一種基于電網(wǎng)gis的氣象單站雷達預警方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)的氣象預警領域，具體涉及一種基于電網(wǎng)GIS的氣象單站雷達預警方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]多普勒天氣雷達是一種大氣探測設備，間歇性地向空中發(fā)射電磁波，以近于直線的路徑和接近光波的速度在大氣中傳播。若遇到了氣象目標物，脈沖電磁波會被氣象目標物散射。雷達回波強度圖是將天氣雷達從各個方位掃描所獲得的降雨目標物的距離、方位、回波強度等信息，投影到一張平面圖上，是監(jiān)測云層和降雨系統(tǒng)的有效數(shù)據(jù)。在監(jiān)測、預警、預報強降雨、風暴等災害性天氣，特別是極端天氣事件方面發(fā)揮重要作用。
[0003]臺風、暴雨等災害天氣頻發(fā)，給電網(wǎng)運行安全帶來巨大危害。但氣象災害的地域性強，判斷時間短，其強弱度、影響時間、影響范圍對電網(wǎng)設備、運行等影響也各不同。氣象信息作為電網(wǎng)系統(tǒng)中的獨立信息，沒有與電網(wǎng)GIS平臺系統(tǒng)結(jié)合，往往只獲得氣象信息，卻無法與電網(wǎng)系統(tǒng)關聯(lián)，也就不能及時，準確獲得氣象災害對電網(wǎng)設備，運行帶來的影響，使得氣象對電網(wǎng)的起不到相應的預警作用。
[0004]現(xiàn)有的氣象監(jiān)測預警系統(tǒng)，缺乏針對單站雷達的預警分析，并且沒有結(jié)合電網(wǎng)設備或者關聯(lián)電網(wǎng)運行，無法實現(xiàn)針對電網(wǎng)設備災害天氣的及時有效預警，不能及時做好災害性天氣來臨之前的電網(wǎng)設備的防護工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出了一種基于電網(wǎng)GIS的氣象單站雷達預警方法及系統(tǒng)，該方法及系統(tǒng)通過對雷達圖、脈沖強度、回波強度等數(shù)據(jù)分析，找出災害一般發(fā)生規(guī)律，實時分析并及時預警，建立單站雷達預警模型，通過對實時監(jiān)測數(shù)據(jù)處理分析，可對電網(wǎng)覆蓋區(qū)內(nèi)的天氣情況進行準確預測。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種基于電網(wǎng)GIS的氣象單站雷達預警方法，包括以下步驟:
[0008](I)在電網(wǎng)GIS平臺里，對預警區(qū)域的電網(wǎng)設備坐標進行定位；根據(jù)電網(wǎng)設備的坐標確立電網(wǎng)設備圖層；
[0009](2)通過經(jīng)瑋度定位，對特定經(jīng)瑋度的電網(wǎng)設備實時監(jiān)測，獲取電網(wǎng)設備覆蓋區(qū)域單站雷達信息中的氣象數(shù)據(jù)；
[0010](3)將監(jiān)測到的單站雷達的氣象數(shù)據(jù)信息，通過雷達監(jiān)測站點的經(jīng)瑋度信息定位到電網(wǎng)GIS圖層，建立雷達信息圖層；
[0011](4)建立單站雷達預警分析模型:將預警區(qū)域的電網(wǎng)設備圖層與雷達信息圖層進行數(shù)據(jù)關聯(lián)處理，確立電網(wǎng)設備覆蓋區(qū)域的氣象預警數(shù)據(jù)并在電網(wǎng)GIS地圖上顯示，實現(xiàn)分區(qū)域、分時段的單站雷達電網(wǎng)氣象災害精細化預警。
[0012]所述電網(wǎng)設備包括:變電站、輸電桿塔、配電桿塔、配電室、箱式變電站、環(huán)網(wǎng)柜、營銷網(wǎng)點。
[0013]所述建立雷達信息圖層的具體方法為:
[0014]根據(jù)單站雷達監(jiān)測到的氣象數(shù)據(jù)發(fā)生區(qū)域的坐標信息，首先對所述氣象數(shù)據(jù)發(fā)生區(qū)域的坐標信息進行坐標校準，再通過坐標轉(zhuǎn)換工具將80坐標轉(zhuǎn)換成2000坐標，轉(zhuǎn)換坐標后將發(fā)生氣象數(shù)據(jù)的區(qū)域定位到電網(wǎng)GIS地圖中；
[0015]根據(jù)氣象數(shù)據(jù)在電網(wǎng)GIS地圖中的坐標信息，投射到在GIS地圖上，根據(jù)坐標信息建立相應的雷達信息圖層。
[0016]所述建立單站雷達預警分析模型具體方法為:在電網(wǎng)GIS平臺中，單站雷達綜合監(jiān)測到氣象數(shù)據(jù)信息疊加在電網(wǎng)設備圖層上，通過分析雷達圖的脈沖強度、回波強度、色斑等數(shù)據(jù)，得出氣象災害預警分析數(shù)據(jù)。
