本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)圖形化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模逐步擴(kuò)大。架空輸電線路作為電力系統(tǒng)的骨干網(wǎng)絡(luò)，是重要的電力基礎(chǔ)設(shè)施，它的運(yùn)維管理工作直接關(guān)系到電網(wǎng)運(yùn)行的安全與可靠。輸電線路運(yùn)行過程中會(huì)面臨各種各樣的風(fēng)險(xiǎn)，主要因?yàn)樗采w面廣，且大多運(yùn)行在野外，會(huì)受到各種惡劣環(huán)境的侵蝕導(dǎo)致線路部件腐蝕破壞，同時(shí)還經(jīng)受惡劣天氣、地理?xiàng)l件、工況等各種風(fēng)險(xiǎn)源的影響，會(huì)導(dǎo)致線路故障的發(fā)生，從而影響電網(wǎng)的安全性與可靠性。

目前輸電線路運(yùn)行的方式已在逐步變化，為保障電網(wǎng)安全可靠的加強(qiáng)運(yùn)行的工作逐步增加。但是現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)電網(wǎng)輸電線路風(fēng)險(xiǎn)管理方式單一，評(píng)估因素覆蓋范圍小，且評(píng)估周期長(zhǎng)效率低，導(dǎo)致評(píng)估結(jié)果滯后期長(zhǎng)，無法起到有效的預(yù)防效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一至少在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種基于GIS的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)圖形化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，能夠根據(jù)建立的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時(shí)高效的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理，并能夠通過圖像動(dòng)態(tài)顯示風(fēng)險(xiǎn)范圍、級(jí)別、以及可以采取的相應(yīng)防控措施，提高輸電線路風(fēng)險(xiǎn)管控準(zhǔn)確率和效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種基于GIS的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)圖形化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)輸電通道信息，其中，每一個(gè)輸電通道包括一條或多條輸電線路；每一條輸電線路包括其電壓等級(jí)、線路名稱、起始桿號(hào)、截至桿號(hào)、以及通道概況信息；

隱患排查模塊，用于對(duì)每一桿段，按照確定的隱患排查規(guī)則，針對(duì)每一技術(shù)要素，開展逐基、逐項(xiàng)排查，確定每一個(gè)技術(shù)要素可能造成故障的隱患內(nèi)容，根據(jù)造成故障的可能性將技術(shù)要素按照權(quán)重分級(jí)，并確定對(duì)應(yīng)的分值；

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊，用于對(duì)排查出來的每個(gè)技術(shù)要素對(duì)應(yīng)的隱患內(nèi)容，采用危險(xiǎn)源辨識(shí)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估HIRA方法，結(jié)合隱患后果可能性L、隱患發(fā)生的頻率E、以及隱患嚴(yán)重程度C，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算，建立輸電線路風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫；

分析應(yīng)用模塊，用于根據(jù)輸電通道信息和風(fēng)險(xiǎn)值生成分析應(yīng)用數(shù)據(jù)和圖形，包括輸電線路運(yùn)行分析單元、圖形生成單元、以及治理計(jì)劃及措施單元；以及，

圖像顯示輸出模塊，包括圖層處理單元和顯示屏；其中，圖層處理單元用于根據(jù)分析應(yīng)用模塊生成的分析應(yīng)用數(shù)據(jù)和圖形生成對(duì)應(yīng)的圖層；顯示屏用于顯示GIS圖層和所生成的圖層。

優(yōu)選地，上述技術(shù)要素包括基礎(chǔ)技術(shù)要素：火災(zāi)、冰害、舞動(dòng)、風(fēng)害、地質(zhì)災(zāi)害、污閃、異物、雷擊、機(jī)械外破、樹線放電、以及鳥害；

所述技術(shù)要素還包括預(yù)留隱患管控要素：交叉跨越、違章建筑、魚塘隱患、本體隱患、專項(xiàng)隱患。

優(yōu)選地，上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊還用于：根據(jù)權(quán)重乘以風(fēng)險(xiǎn)值的公式計(jì)算每一桿段的每一技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)值；每一桿段內(nèi)所有技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)值之和為該桿段風(fēng)險(xiǎn)值；每一輸電線路內(nèi)所有桿段風(fēng)險(xiǎn)值之和為該輸電線路風(fēng)險(xiǎn)值；每一輸電通道內(nèi)所有輸電線路風(fēng)險(xiǎn)值之和為該輸電通道風(fēng)險(xiǎn)值；

優(yōu)選地，上述輸電線路運(yùn)行分析單元，用于根據(jù)同一個(gè)技術(shù)要素在同一區(qū)域內(nèi)各個(gè)桿段的風(fēng)險(xiǎn)值之和計(jì)算單項(xiàng)技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)值；所述圖形生成單元，用于生成對(duì)應(yīng)的單項(xiàng)技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)分布圖形。

優(yōu)選地，上述輸電線路運(yùn)行分析單元用于結(jié)合該地區(qū)的環(huán)境特征，建立該地區(qū)的輸電線路單項(xiàng)技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)模型。

