输电线路山火在线监测技术及应用-电科院
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① 开展山火热点坐标梳理及现场校核，以便于及时优化 山火在线监测模块
② 与供电局建立山火热点反馈机制，共同完善山火在线 监测机制
③ 动态更新山火隐患清册，划分山火隐患区，对于重隐 患区加强防范与排查
4、解决方案
➢ 逐步完善山火热点预警策略
① 加强与南方卫星遥感中心沟通，反馈现场火点信息， 督促其进行火点与卫星遥感热点比对工作，改进热点 识别算法
33
4月5日 250
101
4月6日
33
30
总计
441
164
3、山火监测开展情况
清明山火监测具体分析
半径
1km以内 3km以内
监测系统给出
火点影响回路 152
190
数
供电局反馈热 点影响回路数
67
76
准确率 44.08% 39.58%
误告警 55.92% 60.42%
3、清明山火监测情况
清明山火监测具体分析
1、国内外研究现状
1.3 几种监测技术的对比
经济性
技术手段
视频/图像 红外传感器 火焰传感器 烟雾传感器 遥感卫星
及时性 较好 较好 较好 较好 一般
监测面 窄 窄 窄 窄
极大
有效性 维护便捷性
较好
差
较好
差
一般
差
差
差
一般
好
总投资 大 大 大 大
极小
目录
01
国内外研究现状
02 山火在线监测系统介绍
目录
01
国内外研究现状
02 山火在线监测系统介绍
03
清明山火监测情况
04
解决方案
4、解决方案
➢ 试点开展山火在线监测系统应用
① 结合山火隐患区段，开展山火热点的统计分析，选 取试点安装范围
② 结合实际运行情况做好山火在线监测运行评估 ③ 建立山火监测系统与卫星遥感中心的双向反馈机制
➢ 持续开展山火隐患排查与分析工作
输电线路山火在线监测 技术及应用
广东电网有限责任公司 电力科学研究院
目录
01 02 03 04
国内外研究现状 山火在线监测系统介绍
清明山火监测情况 解决方案
1、国内外研究现状
山火在线监测主要技术手段
山火监测 主要方法
在线监测终端 技术
烟雾传感器 火焰传感器 红外热像仪 图像视频
遥感卫星技术
红外遥感 降雨量 地表温度 植被指数
1、国内外研究现状
1.1 在线监测终端技术
在线监测终端技术主要依靠点状、分布式部署的监测装置采集山 火特征信息并实时传送至远端的监控中心，由监控中心处理、分 析各测点的数据并面向用户发布监测结果和告警信息。
类别 烟雾传感器 火焰传感器 红外热像仪 图像视频
➢ 漏告警数：88个，其中给出漏告警坐标的个数：65个 ➢ 将经纬度坐标大致相同的集中处理，其实际统计的火点数52个 ➢ 其漏告警率：11.8%
3、清明山火监测情况
跳闸线路： 500KV榕茅甲线 220KV天建线 220KV柘饶甲线 220KV枫龙线
运行转热备用： 500kV:罗北甲线、罗北乙线、曲花甲线、 嘉榕乙线 220kV:花甲线、韶林线、飞清线、揽东线、江桥线、枫龙线、 拓饶乙线、揭云乙线
➢ 结合卫星监测的卫星云图、地表温度、植被指数和降水等信息，综合分析 地面山火情况。
序号
卫星名称
过境时间
1
FY3B
约为14时
2
FY3C
约为10时
3
AQUA
约为14时
4
NOAA-18
约为17时
5
TERRA
约为11时
优点：覆盖范围广、投资较小 缺点：过境时间有限、受云层干扰易漏报、受地面热源影响易误报
特点
根据散射原理，探测粒子烟尘的浓度，精 度高，可达到0.001%obs/m；360°探测， 误报率低，但其探测范围小 火焰探测传感器精度高，可探测到300m外 直径30cm的火焰团，其受阳光辐射干扰大， 传输数据量也小 监测被测物体的温度，测量精度为0.060.08℃，可清晰成像，但其耗电量大，镜 头对环境的要求很高
目录
01
国内外研究现状
02 山火在线监测系统介绍
03
清明山火监测情况
04
解决方案
3、清明山火监测情况
清明山火监测概况
➢ 2015年4月4日至4月6日期间，共监测到全省热点884处，涉及到 19个地市供电局
➢ 将热点与线路山火隐患区关联，排除距线行3公里外热点数443个 ➢ 基于电网地理信息和山火热点坐标，统计热点共影响线路190回
03
清明山火监测情况
04
解决方案
