一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及电力防灾减灾技术领域，具体涉及一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法和系统，本发明专利技术根据短期气象预报信息、电力地理信息图、位移监测数据、倾角监测数据构建神经网络，测算强降雨对输配电设施的影响系数，并计算强降雨自然灾害的告警等级。该方法和系统创造性地实现了告警地质灾害影响等级的功能，克服了难以科学计算和直观显示、强降雨诱发地质灾害对输配电设施影响的难题，准确反映输配电设施位移、倾角等监测数据，支撑生产监控指挥中心指导开展负荷转移、设施加固、抢修复电等应急工作。复电等应急工作。复电等应急工作。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法和系统


[0001]本专利技术涉及电力防灾减灾
，具体涉及一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方 法和系统。

技术介绍

[0002]以地质动力活动或地质环境异常变化为主要成因的地质灾害，极易危害人类生命财产、 生活，破坏人类赖以生存与发展的资源、环境。滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝、 地面沉降等地质灾隐患害多、分布广，且隐蔽性、破坏性强，防范难度大。特别是近年来受 极端天气、地震、工程建设等因素影响，加剧地质灾害的影响程度。
[0003]经过山区偏僻地带的输配电线路受地质灾害影响较大。特别是在集中降雨时期，山区内 的输配电设施易遭受滑坡、泥石流等灾害影响，属于地质隐患点。预警输配电设施隐患点是 防治地质灾害的工作重点之一。一方面，以往采用人工巡视方式，排查与预警地质隐患，存 在工作量大、效率低等问题，难以保障电力安全供应。另一方面，近年来的行业内研究运用 遥感技术，并运用高分辨率的遥感图像在输电线路地质灾害工程中发挥重要作用，高分辨率 遥感影像地质灾害解译识别技术将是今后一段时间的主要遥感技术系统。
[0004]实践表明，地质灾害对输配电设施稳定运行和可靠供电影响巨大，故有必要研究面向输 配电设施地质隐患点的监测方法，应用监测系统加强管控崩塌、边坡滑移、泥石流等风险， 并通过电力生产监控指挥中心监测地质隐患，预测灾害风险，技术支撑供电局应急处置。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法和系统， 具体技术方案如下：
[0006]一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法，包括以下步骤：
[0007]步骤S1：输入气象台短期中期预警中心的短期气象预报信息，并研判是否需要测算强降雨对 输配电设施造成地质灾害的严重程度；若是需要则进入步骤S2；
[0008]步骤S2：输入电力地理信息系统的电力地理信息图，并判断输配电设施地质隐患点是否处于 强降雨诱发地质灾害影响区域的边界范围内；若是在边界范围内，则进行步骤S3；
[0009]步骤S3：构建用于监测告警地质灾害影响的神经网络，用于计算、发布对地质隐患点的告 警信息；
[0010]步骤S4：输入输配电设施地质隐患点监测装置采集强降雨对输配电设施造成地质灾害的位移 监测数据S、倾角监测数据D至构建的神经网络测算降雨过程强度系数、强降雨诱发地质灾 害对输配电设施影响等级；
[0011]步骤S5：发布不同等级的输配电设施地质灾害程度告警信息。
[0012]优选地，所述步骤S1中需要测算强降雨对输配电设施造成地质灾害的严重程度的
条件 是：短期气象预报信息中1小时内的雨量≥16毫米或者24小时内的雨量≥50毫米。
[0013]优选地，所述步骤S2中具体包括：设省级区域日雨量图生成地质灾害影响区域的坐标矩 阵C(M
u
,M
v
)，根据电力地理信息图生成输配电设施地质隐患点的坐标矩阵C(M
x
,M
y
)， 并判断所关注的输配电设施地质隐患点是否处于地质灾害影响区域的边界范围内；
[0014][0015]其中，输配电线路两侧500米范围内为地质灾害影响边界。
[0016]优选地，所述步骤S3中构建的用于监测告警地质灾害影响的神经网络为多输入单输出类 型网络，包括输入层和隐含层、输出层；所述输入层的输入包括短期气象预报信息中的降雨 起止时间、日雨量和涉及的观测站信息，以及输配电设施地质隐患点监测装置采集的强降雨 对输配电设施造成地质灾害的位移监测数据S、倾角监测数据D；所述隐含层用于测算强降雨 对输配电设施的影响系数，并计算强降雨自然灾害的告警等级；所述输出层用于发布对地质 隐患点的告警信息。
[0017]优选地，所述强降雨对输配电设施的影响系数R的计算方式如下：
[0018]R＝F
×
I
×
T；
[0019]式中：F为降雨覆盖范围系数，I为降雨强度系数，T为降雨过程时间系数。
[0020]优选地，所述降雨覆盖范围系数F根据强降雨诱发地质灾害影响区域内的降雨覆盖范围 系数划分表确定，如表1所示：
[0021]表1降雨覆盖范围系数划分表
[0022]降雨覆盖范围系数(F)降雨覆盖范围(Fp)％1≥700.840～69.90.620～39.90.2＜20
[0023]其中降雨覆盖范围Fp的计算方法如下：
[0024][0025]式中，n为区域内降雨强度大于20毫米的观测站数目；N为区域内观测站总数量。
