基于气象及电网gis的综合监测预警系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电力系统的气象预警领域，具体涉及一种基于气象及电网GIS的综合监测预警系统及方法。
【背景技术】
[0002]气象部门灾害性天气监测和预警能力快速发展，高时空分辨率气象要素观测站网，多普勒天气雷达、FY2E/F气象卫星等先进的现代观测、探测设备逐渐实现了自动化、智能化的升级，并实现了多年的稳定组网运行。基于三维变分同化的RUC(快速更新循环)系统、强对流天气中尺度分析技术等先后建立，为气象信息系统提供了有力的气象技术支撑。
[0003]近年来，雨雪冰冻、台风、强对流等极端天气频繁发生，给电网设施造成了严重的危害和损失。电网运行、生产和应急处置对实时气象信息、各类灾害的准确及时监测预警等气象技术支持的需求也越来越高，亟需提高电网防灾减灾综合监测预警能力。
[0004]现有的电网气象灾害检测预警方法存在如下不足:
[0005](I)电网运行信息、设备状态信息不能实时展示、监控、分析、预警、响应。特别是对众多信息的综合分析能力和科学处理技术有待提高，不能对电网存在的隐患进行准确有效的预测分析和预案制定。
[0006](2)应急管理标准化、数字化程度不高。目前，应急管理中对于突发事件信息，没有统一的标准定义。突发事件的分类、等级、影响、内容描述用语等没有规范，导致各级应急部门上报突发事件时，缺乏明确的指导或模板，不能进行快速检索与应用，影响突发事件处置效率，不便于后期对突发事件进行分析、处理。
[0007](3)未接入社会公共信息资源:如交通、气象、地质、水利、市政、舆情媒体等，未与政府应急部门、电监部门等实现信息交互。
[0008](4)对于突发事件发生前的监控、分析和预警、响应、后期处置，缺少系统支撑，需要相应系统的开发。
【发明内容】
[0009]本发明的目的就是为了解决上述问题，提出了一种基于气象及电网GIS的综合监测预警系统及方法，该系统及方法可以实时掌握变电站、输变线路、杆塔等重要电力设备的温度、风向、风速、湿度、降水、气压、能见度等气象监测信息，为电网提供直观的气象实时数据，对可能出现的电网气象灾害进行有效的监测及预警。
[0010]为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0011]一种基于电网气象灾害的综合监测预警系统，包括:数据层和应用层；
[0012]所述数据层包括:气象数据库、电网GIS数据库、生产和经营数据库；
[0013]所述应用层包括:
[0014]气象监测模块:用于实时监测预警电网设备所在地域的气象信息、地质及水文信息；
[0015]气象预警模块:用于对重大气象灾害进行监测，通过进行灾害预警评估，对重大气象灾害提前预警；
[0016]电网气象模块:用于查询电网重点线路的气象信息；
[0017]信息展示模块:用于将检测到的气象、地质及水文数据信息与电网线路及设备进行匹配并展示；
[0018]辅助决策模块:用于对预警内容、预警态势以及各类突发事件进行分析判断，实现应急人员、应急车辆、应急物资的在线调拨、部署和指挥；
[0019]所述气象数据库、电网GIS数据库、生产和经营数据库之间相互通信；气象监测模块、气象预警模块、电网气象模块、信息展示模块和辅助决策模块与气象数据库、电网GIS数据库或生产和经营数据库分别进行通信。
[0020]所述气象数据库:用于存储实时气象、地质及水文信息；
[0021]电网GIS数据库:用于存储电网线路以及电网设备信息；
[0022]生产和经营数据库:用于存储应急资源的部署及调度信息。
[0023]所述气象信息、地质及水文信息包括:
[0024]气象信息:实时风速、风向、温度、湿度、降水、能见度、空气质量以及短期天气预报、3天天气预报、旬天气预报；
[0025]地质及水文信息:地表特性信息、地质构造信息，以及结合降水、水库蓄水量信息判断滑坡、崩塌、岩溶、泥石流、风沙移动、河流冲刷沉积的综合信息。
[0026]所述重大气象灾害包括:台风、雷电、滑坡、泥石流以及森林火险灾害。
[0027]所述预警电网设备包括:变电站、输电杆塔、输电线路和配电线路。
