[发明专利]一种基于环境风险的电网GIS精细预警系统

权利要求书

1.一种基于环境风险的电网GIS精细预警系统，其特征在于包括GIS服务器、GIS数据库模块、气象灾害预警模块、综合预警模块、显示模块、巡视控制模块、多个巡视机以及多个巡视检测模块；所述GIS数据库模块、气象灾害预警模块、综合预警模块、巡视控制模块分别与GIS服务器信号连接，GIS服务器从气象灾害预警模块收集气象灾害预警数据，并将气象灾害预警数据保存在GIS数据库模块中，GIS服务器从巡视控制模块收集巡视数据，并将巡视数据保存在GIS数据库模块中，巡视数据为输电网络线路50-100m范围内的危险物体数据，所述危险物体数据包括危险物体的高度和尺寸；综合预警模块对GIS数据库中的数据综合处理获得环境预警数据，综合预警模块将环境预警数据显示在显示模块上；

所述GIS数据库模块中储存有含经纬度信息的地图和输电网络数据，其输电网络数据格式为(Lng1，Lat1，H_S)，其中Lng1为输电设备的经度，Lat1为输电设备的纬度，H_S为输电设备的高度；

所述气象灾害预警模块每次从气象数据中心获取未来24-72小时的灾害预警数据；所述灾害预警数据为包含经纬度信息的风力、降水量，数据格式为(Lng2，Lat2，F，R，T)；其中Lng2为经度，Lat2为纬度，F为风力，R为降水量，T为时刻，每次获得新的灾害预警数据，则将上一次收集的灾害预警数据删除，保证GIS数据库模块中仅保存最新的灾害预警数据；

巡视控制模下设多个巡视机，所述巡视机为无人机；巡视机内设置有飞行控制模块和巡视检测模块；巡视检测模块包括摄影模块和超声模块；所述超声模块为上下设置的两个超声探头，两个超声探头用于检测危险物体高度，摄影模块用于拍摄危险物体，用于进一步识别危险物体的尺寸；

巡视机的巡视路线沿着输电网络的线路，即巡视机的巡视路径为输电网络线路的正上方；巡视机巡视时对输电网络线路两侧50m以内的高度大于输电设备高度的物体进行检测，判定输电网络线路两侧50m以内的高度大于输电设备高度且高度大于该物体到输电网络线路的垂直距离的物体为危险物体，获得危险物体高度和尺寸；

巡视机将巡视检测模块检测到的危险物体数据上传至GIS服务器，所述危险物体数据的格式为(Lng3，Lat3，H_W，L)，其中Lng3为巡视机拍摄时所在的经度，Lat3为巡视机拍摄时所在的纬度，H_W为危险物体的高度，L为危险物体在垂直于输电网络线路上的投影的长度；

巡视机巡视的具体过程为：

1)GIS服务器将需要巡视的路径以及需巡视路径上的输电网络数据发送至巡视控制模块；

2)巡视控制模块将需要巡视的路径以及需巡视路径上的输电网络数据发送至巡视机；

3)巡视机的飞行控制模块按照巡视路径控制巡视机飞行，飞行高度为其中J为巡视机的可检测距离；

4)巡视机仅检测垂直于巡视路径的物体，当巡视机检测到巡视路径两侧出现高度大于巡视机所在位置的H_S的物体时，计算该物体到达巡视机所在位置的距离，如果物体的高度大于该物体到达巡视机位置的距离，巡视机对该物体进行拍摄；

5)巡视机结合该物体到达巡视机位置的距离和拍摄图像计算该物体垂直于巡视路径的投影的长度，并生成危险物体数据(Lng3，Lat3，H_W，L)，其中Lng3为巡视机拍摄时所在的经度，Lat3为巡视机拍摄时所在的纬度，H_W为危险物体的高度，L为危险物体在垂直于输电网络线路上的投影的长度；

巡视机内设置飞行控制模块和巡视检测模块；飞行控制模块内设置有导航模块，导航模块内设GPS模块；巡视检测模块内设置有摄影模块、超声模块、影像存储模块和影像识别模块；摄影模块和超声模块的数量为两个，分别设置在巡视机相对的两侧；为上下设置的两个超声探头，根据三角形原理计算物体的高度和距离；影像存储模块用于存储摄影模块拍摄的图像，影像识别模块用于结合超声模块检测的物理的距离和影像存储模块中的图像计算危险物体在垂直于输电网络线路上的投影的长度；

综合预警模块将灾害预警数据综合处理为预警数据，所述预警数据的格式为(Lng2，Lat2，V，T)；其中V＝(F/F₀)×(R/R₀)；其中F₀为风力阈值，R₀为降水量阈值，两个阈值提前由人为进行设置；

综合预警模块将预警数据和危险物体数据转化为风险数据，即当(Lng2，Lat2，V，T)和(Lng3，Lat3，H_W，L)的经纬度相同时合成(Lng4，Lat4，V，H_W，L，T)并计算出(Lng4，Lat4，S，T)；其中，Lng4等于危险物体对应的Lng3，Lat4等于危险物体对应的Lat3，S＝V×H_W×L。

2.根据权利要求1所述的基于环境风险的电网GIS精细预警系统，其特征在于：显示模块的背景为地图背景，综合预警模块将风险数据显示在显示模块的地图背景上，其中显示根据Lng4、Lat4确定显示的坐标，根据S显示不同浓度的颜色，S值越大颜色越深，根据T作为时间变化的时间轴，动态显示。