基于gis技術的雷電活動專家分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于GIS技術的雷電活動專家分析系統(tǒng)，包括雷電數(shù)據導入模塊、數(shù)據重算模塊、雷電參數(shù)統(tǒng)計模塊、顯示與輸出模塊，雷電數(shù)據導入模塊從雷電數(shù)據庫中讀取雷電樣本數(shù)據；雷電參數(shù)分析模塊對復核通過的雷電樣本數(shù)據進行分析計算；顯示與輸出模塊將分析的結果顯示或輸出。本發(fā)明運用GIS空間分析技術，研究建立了基于GIS技術的雷電活動專家分析系統(tǒng)，可以實現(xiàn)雷電信息的空間分布顯示與分析，同時可以方便、快捷的對雷電參數(shù)進行分析，它為雷電定位系統(tǒng)測量數(shù)據統(tǒng)計樣本分析、完整的區(qū)域雷電參數(shù)統(tǒng)計、輸電線路走廊雷電參數(shù)統(tǒng)計提供了全套方案，為電網防雷設計、評估提供了平臺，能夠為電網防雷工作提供強有力的決策支持。
【專利說明】基于GIS技術的雷電活動專家分析系統(tǒng)
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種基于地理信息系統(tǒng)(GIS)技術的雷電活動專家分析系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)的雷電定位【技術領域】。
【背景技術】
[0003]隨著電網規(guī)模的飛速發(fā)展，電網的空間分布越來越密集，雷電已經成為嚴重影響電網安全運行的重要因素，提升電網的防雷減災能力顯得極為重要。據統(tǒng)計，在我國高壓輸電線路運行的總跳閘次數(shù)中，由于雷擊引起的跳閘次數(shù)占40%~70%。防雷減災事關經濟建設、社會發(fā)展和人民生命財產的安全。為了減小雷電損失、降低雷擊風險，人類需要的雷電參數(shù)越來越多，也越來越細，與此同時，國內傳統(tǒng)雷電參數(shù)的獲取方式極為粗糙，數(shù)據量也很有限，急切需要隨地理位置、地形地貌變化、有針對性的雷電參數(shù)，為制定更加有效、經濟技術水平高的雷電防護措施提供基礎。
[0004]目前各網省公司建立的電網雷電定位系統(tǒng)功能比較局限，偏重于雷電信息查詢和故障定位，對于雷電參數(shù)統(tǒng)計、雷電活動規(guī)律分析和防雷措施指導方面還比較欠缺，沒有充分利用GIS技術的空間分析功能，形成對雷電日、雷電小時、地閃密度Ng、地面落雷密度Y、地閃總數(shù)、正極性比率、平均電流、雷電流幅值等雷電參數(shù)的全面統(tǒng)計分析能力，無法實現(xiàn)對電網防雷設計、評估的幫助。
[0005]

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是克服現(xiàn)有電網雷電定位系統(tǒng)在雷電參數(shù)統(tǒng)計和防雷分析評估方面的不足，提供一種創(chuàng)新的、專業(yè)的、實用的雷電活動專家分析系統(tǒng)。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明的具體技術方案如下:
基于GIS的雷電活動專家分析系統(tǒng)，其特征在于:
包括雷電數(shù)據導入模塊、數(shù)據重算模塊、雷電參數(shù)統(tǒng)計模塊、顯示與輸出模塊，
雷電數(shù)據導入模塊從雷電數(shù)據庫中讀取雷電樣本數(shù)據；
復核導入的雷電樣本數(shù)據，當導入的雷電樣本數(shù)據不完整或者不準確時，由數(shù)據重算模塊對雷電樣本數(shù)據進行重新計算、處理，形成新的樣本數(shù)據，由雷電數(shù)據導入模塊重新導A ；
雷電參數(shù)分析模塊對復核通過的雷電樣本數(shù)據進行分析計算；
顯示與輸出模塊將雷電參數(shù)分析模塊分析的結果顯示或輸出。
[0008]所述雷電參數(shù)分析模塊進行以下分析計算:
空間主題分析:分析多個行政區(qū)、線路走廊、線路走廊區(qū)塊、點位緩沖區(qū)、網格、自定義多邊形內的某種類型的數(shù)據樣本，通過比較多個區(qū)域之間的雷電日、雷電小時、密度參數(shù)，得到雷電活動在這多個區(qū)域組成的大區(qū)域上的空間分布規(guī)律；