[0028]所述对预警内容、预警态势以及各类突发事件进行分析判断包括:
[0029]森林火险预警:当达到森林火险预警级别时，发布未来一段时间内，特定区域的森林火险预警信号，按照赤橙黄蓝标明火险等级；根据火险等级判断是否需要调配物资及人员，如果需要调配，确定路径最短的调配方案；
[0030]台风预警:通过实时监测台风位置、速度、移动方向信息，自动跟踪台风距离及影响范围，判断台风所在区域受影响的电网设备以及台风影响的程度，合理调配抗台风物资以及人员；
[0031]雷电预警:实时监测电网设备所在区域的雷电范围、落雷强度及趋势，根据监测到的雷电信息，快速定位故障点，及时调配工作人员前往故障现场；
[0032]地质灾害预警:依据地质环境条件、前期降水量、未来降雨强度及地质营力，分级别计算并发布不同区域的地质灾害气象风险预警，并以文本和图片的方式展示，根据预警信息，及时制定地质灾害物资及人员的调配策略；
[0033]灾害性天气预警:依据灾害性气象可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势，分别发布蓝色、黄色、橙色和红色不同级别的预警信号，并对预警信息进行展示；根据预警级另IJ，及时制定气象灾害物资及人员的调配策略。
[0034]一种基于电网气象灾害的综合监测预警系统的方法，包括以下步骤:
[0035](I)实时采集电网设备所在地域的气象、地质及水文信息；
[0036](2)将监测到的气象、地质及水文数据信息与电网线路或电网设备进行匹配并存储；
[0037](3)设定预警阈值，对电网设备所在地域的重大气象灾害进行预警评估并展示；
[0038](4)根据预警内容、预警等级以及各类突发事件的等级，对应急人员、应急车辆、应急物资进行在线调拨、部署和指挥。
[0039]所述步骤(3)中对电网设备所在地域的重大气象灾害进行预警评估的方法为:
[0040]森林火险预警:当达到森林火险预警级别时，发布未来一段时间内，特定区域的森林火险预警信号，按照赤橙黄蓝标明火险等级；
[0041]台风预警:通过实时监测台风位置、速度、移动方向信息，自动跟踪台风距离及影响范围，判断台风所在区域受影响的电网设备以及台风影响的程度；
[0042]雷电预警:实时监测电网设备所在区域的雷电范围、落雷强度及趋势，根据监测到的雷电信息，判断可能发生故障的电网设备，并快速定位故障点；
[0043]地质灾害预警:依据地质环境条件、前期降水量、未来降雨强度及地质营力，分级别计算并发布不同区域的地质灾害气象风险预警；
[0044]灾害性天气预警:依据灾害性气象可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势，分别发布蓝色、黄色、橙色和红色不同级别的预警信号。
[0045]所述步骤(3)中对电网设备所在地域的重大气象灾害进行展示的方法为:
[0046]实时监测的各类预警数据中，出现超过预警阈值的情况时，在系统首页相应的地理位置处以不同的图形形式展示出来。
[0047]所述步骤(4)中对应急人员、应急车辆、应急物资进行在线调拨、部署和指挥包括:
[0048]根据预警内容、预警等级以及各类突发事件的等级，调取目标位置及其附近地理位置的应急人员、应急车辆以及应急物资的分布信息，根据到达目标位置所需的时间最短或者路径最短原则，合理调配应急资源。
[0049]本发明的有益效果是:
[0050]本发明的综合监测预警系统及方法可以实时掌握变电站、输变线路、杆塔等重要电力设备的温度、风向、风速、湿度、降水、气压、能见度等气象监测信息，为电网提供直观的气象实时数据，同时提供未来7天逐12小时预报以及台风、雷电等灾害预警信息。
[0051]以电网GIS平台为数据服务平台，关联电网输电、变电、配电等各种电力设施；通过一系列灾害预警评估、控制、应急体系，以及专业的信息报送标准流程实现对自然灾害和突发事件监测预警、发展态势及各类应急资源调拨的直观信息汇集、展示、部署和指挥。同时依托应急信息资源集成平台，对各类突发事件进行分析研判，合理调配人员、车辆、物资等应急资源，最大限度的减少灾害损失