一种基于GIS的电网工程气象监测预警方法技术

本发明专利技术提供一种基于GIS的电网工程气象监测预警方法，所述方法包括：针对省份GIS地图构建矢量化网格，将各气象监测点的当前以及n小时内的气象数据和各电网设施关联至矢量化网格，利用插值算法形成气象数据矢量化网格，对电网设施现场气象数据进行预测，当预测结果超出预定阈值时，进行报警和显示，并启动现场摄像头。同时，本方法通过电网设施现场的传感器数据实时更新插值算法的幂参数，使得预测结果更加准确。本发明专利技术利用插值算法实现了电网设施现场气象的预测，提高了对电网设施灾情的预测能力，缩小了预测范围半径，降低了运算复杂度，提高了救援的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于GIS的电网工程气象监测预警方法
本专利技术涉及灾情监测预警
，具体涉及一种基于GIS的电网工程气象监测预警方法。
技术介绍
近年来，基建工程管理面临巨大的安全压力,雨雪、雷电、大风等恶劣天气发生时，缺乏针对项目各施工现场的气象监测预警，加大了对项目现场安全及施工质量的不利影响，容易造成安全隐患，目前电网建设工程项目管理缺少有效的监测预警手段，无法满足当前工程项目精益化管理的要求。实施基于电网GIS的基建施工监测预警模块部署及应用项目，可在电网GIS上实现基建工程专题展示，利用专业的气象监测预警数据，当触发基建工程阈值设定时，通过内网移动终端及时向工程现场推送预警信息及注意事项，有效保障了预警信息获取的时效性，通过加强施工现场气象灾害监测预警能力建设，全面提升电网建设安全管理的信息化水平。因此，在国家电网公司相关政策和文件的指导下，结合电网建设气象监测预警精细化的应用需求，亟需实施基于电网GIS的基建施工监测预警模块部署及应用项目，进一步促进电网工程现场获取气象预警信息的能力，满足电网安全建设的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于GIS的电网工程气象监测预警方法，所述方法包括：步骤1)：针对系统覆盖省份，向系统录入该省份已建成电网设施基础数据和正在施工中的电网设施基础数据，录入各电网设施各气象数据预警阈值；进一步地，所述电网设施基础数据包括：名称、GIS三维地图坐标、海拔、所属管辖区域、开工时间、竣工时间、设施类型、各类型设施三维空间数据、人员类型、人员数量。进一步地，所述各类型设施三维空间数据具体包括：各类型设施的长、宽、高。步骤2)：获取该省份各气象监测点当前气象数据和n小时预测气象数据并实时录入所述系统；进一步地，所述n取值为1h、3h、12h和24h；步骤3)：根据所述省份GIS地图，形成矢量化网格，将各监测点的气象数据、电网设施坐标分别关联至矢量化网格中；进一步地，所述气象数据包括：火灾、雨量、雪量、温度、风力、风速。进一步地，所述矢量化网格的具体划分方法为，以m*m为单位区域将所述省份进行网格划分，其中m取值为1KM、2KM或5KM。步骤4)：利用插值算法对气象数据进行运算，形成气象数据矢量化网格；进一步地，所述插值算法具体为反距离权重法；进一步地，利用插值算法对气象数据进行运算，形成气象数据矢量化网格，具体包括：设定气象监测点所对应的网格为参照点，其余网格为估计点；根据网格中参照点的当前各气象数据，利用反距离权重法对电网设施所在的估计点的各类型设施的气象数据进行计算，得到当前与电网设施内的各类型设施关联的各气象数据；根据网格中各参照点的n小时内的各预测气象数据，利用反距离权重法对电网设施所在的估计点的各类型设施的气象数据进行计算，得到各电网设施内的各类型设施关联的各预测气象数据。进一步地，利用反距离权重法对估计点的运算过程如下：其中，p0为电网设施所在的估计点的各设施类型气象数据；pi为参照点的气象数据；λi为参照点的权值；所述λi的计算方法，具体为：当气象数据为雨量、雪量、温度数据时：其中，hi为电网设施中一类型设施的三维空间数据中的高度；di为该电网设施一类型设施的坐标与参照点所对应的气象监测点的坐标的平面距离；n为参照点个数；q为幂参数；当气象数据为火灾数据时：其中，Ti为火灾由参照点到达电网设施处的时间；m为电网设施风向上游的参照点个数，其中m<n；q为幂参数；当气象数据为风力数据时：其中，di为该电网设施的一类型设施的坐标与参照点所对应的气象监测点的坐标的平面距离；m为电网设施风向上游的参照点个数，其中m<n；q为幂参数。步骤5)：判断各电网设施当前气象数据是否超过气象数据预警阈值，如是则进行报警，并启动电网设施现场摄像头，于GIS显示界面中显示灾情数据和现场视频数据，如否则执行步骤6)；进一步地，在得到当前与电网设施内的各类型设施关联的各气象数据之后，所述方法还包括：获得各电网设施现场的各传感器数据，包括：温度、风速、风向、空气湿度；当由反距离权重法所计算出的各气象数据超过阈值，或者电网设施电网设施现场的各传感器数据超过相应阈值时，启动报警，启动电网现场摄像头，并显示电网设施现场的各气象数据和视频数据；步骤6)：判断各电网设施在n小时内的气象数据中是否会超过气象数据预警阈值，如是则进行报警，并启动电网设施现场摄像头，于GIS显示界面中显示灾情数据和现场视频数据。进一步地，在计算各电网设施内的各类型设施关联的各预测气象数据之前，所述方法还包括：比较电网设施现场的各传感器数据与由反距离权重法所计算出的各气象数据，根据比较结果调整参照点的权值λi；当各电网设施内的各类型设施关联的各预测气象数据超过阈值时，启动报警，启动电网现场摄像头，并显示电网设施现场的各气象数据和视频数据。