[0017]所述的將預警區(qū)域的電網(wǎng)設備圖層與雷達信息圖層進行數(shù)據(jù)關聯(lián)處理具體為:
[0018]將多普勒雷達實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理成雷達圖在電網(wǎng)GIS平臺疊加展示，根據(jù)圖層顯示的結(jié)果，得出受災害天氣影響范圍內(nèi)的風險電網(wǎng)設備數(shù)據(jù)，并進行預報、預警及應急處置。
[0019]一種基于電網(wǎng)GIS的氣象單站雷達預警方法的系統(tǒng)，包括:
[0020]用于在電網(wǎng)GIS平臺里，對預警區(qū)域的電網(wǎng)設備坐標進行定位的單元；用于根據(jù)電網(wǎng)設備的坐標確立電網(wǎng)設備圖層的單元；
[0021]用于通過經(jīng)瑋度定位，對特定經(jīng)瑋度的電網(wǎng)設備實時監(jiān)測，獲取電網(wǎng)設備覆蓋區(qū)域單站雷達信息中的氣象數(shù)據(jù)的單元；
[0022]用于將監(jiān)測到的單站雷達的氣象數(shù)據(jù)信息，通過雷達監(jiān)測站點的經(jīng)瑋度信息定位到電網(wǎng)GIS圖層，建立雷達信息圖層的單元；
[0023]用于建立單站雷達預警分析模型的單元，用于將預警區(qū)域的電網(wǎng)設備圖層與雷達信息圖層進行數(shù)據(jù)關聯(lián)處理的單元，用于確立電網(wǎng)設備覆蓋區(qū)域的氣象預警數(shù)據(jù)并在電網(wǎng)GIS地圖上顯示，實現(xiàn)分區(qū)域、分時段的單站雷達電網(wǎng)氣象災害精細化預警的單元。
[0024]所述電網(wǎng)設備包括:變電站、輸電桿塔、配電桿塔、配電室、箱式變電站、環(huán)網(wǎng)柜、營銷網(wǎng)點。
[0025]所述用于將監(jiān)測到的單站雷達的氣象數(shù)據(jù)信息，通過雷達監(jiān)測站點的經(jīng)瑋度信息定位到電網(wǎng)GIS圖層，建立雷達信息圖層的單元包括:
[0026]用于根據(jù)單站雷達監(jiān)測到的氣象數(shù)據(jù)發(fā)生區(qū)域的坐標信息，對所述氣象數(shù)據(jù)發(fā)生區(qū)域的坐標信息進行坐標校準的模塊，用于通過坐標轉(zhuǎn)換工具將80坐標轉(zhuǎn)換成2000坐標的模塊，用于轉(zhuǎn)換坐標后將發(fā)生氣象數(shù)據(jù)的區(qū)域定位到電網(wǎng)GIS地圖中的模塊；
[0027]用于將氣象數(shù)據(jù)在電網(wǎng)GIS地圖中的坐標信息，投射到在GIS地圖上的模塊，用于根據(jù)坐標信息建立相應的雷達信息圖層的模塊。
[0028]所述用于建立單站雷達預警分析模型的單元包括:用于在電網(wǎng)GIS平臺中，將單站雷達綜合監(jiān)測到氣象數(shù)據(jù)信息疊加在電網(wǎng)設備圖層上的模塊，用于通過分析雷達圖的脈沖強度、回波強度、色斑等數(shù)據(jù)，得出氣象災害預警分析數(shù)據(jù)的模塊。
[0029]所述用于將預警區(qū)域的電網(wǎng)設備圖層與雷達信息圖層進行數(shù)據(jù)關聯(lián)處理的單元包括:
[0030]用于將多普勒雷達實時監(jiān)測的數(shù)據(jù)處理成雷達圖在電網(wǎng)GIS平臺疊加展示的模塊，用于根據(jù)圖層顯示的結(jié)果，得出受災害天氣影響范圍內(nèi)的風險電網(wǎng)設備數(shù)據(jù)，并進行預報、預警及應急處置的模塊。
[0031]本發(fā)明的有益效果是:
[0032]1、提高了預警的精度，有效降低應急資源浪費。
[0033]2、建立專業(yè)的氣象雷達災害預警模型，實現(xiàn)了針對電力設施的精細化預警，有效降低災害的破壞性，有助于形成有針對性的防災措施規(guī)范，減少電網(wǎng)損失。
[0034]3、對電網(wǎng)設備起到預警的作用，減少電網(wǎng)設備和運行受天氣災害的影響，為防災減災的決策指揮提供重要的決策依據(jù)，提高電網(wǎng)安全運行水平。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明基于電網(wǎng)GIS的氣象單站雷達預警方法流程圖。
【具體實施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步說明:
