一种输电线路监测方法及相关设备与流程

1.本发明涉及一种输电线路监测技术领域，尤其涉及一种输电线路监测方法及相关设备。


背景技术：

2.华南地区常年降雨量充沛，云贵高原地带山体群密，时常发生由于强降雨导致的山体滑坡和泥石流等地质灾害，电网工程作为典型的线性工程，在复杂的地形地貌、降雨、构造、地层、海拔等条件下，势必会面临地质灾害威胁。
3.现阶段，国内外大部分学者大都将研究重点集中于地质灾害本体的成因、发生过程或加以输电线路基本形变数据的机械式采集，并未准确掌握输电线路-地质灾害的破坏机理，无法对地质灾害高风险区的输电线路安全状态准确评估，此外还缺乏对地质灾害发生后的快速应急救援抢修策略的研究，整体上现阶段研究较为分散，对于输电线路地质灾害在灾前、灾中和灾后工作重点，缺乏系统性考虑，对大电网在地质灾害下的防灾减灾救灾指导性较弱。同时，由于电网工程点多面广，目前采用同一种监测方式实现全线铺开监测，缺乏针对性，即，对需要高精度高频率监测的线路采用统一化的监测策略，容易造成监测不到位的情况，同时，对不需要高精度高频率监测的线路采用统一化的监测策略，容易造成成本浪费。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种输电线路监测方法及相关设备，用于解决现有技术中采用同一种监测方式实现全线铺开监测，造成监测不准确，资源浪费的问题。为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提出一种输电线路监测方法，包括：获取目标区域的历史数据，所述历史数据包括历史地灾数据和历史水文气象数据；
5.根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子；
6.基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特征因子得到所述目标区域的灾害风险图；
7.基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略，以实现对输电线路的监测。
8.可选的，在所述根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子的步骤之前，还包括：
9.利用地理信息工具提取所述历史数据中的基础信息；
10.按照预设数据存储格式，对所述基础信息中不同形式的数据进行统一的矢量化和结构化处理，得到目标数据信息；
11.基于gis技术和所述目标数据信息搭建地质灾害历史数据库。
12.可选的，所述根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害
的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子的步骤，包括：
13.根据所述历史地灾数据确定所述目标区域内发生目标种类灾害处的位置信息与发生目标种类灾害处发生目标种类灾害的时刻信息；
14.基于所述目标区域内发生目标种类灾害处的位置信息确定所述目标区域内发生目标种类灾害处的地质信息；
15.基于所述历史水文气象数据确定所述发生目标种类灾害处预设时间段内的水文气象数据；
16.根据所述发生目标种类灾害处的地质信息和所述发生目标种类灾害处预设时间段内的水文气象数据确定目标种类灾害的发育条件和破坏条件；
17.基于目标种类灾害的发育条件和破坏条件确定目标种类灾害的特征因子。
18.可选的，所述基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特征因子得到所述目标区域的灾害风险图的步骤，包括：
19.为所述特征因子设置权重；
20.基于所述权重和所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息计算所述目标区域内不同位置的风险评分；
21.将所述风险评分与不同风险等级的阈值进行匹配，确定所述目标区域内不同位置的风险等级；
22.整合所述目标区域内不同位置的风险等级得到所述目标区域的灾害风险图。
23.可选的，在所述基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略的步骤之前，还包括：
24.将所述目标区域内不同位置的输电线路作为目标输电线路；
25.获取所述目标输电线路的电压等级和所述目标输电线路在完整输电网络中的作用值，所述作用值用于表示所述目标输电线路在完整输电网络中的作用大小，所述目标输电线路在完整输电网络中的作用值与所述目标输电线路在完整输电网络中的作用大小成正比例关系；
26.根据所述目标输电线路的电压等级和所述目标输电线路在完整输电网络中的作用值确定所述输电线路的重要程度。
27.可选的，所述获取所述目标输电线路在完整输电网络中的作用的步骤，包括：
28.获取所述目标输电线路在完整输电网络中的位置；
29.预测所述目标输电线路发生故障后产生的实际损失值，将所述实际损失值作为所述作用值。
30.可选的，所述基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略的步骤，包括：
31.基于所述灾害风险图确定针对所述目标区域内不同位置的输电线路的监测频率；
32.根据所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度确定针对所述目标区域内不同位置的输电线路的监测手段；
33.基于所述监测频率和所述监测手段生成所述输电线路监测策略。
34.另一方面，本技术提供了一种输电线路监测装置，所述监测装置包括：
35.数据采集模块，用于获取目标区域的历史数据，所述历史数据包括历史地灾数据
