基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统及推演方法技术方案

本发明专利技术公开了基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统及推演方法，属于输电线路塔型领域

【技术实现步骤摘要】
基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统及推演方法


[0001]本专利技术涉及输电线路塔型
，具体为基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统及推演方法
。

技术介绍

[0002]经过多年的发展，已建成了跨大范围的超长电力运输网络
。
沿途无可避免地需要穿越崇山峻岭
、
高山峡谷等众多地质地形复杂
、
环境条件恶劣
、
气候多变的区域
。
而输电杆塔作为高压输电线路与地面的连接节点，往往需要修建于郊外人烟稀少地区的山体陡坡处，以降低输送距离降低电损，也避免与人类活动的相互影响，这种地形条件提高灾害发生的可能
。
[0003]公开号为
CN116186985A
的中国专利公开了一种输电线路山火灾害模拟实验台，包括输电线路山火模拟系统
、
外界环境模拟系统
、
信息采集系统
。
输电线路山火模拟系统用于研究山地坡度
、
角度
、
植被种类的参数在山火蔓延过程中对输电线路的影响情况；外界环境模拟系统用于模拟外界环境风
、
环境湿度
、
环境温度对输电线路山火灾害发展过程的影响；信息采集系统用于记录山火在蔓延过程中的关键特性参数，以量化不同环境参数下山火对输电线路的影响程度
。
该结构设计科学合理，功能全面，模拟效果好，制作成本低廉，能充分满足对输电线路的山火灾害模拟需求，为安全输电提供理论依据
。
[0004]上述专利的山火灾害模拟实验台在实际使用过程中，仅能对输电线路进行山火的模拟和对山火影响的程度进行预测，并不能全面的对输电线路进行灾害判断以及对输电线路的抗灾能力进行检测及调整，实用性不强；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统及推演方法
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统及推演方法，能够全面了解不同类型灾害和不同等级灾害对输电线路塔型的影响，保证了输电线路塔型抗灾推演更加全面，保证了推荐结果的准确性，提高输电线路塔型的运行可靠性水平，保证了电线路塔型抗灾能力检测的准确性，同时能够直观的了解的薄弱点，并对输电线路塔型的薄弱点着重处理，提高了输电线路塔型强度，避免输电线路塔型收到灾害影响发生故障或损坏，不仅会带来经济损失，而且还会影响输电线路塔型的正常使用，解决了上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统，包括：
[0007]风险收集模块，用于对输电线路塔型所在区域信息进行实时采集，并对采集的进行分析，根据分析的结果将采集的数据分为环境信息数据
、
气象数据信息数据以及地貌信息数据并对数据进行分类储存，对灾害发生的情况进行判断
。
[0008]风险预测模块，用于预测气象灾害发生时间及气象灾害的等级，预测山火灾害发
展趋势及山火的灾害等级，预测生成复杂天气要素的地质灾害风险预测结果及地质灾害等级
。
[0009]灾害推演模块，用于收集输电线路塔型的数据信息，通过数字孪生技术对输电线路塔型进行建模，并根据获取的信息对输电线路塔型所在区域进行仿真，根据仿真结果进行灾害推演
。
[0010]抗灾测试模块，用于根据气象灾害等级
、
山火灾害等级和地质灾害不同等级分别对输电线路塔型进行抗灾测试，并对测试结果进行判断，得到对输电线路塔型的薄弱点，并对输电线路塔型的薄弱做出相应的抗灾能力规划
。
[0011]优选的，所述风险收集模块，包括：
[0012]数据采集模块，用于通过无人机对输电线路塔型所在区域的数据信息进行实时采集
。
[0013]分析分类模块，用于对采集的数据信息进行分析，根据分析结果将采集的数据分为环境信息数据
、
气象数据信息数据以及地貌信息数据
。
[0014]储存模块，用于对环境信息数据
、
气象数据信息数据以及地貌信息数据进行分类储存
。
[0015]判断模块，用于根据存储的对环境信息数据
、
气象数据信息数据以及地貌信息数据对输电线路塔型所在区域的灾害情况进行判断
。
[0016]优选的，所述判断模块，具体包括：
[0017]根据输电线路塔型所在区域环境信息的分析结果，判断该区域出现山火的可能性，环境信息包括山地坡度
、
角度
、
植被种类
。
[0018]根据输电线路塔型所在区域气象数据信息的分析结果，判断该区域出现气象灾害的可能性，气象数据信息主要包括大风
、
暴雨
、
雷电和冰雹等恶劣天气
。
[0019]根据对输电线路塔型所在区域的地貌特征进行提取，对获取地貌特征信息进行分析，判断该区域出现地址灾害的可能性
。
[0020]优选的，所述风险预测模块，具体包括：
[0021]气象灾害预测，用于根据气象灾害致灾因子数据结合所采集的气象数据信息预测气象灾害发生时间以及气象灾害等级
。
[0022]山火风险预测，用于根据输电线路塔型所在区域的环境信息以及气象数据信息，对山火灾害发展趋势进行山火蔓延模拟，根据山火蔓延模拟结果预测山火灾害发展趋势及山火的灾害等级
。
[0023]地质灾害预测，用于根据地质灾害影响因素对输电线路塔型所在区域的地质情况进行分析，并结合当前区域的气象情况构建地质风险预测模型，并通过地质风险预测模型生成复杂天气要素的地质灾害风险预测结果及地质灾害等级
