架空輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測火點(diǎn)告警距離計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種架空輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān) 測火點(diǎn)告警距離計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 架空輸電線路附近山火對電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。山火迅速蔓 延的特點(diǎn)對山火的防治帶來了巨大的難題。利用輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時(shí)、準(zhǔn) 確發(fā)現(xiàn)架空輸電線路附近的山火，在其蔓延至線路下方前提出告警，從而提前采取有效的 防范措施。當(dāng)衛(wèi)星監(jiān)測到山火火點(diǎn)時(shí)，除了要對火點(diǎn)進(jìn)行定位W外，還需要計(jì)算火點(diǎn)距離架 空輸電線路的距離，W確定相應(yīng)的告警等級，方便線路運(yùn)維人員制定防范優(yōu)先級。
[000引 本發(fā)明人在專利"201410196480. 3"及"201410196479. 0"中提出過一種火點(diǎn)與輸 電線路距離的計(jì)算方法，系假定單位經(jīng)紳度坐標(biāo)代表的空間距離固定，不因地區(qū)的變化而 變化，計(jì)算火點(diǎn)到輸電線路的垂直距離。而隨著紳度的增加，紳度圈逐漸縮小，單位經(jīng)度代 表的地面距離隨之減小甚大。對于山火精度要求極高的山火衛(wèi)星監(jiān)測，因上述原因帶來的 計(jì)算誤差無疑大大制約了其告警計(jì)算精確度。因此，此方法僅適用低紳度地區(qū)，具有較大局 限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)在應(yīng)用上的局限性等不足，提出一種計(jì) 算精確、可避免計(jì)算誤差、不受地區(qū)變化的影響、大大提高現(xiàn)有衛(wèi)星山火監(jiān)測系統(tǒng)告警計(jì)算 的精確度的架空輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測火點(diǎn)告警距離計(jì)算方法。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：
[0006] 一種架空輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測火點(diǎn)告警距離計(jì)算方法，根據(jù)衛(wèi)星監(jiān)測火點(diǎn)坐標(biāo) 和架空輸電線路桿塔坐標(biāo)，利用地球上兩點(diǎn)間的球面距離計(jì)算公式，先確定離火點(diǎn)最近的 告警桿塔；計(jì)算出由火點(diǎn)、告警桿塔、與告警桿塔同線路的鄰近桿塔=點(diǎn)組成的弧形=角形 的=條邊，再根據(jù)平面幾何原理，精確計(jì)算出火點(diǎn)距離輸電線路的水平距離，此水平距離即 為告警距離；最后根據(jù)告警距離的大小來確定告警級別。
[0007] 上述技術(shù)方案的具體步驟如下：
[000引 （1)、確定告警桿塔；
[0009] (1. 1)、計(jì)算火點(diǎn)及輸電線路桿塔兩點(diǎn)之間的球面距離；
[0010] 根據(jù)衛(wèi)星實(shí)時(shí)監(jiān)測火點(diǎn)坐標(biāo)及架空輸電線路桿塔坐標(biāo)，利用地球上兩點(diǎn)間的球面 距離計(jì)算公式，計(jì)算火點(diǎn)及架空輸電線路桿塔兩點(diǎn)之間沿地球表面的球面距離〇1，單位為 米：
[0011] 〇1=RXarccoskin(lat0)sin(lat)+COS(lat〇)cos(lat)cos(lon〇-lon)) (1)
[0012] 公式（1)中，R為地球平均半徑，R= 6. 371XIO6米；Ion。為火點(diǎn)經(jīng)度坐標(biāo)弧度形 式；lat。為火點(diǎn)紳度坐標(biāo)弧度形式；Ion為桿塔經(jīng)度坐標(biāo)弧度形式；lat為桿塔紳度坐標(biāo)弧 度形式；
[0013](1. 2)、根據(jù)Di的大小，確定離火點(diǎn)最近的告警桿塔a 1;
[0014](2)、計(jì)算火點(diǎn)與告警輸電線路的水平距離〇2,化即為告警距離；
[0015] (2.1)、計(jì)算由火點(diǎn)、告警桿塔、與告警桿塔同線路的鄰近桿塔組成的S角形S條 邊長a、b、C;
[0016] 設(shè)火點(diǎn)經(jīng)紳度坐標(biāo)為（lon。，lat。)，告警桿塔ai坐標(biāo)為（loni，lati)，鄰近桿塔32 坐標(biāo)為（l〇ri2,lat2);