時間主題分析:分析一個行政區(qū)、線路走廊、線路走廊區(qū)塊、點位緩沖區(qū)、網格、自定義多邊形內的某種類型的數(shù)據樣本，按月、按年來比較雷電日、雷電小時、密度、比率參數(shù)，得到該區(qū)域雷電活動在時間上的分布規(guī)律；
電流主題分析:分析一個行政區(qū)、線路走廊、線路走廊區(qū)塊、點位緩沖區(qū)、網格、自定義多邊形內的某種類型的數(shù)據樣本，按電流幅值來求得該區(qū)域雷電幅值概率曲線、中值電流。
[0009]所述雷電參數(shù)分析模塊分析計算的雷電參數(shù)包括:雷電日、雷電小時、地閃密度、地面落雷密度、地閃總數(shù)、正極性比率、平均電流、雷電流幅值累積概率曲線和表達式、雷電流幅值比率曲線。
[0010]所述顯示與輸出模塊以Excel表、柱狀圖、曲線、圖片或GIS圖層文件的多種形式顯示或輸出雷電參數(shù)分析模塊分析的結果。
[0011]該系統(tǒng)的創(chuàng)新點在于建立了最優(yōu)、最全的雷電參數(shù)統(tǒng)計分析方法，充分運用GIS空間分析技術，形成了對雷電日、雷電小時、地閃密度Ng、地面落雷密度Y、地閃總數(shù)、正極性比率、平均電流、雷電流幅值相關雷電參數(shù)的全面統(tǒng)計分析能力，實現(xiàn)了任意時間、任意區(qū)域內的雷電密度圖和線路走廊雷電密度圖的繪制，是能夠真正有效指導電網防雷設計評估的一套雷電專家分析系統(tǒng)。
[0012]本發(fā)明所達到的有益效果:
本發(fā)明解決了目前雷電定位系統(tǒng)缺乏空間分析能力、雷電參數(shù)統(tǒng)計的功能局限、不能有效指導電網防雷設計評估等問題，運用GIS空間分析技術，研究建立了基于GIS技術的雷電活動專家分析系統(tǒng)，可以實現(xiàn)雷電信息的空間分布顯示與分析，同時可以方便、快捷的對雷電參數(shù)進行統(tǒng)計，它為雷電定位系統(tǒng)測量數(shù)據統(tǒng)計樣本分析、完整的區(qū)域雷電參數(shù)統(tǒng)計、輸電線路走廊雷電參數(shù)統(tǒng)計提供了全套方案，為電網防雷設計、評估提供了平臺，能夠為電網防雷工作提供強有力的決策支持。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1雷電活動專家分析系統(tǒng)的分析流程示意圖。
[0014]【具體實施方式】
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0015]如圖1所示，基于GIS的雷電活動專家分析系統(tǒng)包括雷電數(shù)據導入模塊、數(shù)據重算模塊、雷電參數(shù)分析模塊、顯示與輸出模塊。
[0016]雷電數(shù)據導入模塊用于從雷電數(shù)據庫中讀取雷電樣本數(shù)據，導入到雷電活動統(tǒng)計分析系統(tǒng)中。
[0017]數(shù)據重算模塊是當導入的雷電樣本數(shù)據不完整或者不準確，不符合統(tǒng)計要求時對雷電樣本數(shù)據進行重新計算、處理，形成新的樣本數(shù)據，再重新導入到雷電活動統(tǒng)計分析系統(tǒng)中。
[0018]雷電參數(shù)分析模塊是雷電活動統(tǒng)計分析系統(tǒng)的核心模塊，提供如下雷電參數(shù)的統(tǒng)計分析:雷電日、雷電小時、地閃密度Ng、地面落雷密度Y、地閃總數(shù)、正極性比率、平均電流、雷電流幅值累積概率曲線和表達式、雷電流幅值比率曲線等，且可以將正、負極性雷電分離分別進行各種雷電參數(shù)的統(tǒng)計。
[0019]顯示與輸出模塊用于將雷電參數(shù)分析模塊統(tǒng)計的結果以包括Excel表、柱狀圖、曲線、圖片或GIS圖層文件在內的多種形式顯示或輸出。
[0020]系統(tǒng)使用VB開發(fā)環(huán)境和Windows操作系統(tǒng),利用ArcEngine構建的一個功能強大具有良好擴展性的雷電參數(shù)分析工具，其雷電參數(shù)統(tǒng)計分析提供了空間主題分析、時間主題分析、電流主題分析等多種手段，包括:
