一种山火告警等级获取方法及装置与流程

本发明涉及电网防灾，尤其是指一种山火告警等级获取方法及装置。

背景技术：

1、由于能源资源和负荷中心呈逆向分布，西北部的煤炭资源、风能、太阳能等资源输送到东部负荷中心需要经过大规模、长距离的输电线路传输。随着社会经济的发展和电力需求的增长，输电线路的规模和复杂性也在不断增加。输电线路经常穿越植被茂密的森林、山区、田地等环境，容易受到恶劣环境、人为用火习俗等影响，导致山火等灾害的发生，严重威胁电网的安全稳定运行。输电线路山火具有点多面广的特点，卫星遥感是输电线路山火监测的重要手段。针对卫星定位的火点，如何迅速搜寻火点周围杆塔，准确计算火点与输电线路的距离，对于电网山火灾害防治与应急决策至关重要。

2、现有技术中，通常采用区域分块查找法，该方法先对目标区域进行划分，搜寻各子区域的杆塔信息并存储，在定位卫星火点后，还需对子区域网格进行二次区域划分才能确定受影响的杆塔。该方法计算量大，效率低，不利于快速定位，无法及时准确的获取起火点处的火灾危险等级。

技术实现思路

1、为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中在进行区域划分寻找受火灾影响的杆塔时，计算量大、效率低，导致不能及时准确获取火灾危险等级的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种山火告警等级获取方法，包括：

3、获取监测区域中所有杆塔的经纬度坐标，按照经纬度坐标由小到大的顺序，构建监测区域中所有杆塔的二维坐标数组；获取起火点的经纬度坐标；

4、利用插值查找法，以起火点的经度和纬度为目标值，分别对监测区域中所有杆塔的经度与纬度进行插值，计算获取监测区域中包含起火点经纬度坐标的经度坐标范围与纬度坐标范围；

5、若包含起火点经纬度坐标的经度坐标范围与纬度坐标范围构成的区域内，存在杆塔，则将该杆塔记录为告警杆塔；

6、以告警杆塔为中心，向其所在线路的两端检索，获取与告警杆塔相邻的第一杆塔和第二杆塔；以告警杆塔与第一杆塔之间的输电线路为第一输电线路，以告警杆塔与第二杆塔之间的输电线路为第二输电线路；

7、基于球面距离计算公式，分别计算起火点至第一输电线路与第二输电线路的最短距离；获取两个最短距离中更短的距离为告警距离；

8、基于告警距离与预设告警距离等级，确定起火点告警等级。

9、在本发明的一个实施例中，所述获取起火点的经纬度坐标，并利用插值查找法，以起火点的经度和纬度为目标值，分别对监测区域中所有杆塔的经度与纬度进行插值，计算获取监测区域中包含起火点经纬度坐标的经度坐标范围与纬度坐标范围，包括：

10、获取起火点t0的经纬度坐标(x0,y0)；二维坐标数组array[i][j]中，i表示杆塔经度下标，j表示杆塔纬度下标，0＜i＜n，0＜j＜n，n表示杆塔总个数；

11、以起火点的经度坐标x0为经度目标值，以监测区域中所有杆塔的经度array[i]中的最小经度的坐标为左边索引，最大经度的坐标为右边索引，对监测区域中所有杆塔的经度array[i]进行插值，获取包含起火点经度坐标的经度坐标范围；

12、以起火点的纬度坐标y0为纬度目标值，以监测区域中所有杆塔的纬度array[j]中最小纬度的坐标为左边索引，最大纬度的坐标为右边索引，对监测区域中所有杆塔的纬度array[j]进行插值，获取包含起火点纬度坐标的纬度坐标范围。

13、在本发明的一个实施例中，所述以起火点的经度坐标x0为经度目标值，以监测区域中所有杆塔的经度array[i]中最小的为左边索引，最大的为右边索引，对监测区域中所有杆塔的经度array[i]进行插值，获取包含起火点经度坐标的经度坐标范围，包括：

14、获取起火点t0的经纬度坐标(x0,y0)；二维坐标数组array[i][j]中，i表示杆塔经度索引，j表示杆塔纬度索引，0＜i＜n，0＜j＜n，n表示杆塔总个数；

15、以起火点的经度坐标x0为经度目标值key1，以监测区域中所有杆塔的经度array[i]中最小经度array[low]的坐标low为左边索引，最大经度array[high]的坐标high为右边索引，以区间[low,high]为初始插值区间，计算当前中间索引mid1，表示为：

16、

17、若当前中间索引值array[mid1]小于经度目标值key1，则令low＝mid1+1，更新左边索引与插值区间；

18、若当前中间索引值array[mid1]大于经度目标值key1，则令high＝mid1-1，更新右边索引与插值区间；

19、基于新的插值区间，对插值区间内所有的杆塔的经度进行插值，重新计算当前中间索引值，直至array[i]＜x0＜array[i+1]成立，获取包含起火点经度坐标的经度坐标范围。

20、在本发明的一个实施例中，若当前中间索引值array[mid1]等于经度目标值key1，则结束插值，获取当前中间索引mid1，为起火点经度坐标。

21、在本发明的一个实施例中，所述以起火点的纬度坐标y0为纬度目标值，以监测区域中所有杆塔的纬度array[j]中最小纬度的坐标为左边索引，最大纬度的坐标为右边索引，对监测区域中所有杆塔的纬度array[j]进行插值，获取包含起火点纬度坐标的纬度坐标范围，包括：