和历史水文气象数据；
36.特征因子提取模块，用于根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子；
37.绘图模块，用于基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特征因子得到所述目标区域的灾害风险图；
38.策略生成模块，用于基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略，以实现对输电线路的监测。
39.第三方面，本技术实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器和总线，所述存储器存储有所述处理器可执行的机器可读指令，当电子设备运行时，所述处理器与所述存储器之间通过所述总线通信，所述机器可读指令被所述处理器执行时执行如上述的输电线路监测方法的步骤。
40.第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上述的输电线路监测方法的步骤。
41.实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
42.通过获取目标区域的历史数据，所述历史数据包括历史地灾数据和历史水文气象数据；根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子；基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特征因子得到所述目标区域的灾害风险图；基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略，以实现对输电线路的监测。结合输电线路的重要性和输电线路所处区域的风险等级，生成不同的输电线路监测策略，进行差异化的监测方案部署，保证输电线路的监测过程兼顾监测高效率和监测低成本。
附图说明
43.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
44.其中：
45.图1是本技术实施例提供的一种输电线路监测方法的流程图；
46.图2是本技术实施例提供的又一种输电线路监测方法的流程图；
47.图3是本技术实施例提供的一种输电线路监测装置的结构示意图；
48.图4是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
49.图5是本技术实施例提供的一种存储介质的结构示意图。
具体实施方式
50.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.如图1所示，本技术实施例提供了一种输电线路监测方法，包括：
52.s101、获取目标区域的历史数据，所述历史数据包括历史地灾数据和历史水文气象数据；
53.示例性的，收集研究区域内的历史数据并建立灾害数据库，采用统计法和数据收集法进行历史灾害数据处理，根据灾害类型，例如，滑坡、泥石流、地裂缝、崩塌、地面塌陷等，对历史发生的灾害进行规模、位置、时间上的分类统计，采用arcgis等地理信息工具，进行灾害的分布标定。
54.s102、根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子；
55.示例性的，针对滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等灾害类型，结合灾害的发育条件和破坏条件，提取灾害的特征因子。
56.s103、基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特征因子得到所述目标区域的灾害风险图；
57.示例性的，通过灾害分布特征因子，某一特定灾害类型的特征因子权重值，并按照图示计算方法，计算总体的得分系数，通过得分系数得到灾害的危险等级，并基于gis开展分布图绘制，得到所述目标区域的灾害风险图。
58.s104、基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略，以实现对输电线路的监测。
59.示例性的，根据电压等级及灾害风险的空间分布规律，按照所述灾害风险图示，进行差异化的监测方案选配。
60.通过获取目标区域的历史数据，所述历史数据包括历史地灾数据和历史水文气象数据；根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子；基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特征因子得到所述目标区域的灾害风险图；基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略，以实现对输电线路的监测。结合输电线路的重要性和输电线路所处区域的风险等级，生成不同的输电线路监测策略，进行差异化的监测方案部署，保证输电线路的监测过程兼顾监测高效率和监测低成本。
61.在一种可能的实施方式中，在所述根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子的步骤之前，还包括：
62.利用地理信息工具提取所述历史数据中的基础信息；
63.按照预设数据存储格式，对所述基础信息中不同形式的数据进行统一的矢量化和结构化处理，得到目标数据信息；
64.基于gis技术和所述目标数据信息搭建地质灾害历史数据库。
65.示例性的，利用arcgis结合python等地理信息工具提取所述历史灾害数据中的基础信息(坡度、坡向、高程、降雨数据等)，按照规范、科学合理的预设数据存储格式，对所述