[0037]本發(fā)明系統(tǒng)架構(gòu)采用J2EE多層架構(gòu)，具有良好的可擴展性能、便于系統(tǒng)互聯(lián)、具有很高的安全性，同時也易于維護管理。同時采用標準J2EE的多層體系和構(gòu)件化設計，為平臺系統(tǒng)的運行提供了可靠的底層基礎，使得系統(tǒng)的開發(fā)更為快捷高效，系統(tǒng)的安全性、可伸展性、可移植性、可用性、易維護性得到強有力的保障。
[0038]電網(wǎng)GIS平臺中，建立的標準規(guī)范氣象數(shù)據(jù)接口及數(shù)據(jù)解析規(guī)范，建立電網(wǎng)氣象數(shù)據(jù)庫；建立的標準規(guī)范氣象數(shù)據(jù)接口包括氣象數(shù)據(jù)接收端數(shù)據(jù)接口、氣象數(shù)據(jù)訪問接口、對外接口及用于對調(diào)用端提供接口的Jar包；
[0039]建立電網(wǎng)氣象數(shù)據(jù)庫時，針對不同的氣象數(shù)據(jù)格式分別建立數(shù)據(jù)表；創(chuàng)建電網(wǎng)GIS氣象數(shù)據(jù)庫索引；建立數(shù)據(jù)庫過濾標準規(guī)范；創(chuàng)建不同氣象數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)字段，即建立與每種數(shù)據(jù)格式對應的數(shù)據(jù)庫字段。
[0040]基于電網(wǎng)GIS的氣象單站雷達預警方法，包括以下步驟:
[0041](I)在電網(wǎng)GIS平臺里，對預警區(qū)域的電網(wǎng)設備坐標進行定位；根據(jù)電網(wǎng)設備的坐標確立電網(wǎng)設備圖層。
[0042]具體電網(wǎng)設備包括:變電站、輸電桿塔、配電桿塔、配電室、箱式變電站、環(huán)網(wǎng)柜、營銷網(wǎng)點等。
[0043]電網(wǎng)GIS平臺中包含各種電力設備的地理坐標，將電力設備的坐標信息直接由電網(wǎng)GIS平臺導出至GIS地圖中，根據(jù)電力設備的坐標信息在GIS地圖中建立相應的設備圖層O
[0044](2)通過經(jīng)瑋度定位，對特定經(jīng)瑋度的電網(wǎng)設備實時監(jiān)測，獲取電網(wǎng)設備覆蓋區(qū)域單站雷達信息中的氣象數(shù)據(jù)。
[0045]氣象數(shù)據(jù)如大風、暴雨、冰雹、臺風、寒潮、霜凍等。根據(jù)氣象數(shù)據(jù)對電網(wǎng)設備的影響及成因，實現(xiàn)分區(qū)域、分時段的電網(wǎng)氣象災害精細化預警，提高電網(wǎng)設備影響天氣的預警能力。
[0046]對存儲至電網(wǎng)氣象數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行氣象數(shù)據(jù)分類預處理；理具體方法為:首先進行完整性檢查，當出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失、錯誤的問題時，以設定時間為劃分點，調(diào)用當前無效時間點的上一時刻數(shù)據(jù)，若上一時刻同樣出現(xiàn)數(shù)據(jù)問題，依次向上進行時間點追溯，當某一時間段出現(xiàn)大量無效數(shù)據(jù)時，根據(jù)監(jiān)測站類型、距離、優(yōu)先級關系進行匹配，調(diào)用相鄰監(jiān)測站氣象數(shù)據(jù)；
[0047]實時監(jiān)測分要素數(shù)據(jù)預處理，根據(jù)電網(wǎng)對氣象數(shù)據(jù)實時性不同要求，風和降水采用精細查詢及無效追溯，以單站為單位進行無效值檢索，出現(xiàn)無效數(shù)據(jù)時追溯該站歷史數(shù)據(jù)記錄，當某一時間段數(shù)據(jù)無效時，調(diào)用相鄰監(jiān)測站氣象數(shù)據(jù)，溫度、濕度、能見度、氣壓采用模糊處理，以所有氣象監(jiān)測站為單位，當無效數(shù)值超過一定比例時時調(diào)用相鄰上一時刻數(shù)據(jù)。
[0048]預警數(shù)據(jù)的預處理具體為:預警數(shù)據(jù)處理采用先分類、再檢索的方法，將推送至電網(wǎng)氣象數(shù)據(jù)庫的預警數(shù)據(jù)按照類型、時間、災害等級分別提取存儲只單獨數(shù)據(jù)表空間，再進行極值、無效數(shù)據(jù)檢查。
[0049](3)將監(jiān)測到的單站雷達的氣象數(shù)據(jù)信息，通過雷達監(jiān)測站點的經(jīng)瑋度信息定位到電網(wǎng)GIS圖層，建立雷達