进一步地，所述根据比较结果调整参照点的权值λi，具体包括：根据比较结果调整权值计算公式中的幂参数q。本专利技术的优点在于：(1)采用反距离权重法对电网设施处的当前气象数据和预测气象数据进行估计，实现了对电网设施气象情况的准确预测；(2)利用电网设施现场的传感器采集的数据与由反距离权重法计算出的当前气象数据进行比较，实时调整反距离权重法的幂参数，提高了对预测气象数据的准确性；(3)缩小了对气象预测的半径范围，实现了对某一电网工程项目中的不同类型电网设施，如具有不同高度的电网设施建筑物的气象预测，提高了预测的精确度；(4)通过只针对电网设施所在位置进行气象预测，减少了数据运算的复杂度，确保系统预警的实时性；(5)针对不同气象类型，采用不同的权重算法，提高了运算的准确性；(6)设置在气象数据超出阈值时启动电网现场摄像头，减少了数据传输量，提高了系统的整体运行效率。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：附图1示出了根据本专利技术实施方式的基于GIS的电网工程气象监测预警方法的流程图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。根据本专利技术的实施方式，提出一种基于GIS的电网工程气象监测预警方法，如图1所示，所述方法包括：步骤1)：针对系统覆盖省份，向系统录入该省份已建成电网设施基础数据和正在施工中的电网设施基础数据，录入各电网设施各气象数据预警阈值；进一步地，所述电网设施基础数据包括：名称、GIS三维地图坐标、海拔、所属管辖区域、开工时间、竣工时间、设施类型、各类型设施三维空间数据、人员类型、人员数量。进一步地，所述各类型设施三维空间数据具体包括：各类型设施的长、宽、高。步骤2)：获取该省份各气象监测点当前气象数据和n小时预测气象数据并实时录入所述系统；进一步地，所述n取值为1h、3h、12h和24h；步骤3)：根据所述省份本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GIS的电网工程气象监测预警方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1)：针对系统覆盖省份，向系统录入该省份已建成电网设施基础数据和正在施工中的电网设施基础数据，录入各电网设施各气象数据预警阈值；步骤2)：获取该省份各气象监测点当前气象数据和n小时预测气象数据并实时录入所述系统；步骤3)：根据所述省份GIS地图，形成矢量化网格，将各监测点的气象数据、电网设施坐标分别关联至矢量化网格中；步骤4)：利用插值算法对气象数据进行运算，形成气象数据矢量化网格；步骤5)：判断各电网设施当前气象数据是否超过气象数据预警阈值，如是则进行报警，并启动电网设施现场摄像头，于GIS显示界面中显示灾情数据和现场视频数据，如否则执行步骤6)；步骤6)：判断各电网设施在n小时内的气象数据中是否会超过气象数据预警阈值，如是则进行报警，并启动电网设施现场摄像头，于GIS显示界面中显示灾情数据和现场视频数据。

【技术特征摘要】
1.一种基于GIS的电网工程气象监测预警方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1)：针对系统覆盖省份，向系统录入该省份已建成电网设施基础数据和正在施工中的电网设施基础数据，录入各电网设施各气象数据预警阈值；步骤2)：获取该省份各气象监测点当前气象数据和n小时预测气象数据并实时录入所述系统；步骤3)：根据所述省份GIS地图，形成矢量化网格，将各监测点的气象数据、电网设施坐标分别关联至矢量化网格中；步骤4)：利用插值算法对气象数据进行运算，形成气象数据矢量化网格；步骤5)：判断各电网设施当前气象数据是否超过气象数据预警阈值，如是则进行报警，并启动电网设施现场摄像头，于GIS显示界面中显示灾情数据和现场视频数据，如否则执行步骤6)；步骤6)：判断各电网设施在n小时内的气象数据中是否会超过气象数据预警阈值，如是则进行报警，并启动电网设施现场摄像头，于GIS显示界面中显示灾情数据和现场视频数据。2.根据权利要求1所述的基于GIS的电网工程气象监测预警方法，所述电网设施基础数据包括：名称、GIS三维地图坐标、海拔、所属管辖区域、开工时间、竣工时间、设施类型、各类型设施三维空间数据、人员类型、人员数量。3.根据权利要求2所述的基于GIS的电网工程气象监测预警方法，所述各类型设施三维空间数据具体包括：各类型设施的长、宽、高。4.根据权利要求3所述的基于GIS的电网工程气象监测预警方法，所述气象数据包括：火灾、雨量、雪量、温度、风力、风速。5.根据权利要求4所述的基于GIS的电网工程气象监测预警方法，所述插值算法具体为反距离权重法。6.根据权利要求5所述的基于GIS的电网工程气象监测预警方法，所述根据所述省份GIS地图，形成矢量化网格，具体包括：以m*m为单位区域将所述省份进行网格划分，其中m取值为1K...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙世军，孙可奇，赵伟，韩洪，李善武，胡兴旺，张鹏，张晓洁，孙睿，孙英涛，王学亮，魏新颖，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司应急管理中心，
类型：发明
国别省市：山东,37