22、获取起火点t0的经纬度坐标(x0,y0)；二维坐标数组array[i][j]中，i表示杆塔经度索引，j表示杆塔纬度索引，0＜i＜n，0＜j＜n，n表示杆塔总个数；

23、以起火点的纬度坐标y0为纬度目标值key2，以监测区域中所有杆塔的纬度array[j]中最小纬度array[left]的坐标left为左边索引，最大纬度array[right]的坐标right为右边索引，以区间[left,right]为初始插值区间，计算当前中间索引mid2，表示为：

24、

25、若当前中间索引值array[mid2]小于纬度目标值key2，则令left＝mid2+1，更新左边索引与插值区间；

26、若当前中间索引值array[mid2]大于纬度目标值key2，则令right＝mid2-1，更新右边索引与插值区间；

27、基于新的插值区间，对插值区间内所有的杆塔的纬度进行插值，重新计算当前中间索引值，直至array[j]＜y0＜array[j+1]成立，获取包含起火点纬度坐标的纬度坐标范围。

28、在本发明的一个实施例中，若当前中间索引值array[mid2]等于纬度目标值key2，则结束插值，获取当前中间索引mid2，为起火点纬度坐标。

29、在本发明的一个实施例中，若包含起火点经纬度坐标的经度坐标范围与纬度坐标范围构成的区域内，不存在杆塔，包括：

30、将经度坐标范围扩大预设区间，若纬度坐标范围与扩大后的经度坐标范围构成的区域中存在杆塔，则将该杆塔记录为告警杆塔；若纬度坐标范围与扩大后的经度坐标范围构成的区域中不存在杆塔，则将纬度坐标范围扩大预设区间；依次扩大经度坐标范围与纬度坐标范围，直至扩大后的经度坐标范围与纬度坐标范围构成的区域中出现杆塔，将该杆塔记录为告警杆塔。

31、在本发明的一个实施例中，所述基于球面距离计算公式，分别计算起火点至第一输电线路与第二输电线路的最短距离；获取两个最短距离中更短的距离为告警距离，包括：

32、获取告警杆塔t1的经纬度坐标(x1,y1)、第一杆塔t2的经纬度坐标(x2,y2)以及第二杆塔t3的经纬度坐标(x3,y3)；

33、计算起火点到第一输电线路的最短距离，记为第一距离d2，表示为：

34、

35、计算起火点到第二输电线路的最短距离，记为第二距离d3，表示为：

36、

37、获取第一距离与第二距离中的较小值，作为告警距离d，表示为d＝min{d2,d3}。

38、在本发明的一个实施例中，所述基于告警距离与预设告警距离等级，确定起火点告警等级，包括：

39、若告警距离d满足0＜d≤500，则确定输电杆塔附近起火点对输电线路的告警等级为一级告警；

40、若告警距离d满足500＜d≤1000，则确定输电杆塔附近起火点对输电线路的告警等级为二级告警；

41、若告警距离d满足1000＜d≤3000，则确定输电杆塔附近起火点对输电线路的告警等级为三级告警。

42、本发明实施例提供了一种山火告警等级获取装置，包括：

43、坐标获取模块，用于获取监测区域中所有杆塔的经纬度坐标，按照经纬度坐标由小到大的顺序，构建监测区域中所有杆塔的二维坐标数组；获取起火点的经纬度坐标；

44、插值模块，用于利用插值查找法，以起火点的经度和纬度为目标值，分别对监测区域中所有杆塔的经度与纬度进行插值，计算获取监测区域中包含起火点经纬度坐标的经度坐标范围与纬度坐标范围；

45、告警杆塔确定模块，用于若包含起火点经纬度坐标的经度坐标范围与纬度坐标范围构成的区域内，存在杆塔，则将该杆塔记录为告警杆塔；以告警杆塔为中心，向其所在线路的两端检索，获取与告警杆塔相邻的第一杆塔和第二杆塔；以告警杆塔与第一杆塔之间的输电线路为第一输电线路，以告警杆塔与第二杆塔之间的输电线路为第二输电线路；

46、告警距离计算模块，用于基于球面距离计算公式，分别计算起火点至第一输电线路与第二输电线路的最短距离；获取两个最短距离中更短的距离为告警距离；

47、告警等级确定模块，用于基于告警距离与预设告警距离等级，确定起火点告警等级。

48、本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下有益效果：

49、本发明所述的山火告警等级获取方法，在获取监测区域中所有杆塔的经纬度坐标以及起火点的经纬度坐标后，以起火点经纬度坐标为目标值，分别对监测区域中所有杆塔的经度和纬度进行插值，查找出包含起火点经纬度坐标的经度坐标范围和纬度坐标范围，从而确定告警杆塔；基于告警杆塔以及与其相邻的第一杆塔和第二杆塔之间的第一输电线与第二输电线，计算起火点到两条输电线路的最短距离中较小值，为告警距离，获取告警距离满足的预设告警距离等级为起火点的告警等级。本发明利用插值查找法确定起火点所在的经度坐标范围与纬度坐标范围，更加高效准确的确定出告警杆塔，以便基于告警杆塔寻找出与其相邻的两个杆塔之间两条输电线路；计算起火点到两条输电线路的最短距离，考虑到了山火发生的地势复杂，更准确的获取与起火点更近的输电线路到起火点的距离，从而准确获取告警等级，为决策者提供更加全面和准确的山火信息，帮助他们做出更加科学和有效的应对决策，实现资源合理分配；且本发明可为不同的实际使用场景，设置不同的预设告警距离等级，提高方法的灵活性。