架空输电线路山火卫星监测火点告警距离计算方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力系统防灾减灾技术领域，具体设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】
[0002] 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W外，还需要计算火点距离架 空输电线路的距离，W确定相应的告警等级，方便线路运维人员制定防范优先级。
[000引 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，系假定单位经绅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。而随着绅度的增加，绅度圈逐渐缩小，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，此方法仅适用低绅度地区，具有较大局 限性。
【发明内容】
[0004] 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。
[0005] 为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
[0006] 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=点组成的弧形=角形 的=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。
[0007] 上述技术方案的具体步骤如下：
[000引 （1)、确定告警杆塔；
[0009] (1. 1)、计算火点及输电线路杆塔两点之间的球面距离；
[0010] 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〇1，单位为 米：
[0011] 〇1=RXarccoskin(lat0)sin(lat)+COS(lat〇)cos(lat)cos(lon〇-lon)) (1)
[0012] 公式（1)中，R为地球平均半径，R= 6. 371XIO6米；Ion。为火点经度坐标弧度形 式；lat。为火点绅度坐标弧度形式；Ion为杆塔经度坐标弧度形式；lat为杆塔绅度坐标弧 度形式；
[0013](1. 2)、根据Di的大小，确定离火点最近的告警杆塔a 1;
[0014](2)、计算火点与告警输电线路的水平距离〇2,化即为告警距离；
[0015] (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S角形S条 边长a、b、C;
[0016] 设火点经绅度坐标为（lon。，lat。)，告警杆塔ai坐标为（loni，lati)，邻近杆塔32 坐标为（l〇ri2,lat2);
[0017] 根据公式（1)，S角形的S条边长a、b、c分别为：
[001 引
[0019] 公式（2)中，R为地球平均半径，R= 6. 371X106米；Ion。为疑似火点经度坐标弧 度形式；lat。为疑似火点绅度坐标弧度形式；Ion1为告警杆塔a1经度坐标弧度形式；lati为 告警杆塔ai绅度坐标弧度形式；Ion2为邻近杆塔a2经度坐标弧度形式；lat2为邻近杆塔a2 绅度坐标弧度形式；
[0020](2. 2)、计算火点与S角形对边的最短距离，即所述的火点与告警输电线路的水平 距离〇2;
[0021] 假设上述=角形的半周长为1，面积为S，则根据平面几何知识，
[002引将公式似和做分别代入公式巧），即得出化；
[0026] (3)根据的大小来确定告警级别：
[0027] 若0< 500,则为一级告警；
[002引若500< 1500,则为二级告警；
[0029] 若1500< 3000,则为S级告警；
[0030] 若〇2>3000,则为S级告警。
[0031] 与现有技术相比，本发明的优点在于：
[0032] (1)、本发明的方法能精确计算出火点离架空输电线路的距离，克服了现有方法受 绅度的显著影响的缺陷；
[0033] (2)、本发明的方法适用性强，克不受地区变化的影响，服了原有方法地域上的局 限性。
【附图说明】
[0034] 图1为告警距离计算示意。
[0035] 图2为告警距离计算实施例1。
[0036] 图3为告警距离计算实施例2。
【具体实施方式】
[0037] 为了便于理解本发明，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本发明作更全 面、细致地描述，但本发明的保护范围并不限于W下具体的实施例。
[003引本发明的一种架空输电线路山火卫星监测火点告警距离计算方法，其是根据卫星 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=点组成 的弧形=角形的=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。
[0039] 如图1所示，具体步骤如下：
[0040] (1)、确定告警杆塔；
[0041](1. 1)、计算火点及输电线路杆塔两点之间的球面距离；
[0042] 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〇1，单位为 米：
[0043] 〇1=RXarccos (sin (lat〇)sin (lat)+cos (lat〇) cos (lat) cos (lon〇-lon)) (1)
[0044] 公式（1)中，R为地球平均半径，R= 6. 371XlO6米；Ion。为火点经度坐标弧度形 式；lat。为火点绅度坐标弧度形式；Ion为杆塔经度坐标弧度形式；lat为杆塔绅度坐标弧 度形式；
[0045] (1. 2)、根据Di的大小，确定离火点最近的告警杆塔a1;
[0046] 似、计算火点与告警输电线路的水平距离〇2,化即为告警距离；
[0047] (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S角形S条 边长a、b、C;
[0048] 设火点经绅度坐标为（lon。，lat。)，告警杆塔ai坐标为（Ion1，lati)，邻近杆塔32 坐标为（l〇ri2,latg);
[0049] 根据公式（1)，S角形的S条边长a、b、c分别为：
[00加]
?
[0化1]公式（2)中，R为地球平均半径，R= 6. 371X106米；Ion。为疑似火点经度坐标弧 度形式；lat。为疑似火点绅度坐标弧度形式；Ion1为告警杆塔a1经度坐标弧度形式；lat1为 告警杆塔ai绅度坐标弧度形式；Ion2为邻近杆塔a2经度坐标弧度形式；lat2为邻近杆塔a2绅度坐标弧度形式；
[0052