基础信息中的表格、图片等不同形式的数据进行统一的矢量化和结构化，以oracle或postgresql等作为数据库管理平台，搭建电网地质灾害gis数据库，为后续地质灾害分布制图和分析评价提供结构统一空间数据。
66.在一种可能的实施方式中，所述根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子的步骤，包括：
67.根据所述历史地灾数据确定所述目标区域内发生目标种类灾害处的位置信息与发生目标种类灾害处发生目标种类灾害的时刻信息；
68.基于所述目标区域内发生目标种类灾害处的位置信息确定所述目标区域内发生目标种类灾害处的地质信息；
69.基于所述历史水文气象数据确定所述发生目标种类灾害处预设时间段内的水文气象数据；
70.根据所述发生目标种类灾害处的地质信息和所述发生目标种类灾害处预设时间段内的水文气象数据确定目标种类灾害的发育条件和破坏条件；
71.基于目标种类灾害的发育条件和破坏条件确定目标种类灾害的特征因子。
72.示例性的，根据所述历史地灾数据确定所述目标区域内发生滑坡灾害处的位置信息与发生目标种类灾害处发生滑坡灾害的时刻信息，基于所述目标区域内发生滑坡灾害处的位置信息确定所述目标区域内发生滑坡灾害处的地质信息，所述地质信息包括斜坡变形破坏情况、坡度(度)、地层岩性及岩土体结构、地震烈度、人类工程活动等条件，基于所述历史水文气象数据确定所述发生滑坡灾害处预设时间段内的水文气象数据，所述预设时间段内的水文气象数据包括三日最大降雨量(mm)等条件，进而基于滑坡灾害的发育条件和破坏条件确定滑坡灾害的特征因子为：斜坡变形破坏情况、三日最大降雨量(mm)、坡度(度)、地层岩性及岩土体结构、地震烈度、人类工程活动。
73.在一种可能的实施方式中，所述基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特征因子得到所述目标区域的灾害风险图的步骤，包括：
74.为所述特征因子设置权重；
75.基于所述权重和所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息计算所述目标区域内不同位置的风险评分；
76.将所述风险评分与不同风险等级的阈值进行匹配，确定所述目标区域内不同位置的风险等级；
77.整合所述目标区域内不同位置的风险等级得到所述目标区域的灾害风险图。
78.示例性的，对地质灾害按关联因子进行地质灾害类别区分，如滑坡地灾，以斜坡变形破坏情况、三日最大降雨量(mm)、坡度(度)、地层岩性及岩土体结构、地震烈度、人类工程活动这6个关联因子表征，并根据历史经验对6个基本特征进行权重赋值，分别赋予权重0.3、0.2、0.15、0.15、0.10、0.10，在每个关联因子中，又按照每个关联因子强度评分，如三日最大降雨量分为：》200mm，40分、85～200mm，30分、40～85mm，10分、《40mm，1分，后根据加权平均给出6个关联因子综合评价下的滑坡地质灾害易发性评分，即，风险等级。
79.在一种可能的实施方式中，在所述基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略的步骤之前，还包括：
80.将所述目标区域内不同位置的输电线路作为目标输电线路；
81.获取所述目标输电线路的电压等级和所述目标输电线路在完整输电网络中的作用值，所述作用值用于表示所述目标输电线路在完整输电网络中的作用大小，所述目标输电线路在完整输电网络中的作用值与所述目标输电线路在完整输电网络中的作用大小成正比例关系；
82.根据所述目标输电线路的电压等级和所述目标输电线路在完整输电网络中的作用值确定所述输电线路的重要程度。
83.示例性的，假设完整的输电网络中，有部分输电线路处于所述目标区域内，则将处于所述目标区域内的部分输电线路视为目标输电线路，获取所述目标输电线路的电压等级和所述目标输电线路在完整输电网络中的作用值，所述作用值的赋值范围为0-10的整数，所述目标输电线路在完整输电网络中的作用越大，则所述作用值的赋值越大，例如，所述目标输电线路在完整输电网络中为主线路，负责范围内所有用电端的电能传输，则所述目标输电线路的作用值为8，所述目标输电线路在完整输电网络中为支线路，负责个别用电端的电能传输，则所述目标输电线路的作用值为1，根据所述目标输电线路的电压等级和所述目标输电线路在完整输电网络中的作用值的乘积的绝对值确定所述输电线路的重要程度，乘积的绝对值越大，则所述输电线路的重要程度越高，需要高精度高频率的监测策略。
84.在一种可能的实施方式中，所述获取所述目标输电线路在完整输电网络中的作用的步骤，包括：
85.获取所述目标输电线路在完整输电网络中的位置；
86.预测所述目标输电线路发生故障后产生的实际损失值，将所述实际损失值作为所述作用值。
87.示例性的，获取所述目标输电线路在完整输电网络中的位置，并确定所述目标输电线路的用电端类型，例如，所述目标输电线路的用电端为工厂区，则，预测所述目标输电线路发生故障后，工厂区产生的实际损失值远远大于所述目标输电线路的用电端为居民区的实际损失值，进而，将所述实际损失值作为所述作用值表示所述目标输电线路在完整输电网络中的作用大小。
88.在一种可能的实施方式中，所述基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略的步骤，包括：
89.基于所述灾害风险图确定针对所述目标区域内不同位置的输电线路的监测频率；
90.根据所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度确定针对所述目标区域内不同位置的输电线路的监测手段；