2、山火在线监测系统介绍
新版山火系统相比旧版山火系统的提升: 功能：新增森林火险预警信号、线路山火分级预警等功能 性能：加载速度快，新增高清影像地图，关联线路山火隐患区段
2、山火在线监测系统介绍
总体功能介绍
功能导航区
图片浏览区
全景地图区
2、山火在线监测系统介绍
➢ 对输电线路山火进行分级预警，根据山火热点距离线路杆塔的距离，将 1km范围内定为一级预警，1-2km范围内定为二级预警，2-3km定为三级 预警
➢ 基于省气象台获取森林气象火险预警，开发森林火险预警模块，提供森林 气象信息预报
2、山火在线监测系统介绍
新山火监测系统已开展的工作：
➢ 全方位开展山火核查工作 ✓ 与历史山火信息比对，排除长期热源，减少山火 监测系统的误报警 ✓ 与线路山火隐患区段作比对，排除非线路山火隐 患区段热点 ✓ 将线路山火跳闸时间与地理位置等信息反馈给南 方卫星遥感中心进行核对，提高山火预警的准确 性
森林火险预警
卫星热点分布
2、山火在线监测系统介绍
➢ 监测热点：计算距离热 点3公里范围内影响线 路的具体情况，并发布 受山火影响线路的信息 和具体位置信息
卫星监测热点
➢ 关注热点：可以 查询线路3公里
范围内的热点情 况
2、山火在线监测系统介绍
新山火监测系统已开展的工作：
➢ 系统导入并关联线路山火隐患区段，包含17个供电局，1030个隐患区段
Baidu Nhomakorabea
类别
4月4 日
4月5 日
4月6 日
总计
总热 点数
312
3公里 以外的 热点数
154
3公里 以内的 热点数
158
影响线 路回路
数
47
519 269 250 120
53 20
33
23
884 443 441 190
3、山火监测开展情况
清明山火监测概况
4.4
4.5
4.6
日期 远程中心 供电局
4月4日 158
通信要求容易满足，图像易受环境干扰， 维护不方便
2、山火在线监测系统介绍
1.2 卫星遥感技术
➢ 广东电网山火监测主要与南方卫星遥感中心合作，获取FY3B、FY3C、 NOAA-18等5颗气象卫星监测数据，过境时间见下表：
➢ 通过卫星监测亮温判断山火火点，获取热点坐标信息，并将其加载到线路 GIS系统中，对输电线路附近的热点发出火险告警。
② 与供电局建立山火热点反馈机制，共同完善山火在线 监测机制
③ 动态更新山火隐患清册，划分山火隐患区，对于重隐 患区加强防范与排查
4、解决方案
➢ 逐步完善山火热点预警策略
① 加强与南方卫星遥感中心沟通，反馈现场火点信息， 督促其进行火点与卫星遥感热点比对工作，改进热点 识别算法
33
4月5日 250
101
4月6日
33
30
总计
441
164
3、山火监测开展情况
清明山火监测具体分析
半径
1km以内 3km以内
监测系统给出
火点影响回路 152
190
数
供电局反馈热 点影响回路数
67
76
准确率 44.08% 39.58%
误告警 55.92% 60.42%
3、清明山火监测情况
清明山火监测具体分析
1、国内外研究现状
1.3 几种监测技术的对比
经济性
技术手段
视频/图像 红外传感器 火焰传感器 烟雾传感器 遥感卫星
及时性 较好 较好 较好 较好 一般
监测面 窄 窄 窄 窄
极大
有效性 维护便捷性
较好
差
较好
差
一般
差
差
差
一般
好
总投资 大 大 大 大
极小
目录
01
国内外研究现状
02 山火在线监测系统介绍
目录
01
国内外研究现状
02 山火在线监测系统介绍
03
清明山火监测情况
04
解决方案
4、解决方案
➢ 试点开展山火在线监测系统应用
① 结合山火隐患区段，开展山火热点的统计分析，选 取试点安装范围
② 结合实际运行情况做好山火在线监测运行评估 ③ 建立山火监测系统与卫星遥感中心的双向反馈机制
➢ 持续开展山火隐患排查与分析工作
输电线路山火在线监测 技术及应用
广东电网有限责任公司 电力科学研究院
目录
01 02 03 04
国内外研究现状 山火在线监测系统介绍
清明山火监测情况 解决方案
1、国内外研究现状
山火在线监测主要技术手段
山火监测 主要方法
在线监测终端 技术
烟雾传感器 火焰传感器 红外热像仪 图像视频
遥感卫星技术
红外遥感 降雨量 地表温度 植被指数
1、国内外研究现状