空間主題分析:分析多個行政區(qū)、線路走廊、線路走廊區(qū)塊、點位緩沖區(qū)、網格、自定義多邊形內的某種類型的數(shù)據樣本，通過比較多個區(qū)域之間的雷電日、雷電小時、密度等參數(shù)得到雷電活動在這多個區(qū)域組成的大區(qū)域上的空間分布規(guī)律。
[0021]時間主題分析:分析一個行政區(qū)、線路走廊、線路走廊區(qū)塊、點位緩沖區(qū)、網格、自定義多邊形內的某種類型的數(shù)據樣本，按月、按年來比較雷電日、雷電小時、密度、比率等參數(shù)得到該區(qū)域雷電活動在時間上的分布規(guī)律。
[0022]電流主題分析:分析一個行政區(qū)、線路走廊、線路走廊區(qū)塊、點位緩沖區(qū)、網格、自定義多邊形內的某種類型的數(shù)據樣本，按電流幅值來求得該區(qū)域雷電幅值概率曲線、中值電流。
[0023]基于GIS的雷電活動專家分析系統(tǒng)實現(xiàn)了對雷電日、雷電小時、地閃密度Ng、地面落雷密度Y、地閃總數(shù)、正極性比率、平均電流、雷電流幅值等雷電參數(shù)的全面統(tǒng)計分析功能，實現(xiàn)了任意時間、任意區(qū)域內的雷電密度圖和線路走廊雷電密度圖的繪制，并提供靈活的圖形化顯示和輸出，能夠有效指導電網防雷設計和評估。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.基于Gis的雷電活動專家分析系統(tǒng)，其特征在于: 包括雷電數(shù)據導入模塊、數(shù)據重算模塊、雷電參數(shù)統(tǒng)計模塊、顯示與輸出模塊， 雷電數(shù)據導入模塊從雷電數(shù)據庫中讀取雷電樣本數(shù)據； 復核導入的雷電樣本數(shù)據，當導入的雷電樣本數(shù)據不完整或者不準確時，由數(shù)據重算模塊對雷電樣本數(shù)據進行重新計算、處理，形成新的樣本數(shù)據，由雷電數(shù)據導入模塊重新導A ； 雷電參數(shù)分析模塊對復核通過的雷電樣本數(shù)據進行分析計算； 顯示與輸出模塊將雷電參數(shù)分析模塊分析的結果顯示或輸出。
2.根據權利要求1所述的基于GIS的雷電活動專家分析系統(tǒng)，其特征在于:所述雷電參數(shù)分析模塊進行以下分析計算: 空間主題分析:分析多個行政區(qū)、線路走廊、線路走廊區(qū)塊、點位緩沖區(qū)、網格、自定義多邊形內的某種類型的數(shù)據樣本，通過比較多個區(qū)域之間的雷電日、雷電小時、密度參數(shù)，得到雷電活動在這多個區(qū)域組成的大區(qū)域上的空間分布規(guī)律； 時間主題分析:分析一個行政區(qū)、線路走廊、線路走廊區(qū)塊、點位緩沖區(qū)、網格、自定義多邊形內的某種類型的數(shù)據樣本，按月、按年來比較雷電日、雷電小時、密度、比率參數(shù)，得到該區(qū)域雷電活動在時間上的分布規(guī)律； 電流主題分析:分析一個行政區(qū)、線路走廊、線路走廊區(qū)塊、點位緩沖區(qū)、網格、自定義多邊形內的某種類型的數(shù)據樣本，按電流幅值來求得該區(qū)域雷電幅值概率曲線、中值電流。
3.根據權利要求1或2所述的基于GIS的雷電活動專家分析系統(tǒng)，其特征在于:所述雷電參數(shù)分析模塊分析計算的雷電參數(shù)包括:雷電日、雷電小時、地閃密度、地面落雷密度、地閃總數(shù)、正極性比率、平均電流、雷電流幅值累積概率曲線和表達式、雷電流幅值比率曲線。
4.根據權利要求1所述的基于GIS的雷電活動專家分析系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示與輸出模塊以Excel表、柱狀圖、曲線、圖片或GIS圖層文件的多種形式顯示或輸出雷電參數(shù)分析模塊分析的結果。
【文檔編號】G06F17/30GK103927435SQ201410131817
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權日:2014年4月3日
【發(fā)明者】張星煒 申請人:國家電網公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學研究院