[实用新型]电网气象灾害预警系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种计算机控制系统，特别是一种电网气象灾害预警系统。

背景技术

气象灾害对电网安全稳定运行的威胁十分突出，现有技术中，国家公共气象服务系统提供了气象卫星、多普勒雷达、雷电监测等监测条件，但是气象灾害的地域性强，判断时间短，其强弱度、影响时间、影响范围对电网设备、运行等的影响也各不同。气象信息作为电网系统中的独立信息，没有与电网地理信息系统（简称GIS）结合，往往是获得了气象信息，却无法与对应的电网系统关联，也就不能及时、准确获得气象灾害对电网具体设备和运行带来的影响，使得气象对电网的预警起不到应有的作用，效率低，只能是在气象灾害发生后才能采取对应的措施。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种能够实时获得气象灾害对电网影响信息的基于GIS的电网气象灾害预警系统。

本实用新型是通过以下途径来实现的：

电网气象灾害预警系统，其结构要点在于，包括有多普勒雷达、雷达数据处理装置、雷达数据识别装置、经纬度取样装置、电网GIS系统和短时预报装置；其中多普勒雷达的数据输出端与雷达数据处理装置连接，雷达数据处理装置的输出接口与雷达数据识别装置连接，经纬度取样装置的取样端与雷达数据识别装置连接，输出端与电网GIS系统连接，短时预报装置安装在电网GIS系统中。

在气象系统中，多普勒雷达是一种实时气象探测器，其对灾害性天气有很强的监测能力，最大探测距离半径为460km。本实用新型所述的电网气象灾害预警系统中，需要在一定的地域范围内的所有多普勒雷达提供实时数据，该实时数据为雷达气象图，或者是多个多普勒雷达气象拼图：

首先雷达数据处理装置对所有的多普勒雷达所提供的数据进行预处理，去除噪声、杂波，进行滤波处理，使得气象图或者拼图能够更为直观和简化；雷达数据识别装置提取处理后雷达数据中雷达回波的反射因子，经过计算后，与天气属性的基准表对比，识别气象图中各个区域的气象属性，并提供各个气象区域的气象属性，气象数据以及位置信息传送给经纬度取样装置，经纬度取样装置取样多普勒雷达的位置信息，并传送到电网GIS系统中，将气象图叠加到电网GIS中，短时预报装置根据气象图中各个区域的气象属性和气象数据，提取电网中的运行信息、设备信息，最后根据气象信息给出区域内的短时气象预报数据，一旦预报出现灾害信息，给予气象预报对电力运行设备的短时灾害预警信息。

本实用新型将多普勒雷达数据进行处理，并与电网GIS系统实现地域信息与灾害信息的有机整合，这样，就能够直观的在电网GIS系统中看到设定区域内的气象状况，得到对应状况的短时（一般指30分钟-60分钟）预报信息，从而获得气象灾害发生前30分钟-60分钟的宝贵时间，并且能够根据短时预报信息迅速做出处理策略，对可能受气象灾害影响的电网设备和运行状态进行防护处理，起到预警的重要作用，减少电网设备和运行受气象灾害的影响，为综合防灾减灾的决策指挥提供重要的决策依据，显著增强电网的灾害监测、灾害预警、灾害预防、灾害应对和灾害整治能力，提高电网安全运行水平。

本实用新型可以进一步具体为：

雷达数据处理装置包括有连接的去噪处理装置和滤波处理装置，去噪处理装置的数据接收端与多普勒雷达的数据传输端连接，输出端与滤波处理装置连接，滤波处理装置的输出接口与雷达数据识别装置连接。

去噪处理装置首先扫描雷达实时数据，并预先设置连通区块的大小和临时阀值，当扫描到的区域面积小于设置数据，则去掉该区域，这样可以去掉大部分的孤立噪声。

滤波处理装置包括中值滤波装置和开闭运算滤波装置。

中值滤波是一种非线性数字滤波技术，经常用于去除图像中的噪声，这个设计思想就是检查输入信号中的采样并判断它是否代表了信号，使用奇数个采用组成的观察窗实现这项功能。观察窗中的数值进行排序，位于观察窗中间的中值作为输出，然后丢弃最早的值，取得新的采用，重复上面的计算过程，这样可以保存气象图中各个区域的边缘特性，使得雷达数据边缘平滑，有不失去雷达回波的特征。

开闭运算主要利用数学形态学，它的基本运算有4个，先腐蚀后膨胀称为开，开运算能够去除孤立的小点、毛刺和小桥（即连通两块区域的小点），而总的位置和形状不变。先膨胀后腐蚀称为闭，闭运算可使断裂的地方被弥合填平，弥合小裂缝，而总的位置和形状不变，这样可以最大程度保留雷达原有探测信息，又便于运算。

雷达数据识别装置可以进一步具体为：

雷达数据识别装置包括有依序连接的边缘检测装置、边缘特征点提取装置、和计算处理装置。