1.1 在线监测终端技术
在线监测终端技术主要依靠点状、分布式部署的监测装置采集山 火特征信息并实时传送至远端的监控中心，由监控中心处理、分 析各测点的数据并面向用户发布监测结果和告警信息。
类别 烟雾传感器 火焰传感器 红外热像仪 图像视频
➢ 漏告警数：88个，其中给出漏告警坐标的个数：65个 ➢ 将经纬度坐标大致相同的集中处理，其实际统计的火点数52个 ➢ 其漏告警率：11.8%
3、清明山火监测情况
跳闸线路： 500KV榕茅甲线 220KV天建线 220KV柘饶甲线 220KV枫龙线
运行转热备用： 500kV:罗北甲线、罗北乙线、曲花甲线、 嘉榕乙线 220kV:花甲线、韶林线、飞清线、揽东线、江桥线、枫龙线、 拓饶乙线、揭云乙线
➢ 结合卫星监测的卫星云图、地表温度、植被指数和降水等信息，综合分析 地面山火情况。
序号
卫星名称
过境时间
1
FY3B
约为14时
2
FY3C
约为10时
3
AQUA
约为14时
4
NOAA-18
约为17时
5
TERRA
约为11时
优点：覆盖范围广、投资较小 缺点：过境时间有限、受云层干扰易漏报、受地面热源影响易误报
特点
根据散射原理，探测粒子烟尘的浓度，精 度高，可达到0.001%obs/m；360°探测， 误报率低，但其探测范围小 火焰探测传感器精度高，可探测到300m外 直径30cm的火焰团，其受阳光辐射干扰大， 传输数据量也小 监测被测物体的温度，测量精度为0.060.08℃，可清晰成像，但其耗电量大，镜 头对环境的要求很高
目录
01
国内外研究现状
02 山火在线监测系统介绍
03
清明山火监测情况
04
解决方案
3、清明山火监测情况
清明山火监测概况
➢ 2015年4月4日至4月6日期间，共监测到全省热点884处，涉及到 19个地市供电局
➢ 将热点与线路山火隐患区关联，排除距线行3公里外热点数443个 ➢ 基于电网地理信息和山火热点坐标，统计热点共影响线路190回
03
清明山火监测情况
04
解决方案
2、山火在线监测系统介绍
新版山火系统相比旧版山火系统的提升: 功能：新增森林火险预警信号、线路山火分级预警等功能 性能：加载速度快，新增高清影像地图，关联线路山火隐患区段
2、山火在线监测系统介绍
总体功能介绍
功能导航区
图片浏览区
全景地图区
2、山火在线监测系统介绍
➢ 对输电线路山火进行分级预警，根据山火热点距离线路杆塔的距离，将 1km范围内定为一级预警，1-2km范围内定为二级预警，2-3km定为三级 预警
➢ 基于省气象台获取森林气象火险预警，开发森林火险预警模块，提供森林 气象信息预报
2、山火在线监测系统介绍
新山火监测系统已开展的工作：
➢ 全方位开展山火核查工作 ✓ 与历史山火信息比对，排除长期热源，减少山火 监测系统的误报警 ✓ 与线路山火隐患区段作比对，排除非线路山火隐 患区段热点 ✓ 将线路山火跳闸时间与地理位置等信息反馈给南 方卫星遥感中心进行核对，提高山火预警的准确 性
森林火险预警
卫星热点分布
2、山火在线监测系统介绍
➢ 监测热点：计算距离热 点3公里范围内影响线 路的具体情况，并发布 受山火影响线路的信息 和具体位置信息
卫星监测热点
➢ 关注热点：可以 查询线路3公里
范围内的热点情 况
2、山火在线监测系统介绍
新山火监测系统已开展的工作：
➢ 系统导入并关联线路山火隐患区段，包含17个供电局，1030个隐患区段
Baidu Nhomakorabea
类别
4月4 日
4月5 日
4月6 日
总计
总热 点数
312
3公里 以外的 热点数
154
3公里 以内的 热点数
158
影响线 路回路
数
47
519 269 250 120
53 20
33
23
884 443 441 190
3、山火监测开展情况
清明山火监测概况
4.4
4.5
4.6
日期 远程中心 供电局
4月4日 158
通信要求容易满足，图像易受环境干扰， 维护不方便
2、山火在线监测系统介绍
1.2 卫星遥感技术
➢ 广东电网山火监测主要与南方卫星遥感中心合作，获取FY3B、FY3C、 NOAA-18等5颗气象卫星监测数据，过境时间见下表：
➢ 通过卫星监测亮温判断山火火点，获取热点坐标信息，并将其加载到线路 GIS系统中，对输电线路附近的热点发出火险告警。