。
[0024]优选的，所述气象灾害致灾因子包括气象特征要素数据
、
输电线路结构数据
、
地质特征要素数据和历史暴雨数据，地质灾害影响因素包括沟谷深切
、
谷坡陡峻
、
断裂
、
褶皱发育
、
地震活动强烈程度
、
岩石风化强烈程度
、
岩体破碎
、
斜坡上松散覆盖层的厚度与分布范围，气象灾害等级
、
山火灾害等级和地质灾害等级均分为轻度灾害
、
中度灾害和重度灾害
。
[0025]优选的，所述灾害推演模块，具体包括
[0026]提取所获取的输电线路塔型所在区域的环境信息
、
气象数据信息和地貌特征信
息
。
[0027]根据环境信息
、
气象数据信息和貌特征信息对输电线路塔型所在区域环境
、
气候和地貌进行仿真，生成仿真结果
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统，其特征在于：包括：风险收集模块，用于对输电线路塔型所在区域信息进行实时采集，并对采集的进行分析，根据分析的结果将采集的数据分为环境信息数据
、
气象数据信息数据以及地貌信息数据并对数据进行分类储存，对灾害发生的情况进行判断；风险预测模块，用于预测气象灾害发生时间及气象灾害的等级，预测山火灾害发展趋势及山火的灾害等级，预测生成复杂天气要素的地质灾害风险预测结果及地质灾害等级；灾害推演模块，用于收集输电线路塔型的数据信息，通过数字孪生技术对输电线路塔型进行建模，并根据获取的信息对输电线路塔型所在区域进行仿真，根据仿真结果进行灾害推演；抗灾测试模块，用于根据气象灾害等级
、
山火灾害等级和地质灾害不同等级分别对输电线路塔型进行抗灾测试，并对测试结果进行判断，得到对输电线路塔型的薄弱点，并对输电线路塔型的薄弱做出相应的抗灾能力规划
。2.
根据权利要求1所述的基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统，其特征在于：所述风险收集模块，包括：数据采集模块，用于通过无人机对输电线路塔型所在区域的数据信息进行实时采集；分析分类模块，用于对采集的数据信息进行分析，根据分析结果将采集的数据分为环境信息数据
、
气象数据信息数据以及地貌信息数据；储存模块，用于对环境信息数据
、
气象数据信息数据以及地貌信息数据进行分类储存；判断模块，用于根据存储的对环境信息数据
、
气象数据信息数据以及地貌信息数据对输电线路塔型所在区域的灾害情况进行判断
。3.
根据权利要求2所述的基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统，其特征在于：所述判断模块，具体包括：根据输电线路塔型所在区域环境信息的分析结果，判断该区域出现山火的可能性，环境信息包括山地坡度
、
角度
、
植被种类；根据输电线路塔型所在区域气象数据信息的分析结果，判断该区域出现气象灾害的可能性；根据对输电线路塔型所在区域的地貌特征进行提取，对获取地貌特征信息进行分析，判断该区域出现地址灾害的可能性
。4.
根据权利要求1所述的基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统，其特征在于：所述风险预测模块，具体包括：气象灾害预测，用于根据气象灾害致灾因子数据结合所采集的气象数据信息预测气象灾害发生时间以及气象灾害等级；山火风险预测，用于根据输电线路塔型所在区域的环境信息以及气象数据信息，对山火灾害发展趋势进行山火蔓延模拟，根据山火蔓延模拟结果预测山火灾害发展趋势及山火的灾害等级；地质灾害预测，用于根据地质灾害影响因素对输电线路塔型所在区域的地质情况进行分析，并结合当前区域的气象情况构建地质风险预测模型，并通过地质风险预测模型生成复杂天气要素的地质灾害风险预测结果及地质灾害等级
。5.
根据权利要求4所述的基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统，其特征在于：所
述气象灾害致灾因子包括气象特征要素数据
、
输电线路结构数据
、
地质特征要素数据和历史暴雨数据，地质灾害影响因素包括沟谷深切
、
谷坡陡峻
、
断裂
、
褶皱发育
、
地震活动强烈程度
、
岩石风化强烈程度
、
岩体破碎
、
斜坡上松散覆盖层的厚度与分布范围，气象灾害等级
、
山火灾害等级和地质灾害等级均分为轻度灾害
、
中度灾害和重度灾害
。6.
根据权利要求1所述的基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统，其特征在于：所述灾害推演模块，具体包括：提取所获取的输电线路塔型所在区域的环境信息
、
气象数据信息和地貌特征信息；根据环境信息
、
气象数据信息和地貌特征信息对输电线路塔型所在区域环境
、
气候和地貌进行仿真，生成仿真结果；根据仿真结果对气象灾害
、
地质灾害
、
山火灾害进行评估，生成相应的气象灾害
、
地质灾害
、
山火灾害的推演结果；根据推演结果进行统计计算，得到经济损失指数
、
区域关联扩展指数和附加灾害危险指数
。7.
根据权利要求1所述的基于数字孪生的输电线路塔型抗灾推演系统，其特征在于：所述抗灾测试模块，具体包括：采集输电线路塔型的数据信息...

【专利技术属性】
技术研发人员：席晟哲，苗桂喜，田春筝，朱全胜，郑月松，孙浩然，王远，程鑫，王琪，李敬武，元亮，呼建礼，郭锦波，陈乐瑶，张芳，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院国网河南省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：