[0026]优选地，所述降雨强度系数I根据强降雨诱发地质灾害影响区域内的日降雨强度划分表 确定，如表2所示：
[0027]表2降雨强度系数划分表
[0028]降雨强度系数(I)降雨强度(日雨量，R)毫米/日1≥800.860～79.90.640～59.90.220～39.9
[0029]优选地，所述降雨过程时间系数根据短期气象预报信息中的降雨过程时间确定，其系数 划分表如表3所示：
[0030]表3降雨过程时间系数划分表
[0031]降雨过程时间系数(T)起止过程时间(T0)日1≥60.84～5.90.62～3.90.2＜2
[0032]优选地，所述步骤S5中根据输配电设施地质隐患点监测装置监测到的数据判断是否对外 发布告警信息；当位移监测量大于1毫米，或者倾角监测量大于
±1°
的时候，触发对地质隐 患点告警信息对外发布。
[0033]一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测系统，包括无线通信基站、数据采集前置机、数 据库服务器、应用服务器、网站服务器、系统工程师站、系统操作员站、内网交换机、外网 交换机；
[0034]所述数据采集前置机、数据库服务器、应用服务器、网站服务器、系统工程师站、系统 操作员站、内网交换机、外网交换机相互之间通过光纤连接，所述无线通信基站、外网交换 机相互之间通过基于LTE技术的无线通信专网连接，并部署在省级生产监控指挥中心；
[0035]所述数据采集前置机用于通过外网交换机采集所在地省级气象台短期中期预警中心发布 的短期气象预报信息、各输配电设施地质隐患点所在位置的位移监测数据、倾角监测数据， 并为数据库服务器提供数据服务；通过内网交换机采集电力地理信息系统中间库服务器中的 电力地理信息图及其输配电设施地质隐患点坐标并为数据库服务器提供数据服务；
[0036]所述数据库服务器包括实时库服务器和关系库服务器，用于存储数据采集前置机采集的 数据，并为应用服务器提供数据服务；
[0037]所述应用服务器用于将数据服务器中的数据输入神经网络输出强降雨诱发地质灾害对输 配电设施影响的告警信息，并通过交换机为网站服务器提供数据服务
[0038]所述网站服务器用于通过内网交换机为各级电力生产监控指挥、应急响应相关人员提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：输入气象台短期中期预警中心的短期气象预报信息，并研判是否需要测算强降雨对输配电设施造成地质灾害的严重程度；若是需要则进入步骤S2；步骤S2：输入电力地理信息系统的电力地理信息图，并判断输配电设施地质隐患点是否处于强降雨诱发地质灾害影响区域的边界范围内；若是在边界范围内，则进行步骤S3；步骤S3：构建用于监测告警地质灾害影响的神经网络，用于计算、发布对地质隐患点的告警信息；步骤S4：输入输配电设施地质隐患点监测装置采集强降雨对输配电设施造成地质灾害的位移监测数据S、倾角监测数据D至构建的神经网络测算降雨过程强度系数、强降雨诱发地质灾害对输配电设施影响等级；步骤S5：发布不同等级的输配电设施地质灾害程度告警信息。2.根据权利要求1所述的一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法，其特征在于：所述步骤S1中需要测算强降雨对输配电设施造成地质灾害的严重程度的条件是：短期气象预报信息中1小时内的雨量≥16毫米或者24小时内的雨量≥50毫米。3.根据权利要求1所述的一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法，其特征在于：所述步骤S2中具体包括：设省级区域日雨量图生成地质灾害影响区域的坐标矩阵C(M
u
,M
v
)，根据电力地理信息图生成输配电设施地质隐患点的坐标矩阵C(M
x
,M
y
)，并判断所关注的输配电设施地质隐患点是否处于地质灾害影响区域的边界范围内；其中，输配电线路两侧500米范围内为地质灾害影响边界。4.根据权利要求1所述的一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法，其特征在于：所述步骤S3中构建的用于监测告警地质灾害影响的神经网络为多输入单输出类型网络，包括输入层和隐含层、输出层；所述输入层的输入包括短期气象预报信息中的降雨起止时间、日雨量和涉及的观测站信息，以及输配电设施地质隐患点监测装置采集的强降雨对输配电设施造成地质灾害的位移监测数据S、倾角监测数据D；所述隐含层用于测算强降雨对输配电设施的影响系数，并计算强降雨自然灾害的告警等级；所述输出层用于发布对地质隐患点的告警信息。5.根据权利要求4所述的一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法，其特征在于：所述强降雨对输配电设施的影响系数R的计算方式如下：R＝F
×
I
×
T；式中：F为降雨覆盖范围系数，I为降雨强度系数，T为降雨过程时间系数。6.根据权利要求5所述的一种考虑强降雨灾害的地质隐患点监测方法，其特征在于：所述降雨覆盖范围系数F根据强降雨诱发地质灾害影响区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，李珊，欧阳健娜，邹宇，崔志美，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：