[0017] 根據(jù)公式（1)，S角形的S條邊長a、b、c分別為：
[001 引
[0019] 公式（2)中，R為地球平均半徑，R= 6. 371X106米；Ion。為疑似火點(diǎn)經(jīng)度坐標(biāo)弧 度形式；lat。為疑似火點(diǎn)紳度坐標(biāo)弧度形式；Ion1為告警桿塔a1經(jīng)度坐標(biāo)弧度形式；lati為 告警桿塔ai紳度坐標(biāo)弧度形式；Ion2為鄰近桿塔a2經(jīng)度坐標(biāo)弧度形式；lat2為鄰近桿塔a2 紳度坐標(biāo)弧度形式；
[0020](2. 2)、計(jì)算火點(diǎn)與S角形對邊的最短距離，即所述的火點(diǎn)與告警輸電線路的水平 距離〇2;
[0021] 假設(shè)上述=角形的半周長為1，面積為S，則根據(jù)平面幾何知識，
[002引將公式似和做分別代入公式巧），即得出化；
[0026] (3)根據(jù)的大小來確定告警級別：
[0027] 若0< 500,則為一級告警；
[002引若500< 1500,則為二級告警；
[0029] 若1500< 3000,則為S級告警；
[0030] 若〇2>3000,則為S級告警。
[0031] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0032] (1)、本發(fā)明的方法能精確計(jì)算出火點(diǎn)離架空輸電線路的距離，克服了現(xiàn)有方法受 紳度的顯著影響的缺陷；
[0033] (2)、本發(fā)明的方法適用性強(qiáng)，克不受地區(qū)變化的影響，服了原有方法地域上的局 限性。
【附圖說明】
[0034] 圖1為告警距離計(jì)算示意。
[0035] 圖2為告警距離計(jì)算實(shí)施例1。
[0036] 圖3為告警距離計(jì)算實(shí)施例2。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 為了便于理解本發(fā)明，下文將結(jié)合說明書附圖和較佳的實(shí)施例對本發(fā)明作更全 面、細(xì)致地描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于W下具體的實(shí)施例。
[003引本發(fā)明的一種架空輸電線路山火衛(wèi)星監(jiān)測火點(diǎn)告警距離計(jì)算方法，其是根據(jù)衛(wèi)星 監(jiān)測火點(diǎn)坐標(biāo)和架空輸電線路桿塔坐標(biāo)，利用地球上兩點(diǎn)間的球面距離計(jì)算公式，先確定 離火點(diǎn)最近的告警桿塔；計(jì)算出由火點(diǎn)、告警桿塔、與告警桿塔同線路的鄰近桿塔=點(diǎn)組成 的弧形=角形的=條邊，再根據(jù)平面幾何原理，精確計(jì)算出火點(diǎn)距離輸電線路的水平距離， 此水平距離即為告警距離；最后根據(jù)告警距離的大小來確定告警級別。
[0039] 如圖1所示，具體步驟如下：
[0040] (1)、確定告警桿塔；
[0041](1. 1)、計(jì)算火點(diǎn)及輸電線路桿塔兩點(diǎn)之間的球面距離；
[0042] 根據(jù)衛(wèi)星實(shí)時(shí)監(jiān)測火點(diǎn)坐標(biāo)及架空輸電線路桿塔坐標(biāo)，利用地球上兩點(diǎn)間的球面 距離計(jì)算公式，計(jì)算火點(diǎn)及架空輸電線路桿塔兩點(diǎn)之間沿地球表面的球面距離〇1，單位為 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為地球平均半徑，R= 6. 371XlO6米；Ion。為火點(diǎn)經(jīng)度坐標(biāo)弧度形 式；lat。為火點(diǎn)紳度坐標(biāo)弧度形式；Ion為桿塔經(jīng)度坐標(biāo)弧度形式；lat為桿塔紳度坐標(biāo)弧 度形式；
[0045] (1. 2)、根據(jù)Di的大小，確定離火點(diǎn)最近的告警桿塔a1;
[0046] 似、計(jì)算火點(diǎn)與告警輸電線路的水平距離〇2,化即為告警距離；
[0047] (2. 1)、計(jì)算由火點(diǎn)、告警桿塔、與告警桿塔同線路的鄰近桿塔組成的S角形S條 邊長a、b、C;
[0048] 設(shè)火點(diǎn)經(jīng)紳度坐標(biāo)為（lon。，lat。)，告警桿塔ai坐標(biāo)為（Ion1，lati)，鄰近桿塔32 坐標(biāo)為（l〇ri2,latg);
[0049] 根據(jù)公式（1)，S角形的S條邊長a、b、c分別為：
[00加]
?
[0化1]公式（2)中，R為地球平均半徑，R= 6. 371X106米；Ion。為疑似火點(diǎn)經(jīng)度坐標(biāo)弧 度形式；lat。為疑似火點(diǎn)紳度坐標(biāo)弧度形式；Ion1為告警桿塔a1經(jīng)度坐標(biāo)弧度形式；lat1為 告警桿塔ai紳度坐標(biāo)弧度形式；Ion2為鄰近桿塔a2經(jīng)度坐標(biāo)弧度形式；lat2為鄰近桿塔a2紳度坐標(biāo)弧度形式；
[0052