基于微气象与卫星遥感数据的微气象灾害预警方法及系统的制作方法
【专利说明】基于微气象与卫星遥感数据的微气象灾害预警方法及系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于电力系统的气象灾害预警领域，尤其是涉及一种基于微气象与卫星遥感数据的微气象灾害预警方法及系统。
【背景技术】
[0003]电力行业是气象高敏感性和高需求性行业，其生产、建设、运营受环境气象因素影响极大。微气象是指由于某些构造特征(如微地形)所引起的近地面大气层中和上层土壤中的小范围气象要素(气象要素包括温度、湿度、风速风向、气压、雨雪量等)的改变，这种小范围气候特点表现在个别天气现象(如风、雾、霜、雨凇等)上，但这种要素的改变不至于使大尺度过程(平流、锋面)所决定的天气气候特征发生较大变化。
[0004]目前，国内多已开展了电力微气象灾害预警方法的相关研宄，但是，由于气象信息分散、研宄地域单一，使电力微气象灾害预警技术研宄缺乏系统性，主要体现在以下几个方面:
(1)地域针对性较强，各省市地形地貌、气候、植被等情况存在差异，微气象灾害区域规律的分析不全面，微气象灾害相关理论无法在全网范围内通用；
(2)气象信息收集分散，气象台(站)常设在城市及其附近地区，难以反映沿线峡谷、风口、高山分水岭等局部微地形点的实际气象情况，而电网气象监测设备多针对单个专题灾害，未充分考虑区域微气象特点，且两者缺乏有效融合，不能对微气象点进行实时监测和播报；
(3)缺乏专业的微气象、微地形信息数据库，现有的微气象灾害预警计算和预报模式有待修正；
(4)微气象灾害监测多采用在线监测装置，存在监测范围小、灾害条件下工作受限等不足，基于卫星遥感信息的电网广域监测技术在微气象灾害监测领域的应用研宄刚刚起步，无法支持更深层次的开发和应用。
【发明内容】
[0005]本发明主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种通过图形和曲线等方式为用户直观的描述出各个监测点的具体信息，根据灾害分级标准判断灾害天气的影响范围，准确定位受灾害天气影响的电网设施，为电网防灾、抗灾、减灾提供数据支撑与决策支持的一种利用微气象数据与卫星遥感数据相结合的微气象灾害系统及预警方法。
[0006]本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种基于微气象与卫星遥感数据的微气象灾害预警系统，其特征在于，包括:
一个地面微气象观测数据库:所述地面观测数据库包括由覆冰监测装置、舞动监测装置、以及风偏监测装置实时监测的覆冰、舞动、风偏等电力微气象监测设备数据，以及气象台站的实时数据；地面微气象观测设备由覆冰监测装置、舞动监测装置以及风偏监测装置组成；覆冰监测装置由风速传感器、风向传感器、温度传感器、湿度传感器、拉力传感器、倾角传感器等探测感应部件收集数据，通过数据采集器对各感应探测器的数据进行信号数字化同时生成气象报文记录，再由数据传输部分负责对生成的报文记录通过GSM网络传输送至相关应用部门；舞动监测装置由相应数量的位移传感器、加速度传感器收集位移、加速度数据在再由采集编码部分的数据采集器对位移、加速度数据进行处理，得到导线舞动轨迹、舞动幅值的特征量，再数据传输部分负责对生成的报文记录通过GSM网络传输送至相关应用部门；风偏监测装置由风偏角检测仪、温度传感器、湿度传感器、风速传感器、风向传感器收集境温度、环境湿度、风速、风向、雨量、日照强度等气象数据和的风偏角数据；通过数据采集器对各感应探测器的数据进行信号数字化同时生成气象报文记录，再由数据传输部分负责对生成的报文记录通过GSM网络传输送至相关应用部门；根据气象部门气象台站及电力微气象监测设备采集的数据，建立微气象信息接收和共享机制，保障地面观测数据传输转换安全性和应用时效性；
一个卫星遥感观测数据库:所述卫星遥感观测数据包括遥感影像数据和线路矢量数据；所述遥感影像数据包括:从气象卫星云图中获得的电网覆冰、风偏、舞动等微气象灾害的卫星遥感监测指标，包括微气象灾害易发区域的温度、湿度、风速、风向等宏观气象数据；所述线路矢量数据是指通过高分辨率卫星所获取的立体遥感影像数据，利用该数据可建立电塔、电线等电力设备的三维可视化模型，再现电网设备及周围运行区域的的自然环境；一个预警平台服务器:能够使基于云端的服务器，用于接收上述两个数据库中的实时数据，并进行后期分析预警处理；
一个应用客户端，包括:
实时数据采集模块:负责采集系统展示所需的各类数据，包括前端硬件设备采集并回传后的数据解析工作，及解析后将数据写入系统数据库的工作；
电子地图实时数据展示模块:用电子地图的方式展现全网输电线路图，通过缩放功能，更直观地了解输电线路上的每一处细节；在地图上，用图标对监测设备进行标记，将地图上的测点与现实线路中的监测设备一一对应起来；通过图标变色、外弹悬浮窗等多种显示方式宏观把握全局输电线路运行状态，并可具体显示局部站点监测细节；
报警事件查询模块:系统对设备所监测的各项指标，根据线路工区专工及气象学对监测指标分级定义，设定相应的监测门槛值，一旦监测到的数据发生越界，系统首先在实时展示界面上进行报警提示，并将该事件记录下来，通过报警事件查询模块为用户日后查询、分析事故原因等工作提供数据支持，并可将查询结果生成相应的报表，方便日常办公使用；历史数据存储及分析模块:属于后台程序，用来整理和分析历史数据，对独立数据进行深度挖掘，总结规律，以更加全面地体现采集数据价值；
图形分析展示模块:包含众多的数据展示方式，如温度计、湿度计、罗盘等；直观地展现微气象灾害，如覆冰、舞动及风偏等的灾害状态，使用户更加准确、全面地了解监测信息;
报表分析展示模块:用报表方式将分析数据提供给用户，是最基本也是最常用的一种数据展示方式，用户可根据需求来对报表进行定制，设置报表包含数据范围及报表模式。
[0007]一种基于微气象与卫星遥感数据的微气象灾害预警方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤I，将地面观测数据库中的微气象数据和卫星遥感观测数据库中的微气象数据通过GSM网络传送到预警平台服务器中；
步骤2，通过分析对将测到的数据进行深度挖掘，整理出任意历史时间段的最大值，最小值及平均值等统计信息，通过图形和曲线方式基于应用客户端为用户直观的描述出各个监测点的具体信息；
步骤3，根据灾害分级标准判断灾害天气的影响范围，准确定位受灾害天气影响的电网设施，为电网防灾、抗灾、减灾提供数据支撑与决策支持；
步骤4，生成灾害预警信息并发布预警信息。
[0008]因此，本发明具有如下优点:通过图形和曲线等方式为用户直观的描述出各个监测点的具体信息，根据灾害分级标准判断灾害天气的影响范围，准确定位受灾害天气影响的电网设施，为