91.基于所述监测频率和所述监测手段生成所述输电线路监测策略。
92.示例性的，考虑到多种地灾监测技术差异性，构建基于机载低空摄影与机载激光雷达探测的区域精细化监测融合网络，实现电网区域化地灾的多层次分级监测与电网区域化地灾的重点监测的联动监测体系，有效提升监测的准确性和预警响应效率。
93.在一种可能的实施方式中，如图2所示，本技术所述方法包含收集研究区域内的基本地质信息数据、建立灾害数据库、提取灾害特征因子、分析灾害危险等级空间分布规律、监测方案、电网线路重要性系数及差异化监测方案部署等步骤，其中，收集研究区域内的基本地质信息数据，得到包含历史地灾数据、电网基础数据、水文气象数据和基础地理信息数据的数据集，相当于获取目标区域的历史数据，所述历史数据包括历史地灾数据和历史水
文气象数据。建立灾害数据库，通过大数据处理技术，开展数据清洗及数据质量提升，构建基于gis的地质灾害历史数据库，相当于利用地理信息工具提取所述历史数据中的基础信息；按照预设数据存储格式，对所述基础信息中不同形式的数据进行统一的矢量化和结构化处理，得到目标数据信息；基于gis技术和所述目标数据信息搭建地质灾害历史数据库。提取灾害特征因子，针对滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝等灾害类型，结合灾害的发育条件和破坏条件，提取灾害的特征，相当于根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子。分析灾害危险等级空间分布规律，通过灾害分布特征因子，某一特定灾害类型的特征因子权重值，并按照图2所示计算方法，计算总体的得分系数，通过得分系数得到灾害的危险等级，并基于gis开展分布图绘制，相当于用于基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特征因子得到所述目标区域的灾害风险图。监测方案，按照大尺度、中尺度、局部精细化分为星载遥感、机载遥感、机载激光雷达、地表监测仪多种监测方案，根据适用情景配合适用。电网线路重要性系数及差异化监测方案部署，根据电压等级及地质灾害易发性空间分布规律，按照图2所示，进行差异化的监测方案选配，相当于用于基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略，以实现对输电线路的监测。
94.在一种可能的实施方式中，如图3所示，本技术提供了一种输电线路监测装置，所述监测装置包括：
95.数据采集模块201，用于获取目标区域的历史数据，所述历史数据包括历史地灾数据和历史水文气象数据；
96.特征因子提取模块202，用于根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子；
97.绘图模块203，用于基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特征因子得到所述目标区域的灾害风险图；
98.策略生成模块204，用于基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略，以实现对输电线路的监测。
99.在一种可能的实施方式中，如图4所示，本技术实施例提供了一种电子设备300，包括：包括存储器310、处理器320及存储在存储器310上并可在处理器320上运行的计算机程序311，处理器320执行计算机程序311时，实现：获取目标区域的历史数据，所述历史数据包括历史地灾数据和历史水文气象数据；根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子；基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特征因子得到所述目标区域的灾害风险图；基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略，以实现对输电线路的监测的步骤。
100.在一种可能的实施方式中，如图5所示，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质400，其上存储有计算机程序411，该计算机程序411被处理器执行时实现：获取目标区域的历史数据，所述历史数据包括历史地灾数据和历史水文气象数据；根据所述历史地灾数据和所述历史水文气象数据确定不同类型灾害的发育条件和破坏条件，并提取不同类型灾害的特征因子；基于所述目标区域内不同位置的水文气象预报信息和不同类型灾害的特
征因子得到所述目标区域的灾害风险图；基于所述灾害风险图和所述目标区域内不同位置的输电线路的重要程度生成输电线路监测策略，以实现对输电线路的监测的步骤。
101.计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
102.计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
103.可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
104.本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
105.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里上述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
106.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。