扫描指令实现。优选地，方法还包括：从所有地面监测装置的卫星过顶时间以及过顶仰角中，选出其中在山火高发期内第三时长阈值以上时间无极轨卫星过境的地面监测装置，扫描距离最近的极轨卫星，并向距离最近的极轨卫星发布指令，调整极轨卫星姿态至星载探测器扫描角度覆盖地面监测装置所在位置。优选地，第三时长阈值为4h-6h。本专利技术还提供一种输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测系统，包括：轨道预测单元，用于根据极轨卫星的运行轨道参数，预算极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间；盲区计算单元，用于获取所有地面监测装置的位置，并根据极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间以及极轨卫星的轨道位置，得出每套地面监测装置的卫星过顶时间以及过顶仰角；启停控制单元，用于根据每套地面监测装置的卫星过顶时间和过顶仰角，确定地面监测装置的启停。本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述任一方法的步骤。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术的输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法及系统，根据极轨卫星监测盲区计算，控制地面监测装置启停，达到地面监测装置节能的目的，最大限度地提高地面监测装置的运行效率。利用地面山火监测装置和极轨卫星山火监测的优势互补，扬长避短，最大限度地减少漏报，提高输电线路小面积山火监测精度。2、在优选方案中，本专利技术输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法，通过地面监测装置发布指令，调整过境极轨卫星姿态，使极轨卫星探测超长时间未探测的地点，避免在山火高危地段因地面监测装置长期运行亏电导致无监测手段的事故。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是本专利技术优选实施例的输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法的流程示意图；图2是本专利技术优选实施例1的极轨卫星监测空间上的盲区示意图；图3是本专利技术优选实施例1的卫星过顶仰角示意图；图4是本专利技术优选实施例1的输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法的流程示意图。图例说明：1、卫星一扫描覆盖区域；2、卫星二扫描覆盖区域；3、监测盲区；4、盲区内的地面监测装置；5、极轨卫星；6、地面监测装置；7、地平面；8、过顶仰角。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1，本专利技术的输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法，包括以下步骤：S1：轨道预测：根据极轨卫星的运行轨道参数，预算极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间；S2：盲区计算：获取所有地面监测装置的位置，并根据极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间以及极轨卫星的轨道位置，得出每套地面监测装置的卫星过顶时间以及过顶仰角；S3：启停控制：根据每套地面监测装置的卫星过顶时间和过顶仰角，确定地面监测装置的启停。上述步骤，根据极轨卫星监测盲区计算，控制地面监测装置启停，达到地面监测装置节能的目的，最大限度地提高地面监测装置的运行效率。实际实施时，以上的方法还能进行以下的扩充或应用，以下实施例中的技术特征都能相互组合，实施例仅作为示例，不作为对技术特征的正常组合限制。实施例1：图2是本专利技术优选实施例1的极轨卫星监测空间上的盲区示意图，图2中，同时过境的两颗极轨卫星的扫描覆盖区域分别为卫星一扫描覆盖区域1和卫星二扫描覆盖区域2，图中阴影部分为极轨卫星在空间上的监测盲区3。此时，若发生山火，卫星无法发现，所以启动盲区内的地面监测装置4，以确保山火监测的全面。图3是本专利技术优选实施例1的卫星过顶仰角示意图，图3中，极轨卫星5与地面监测装置6的连线与地平面7之间的夹角为过顶仰角8。卫星扫描地面监测装置6时通常不是在正上空，此时由于卫星的入射角度小于90°导致的投影偏差以及因传输距离的增加带来的信号漂移和干扰，使得极轨卫星5对该区域山火监测的准确率有所降低。参见图4，本实施例的输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法，包括以下步骤：S1：轨道预测：根据极轨卫星5的运行轨道参数，预算极轨卫星5将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输电线路山火的极轨卫星‑地面联动的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：轨道预测：根据极轨卫星的运行轨道参数，预算极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间；盲区计算：获取所有地面监测装置的位置，并根据所述极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间以及极轨卫星的轨道位置，得出每套地面监测装置的卫星过顶时间以及过顶仰角；启停控制：根据所述每套地面监测装置的卫星过顶时间和过顶仰角，确定所述地面监测装置的启停。

【技术特征摘要】
1.一种输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：轨道预测：根据极轨卫星的运行轨道参数，预算极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间；盲区计算：获取所有地面监测装置的位置，并根据所述极轨卫星将要扫描覆盖的区域边界及时间以及极轨卫星的轨道位置，得出每套地面监测装置的卫星过顶时间以及过顶仰角；启停控制：根据所述每套地面监测装置的卫星过顶时间和过顶仰角，确定所述地面监测装置的启停。2.根据权利要求1所述的输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法，其特征在于，所述地面监测装置的启停，通过如下原则进行确定：对于前后各第一时长阈值以内有极轨卫星过境的地面监测装置，且卫星过顶仰角大于仰角阈值，停止运行；对于前后各第二时长阈值以内有极轨卫星过境的地面监测装置，且卫星过顶仰角小于仰角阈值，停止运行；对于超过第一时长阈值以后才有极轨卫星过境的地面监测装置，启动扫描。3.根据权利要求2所述的输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法，其特征在于，所述第一时长阈值为20min-2.5h，第二时长阈值为15min-75min，所述仰角阈值为45°。4.根据权利要求3所述的输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法，其特征在于，在山火高发期，所述第一时长阈值为20min-40min，第二时长阈值为15min-20min；在山火非高发期，所述第一时长阈值为1.5h-2.5h，第二时长阈值为45min-75min。5.根据权利要求2所述的输电线路山火的极轨卫星-地面联动的监测方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆佳政，刘毓，章国勇，李波，罗晶，何立夫，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43