[发明专利]架空输电线路山火卫星监测火点告警距离计算方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统防灾减灾技术领域，具体涉及一种架空输电线路山火卫星监测火点告警距离计算方法。

背景技术

架空输电线路附近山火对电力系统安全稳定运行构成了严重的威胁。山火迅速蔓延的特点对山火的防治带来了巨大的难题。利用输电线路山火卫星监测系统能够及时、准确发现架空输电线路附近的山火，在其蔓延至线路下方前提出告警，从而提前采取有效的防范措施。当卫星监测到山火火点时，除了要对火点进行定位以外，还需要计算火点距离架空输电线路的距离，以确定相应的告警等级，方便线路运维人员制定防范优先级。

本发明人在专利“201410196480.3”及“201410196479.0”中提出过一种火点与输电线路距离的计算方法，系假定单位经纬度坐标代表的空间距离固定，不因地区的变化而变化，计算火点到输电线路的垂直距离。而随着纬度的增加，纬度圈逐渐缩小，单位经度代表的地面距离随之减小甚大。对于山火精度要求极高的山火卫星监测，因上述原因带来的计算误差无疑大大制约了其告警计算精确度。因此，此方法仅适用低纬度地区，具有较大局限性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术在应用上的局限性等不足，提出一种计算精确、可避免计算误差、不受地区变化的影响、大大提高现有卫星山火监测系统告警计算的精确度的架空输电线路山火卫星监测火点告警距离计算方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种架空输电线路山火卫星监测火点告警距离计算方法，根据卫星监测火点坐标和架空输电线路杆塔坐标，利用地球上两点间的球面距离计算公式，先确定离火点最近的告警杆塔；计算出由火点、告警杆塔、与告警杆塔同线路的邻近杆塔三点组成的弧形三角形的三条边，再根据平面几何原理，精确计算出火点距离输电线路的水平距离，此水平距离即为告警距离；最后根据告警距离的大小来确定告警级别。

上述技术方案的具体步骤如下：

(1)、确定告警杆塔；

(1.1)、计算火点及输电线路杆塔两点之间的球面距离；

根据卫星实时监测火点坐标及架空输电线路杆塔坐标，利用地球上两点间的球面距离计算公式，计算火点及架空输电线路杆塔两点之间沿地球表面的球面距离D₁，单位为米：

D₁＝R×arccos(sin(lat₀)sin(lat)+cos(lat₀)cos(lat)cos(lon₀-lon))   (1)

公式(1)中，R为地球平均半径，R＝6.371×10⁶米；lon₀为火点经度坐标弧度形式；lat₀为火点纬度坐标弧度形式；lon为杆塔经度坐标弧度形式；lat为杆塔纬度坐标弧度形式；

(1.2)、根据D₁的大小，确定离火点最近的告警杆塔a₁；

(2)、计算火点与告警输电线路的水平距离D₂，D₂即为告警距离；

(2.1)、计算由火点、告警杆塔、与告警杆塔同线路的邻近杆塔组成的三角形三条边长a、b、c；

设火点经纬度坐标为(lon₀，lat₀)，告警杆塔a₁坐标为(lon₁，lat₁)，邻近杆塔a₂坐标为(lon₂，lat₂)；

根据公式(1)，三角形的三条边长a、b、c分别为：