優(yōu)選地，上述治理計(jì)劃及措施單元，用于根據(jù)輸電通道風(fēng)險(xiǎn)值的大小，對(duì)輸電通道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)分級(jí)；根據(jù)輸電通道風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)級(jí)別，制定包括反措落實(shí)和運(yùn)維管控的治理計(jì)劃及措施。

優(yōu)選地，上述數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊還包括衛(wèi)星影像更新單元，用于自動(dòng)更新存儲(chǔ)的衛(wèi)星影像地圖數(shù)據(jù)；

圖層處理單元還用于根據(jù)自動(dòng)更新的衛(wèi)星影像地圖數(shù)據(jù)更新GIS圖層。

優(yōu)選地，上述數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊還包括輸電線路資料更新單元，用于根據(jù)輸電運(yùn)檢動(dòng)態(tài)更新輸電線路的鏈接狀態(tài)評(píng)價(jià)、隱患內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)化照片、以及歷史故障信息。

優(yōu)選地，上述圖像顯示輸出模塊還包括打印單元，用于導(dǎo)出所生成的圖層。

優(yōu)選地，上述顯示屏用于根據(jù)用戶的選擇顯示各種不同的圖層組合，以及對(duì)應(yīng)的輸電線路資料。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算，建立輸電線路風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)高效的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理；通過分析應(yīng)用模塊根據(jù)輸電通道信息和風(fēng)險(xiǎn)值生成分析應(yīng)用數(shù)據(jù)和圖形，動(dòng)態(tài)顯示風(fēng)險(xiǎn)范圍、級(jí)別、以及可以采取的相應(yīng)防控措施，提高了輸電線路風(fēng)險(xiǎn)管控準(zhǔn)確率和效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例提供的基于GIS的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)圖形化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例提供的基于GIS的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)圖形化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中疊加顯示示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，以使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明一實(shí)施例公開的基于GIS的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)圖形化數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊、隱患排查模塊、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊、分析應(yīng)用模塊、以及圖像顯示輸出模塊，其中：

數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊，用于存儲(chǔ)輸電通道信息，其中，每一個(gè)輸電通道包括一條或多條輸電線路；每一條輸電線路包括其電壓等級(jí)(例如，110kV、220kV、750kV等)、線路名稱、起始桿號(hào)、截至桿號(hào)、以及通道概況信息；根據(jù)起始桿號(hào)和截至桿號(hào)確定桿段，并對(duì)每一桿段進(jìn)行編號(hào)。具體地，數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)模塊可以由Oracle Database 12c實(shí)現(xiàn)，通過構(gòu)建輸電通道信息數(shù)據(jù)庫，并通過數(shù)據(jù)庫接口從操作人員客戶端接收上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)的寫入，例如新建輸電工程的新增輸電線路信息；也可以通過數(shù)據(jù)庫接口從其他數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入詳細(xì)的輸電通道、輸電線路等各項(xiàng)數(shù)據(jù)庫；還可以由操作人員通過預(yù)先定義格式的文件(例如，JSON數(shù)據(jù)交換格式的模板文件)上傳或者通過數(shù)據(jù)庫管理操作界面逐項(xiàng)填寫。

隱患排查模塊，用于對(duì)每一桿段，按照確定的隱患排查規(guī)則，針對(duì)每一技術(shù)要素，開展逐基、逐項(xiàng)排查，確定每一個(gè)技術(shù)要素可能造成故障的隱患內(nèi)容，根據(jù)造成故障的可能性將技術(shù)要素按照權(quán)重分級(jí)，并確定對(duì)應(yīng)的分值，例如，如下表1所示：

表1

其中，技術(shù)要素包括基礎(chǔ)技術(shù)要素：火災(zāi)、冰害、舞動(dòng)、風(fēng)害、地質(zhì)災(zāi)害、污閃、異物、雷擊、機(jī)械外破、樹線放電、以及鳥害；例如，某一地區(qū)內(nèi)不存在冰害、舞動(dòng)、風(fēng)害情況，可以將分值設(shè)置為0；可以依據(jù)國家、行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和技術(shù)排除路線，確定隱患排查規(guī)則；進(jìn)一步地，可以預(yù)留基礎(chǔ)技術(shù)要素以為的其他技術(shù)要素，例如包括交叉跨越、違章建筑、魚塘隱患、本體隱患、專項(xiàng)隱患等的預(yù)留隱患管控要素。具體地，隱患排查模塊可以由小型機(jī)服務(wù)器，例如IBM Power 720實(shí)現(xiàn)，通過數(shù)據(jù)庫接口從輸電通道信息數(shù)據(jù)庫獲取輸電線路的詳細(xì)信息，根據(jù)隱患排查規(guī)則進(jìn)行排查，并將技術(shù)要素的權(quán)重分級(jí)和對(duì)應(yīng)的分值寫入數(shù)據(jù)庫中。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊，用于對(duì)排查出來的每個(gè)技術(shù)要素對(duì)應(yīng)的隱患內(nèi)容，采用危險(xiǎn)源辨識(shí)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估HIRA方法，結(jié)合隱患后果可能性L、隱患發(fā)生的頻率E、以及隱患嚴(yán)重程度C，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算，建立輸電線路風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫；例如，可以根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)值的大小，將風(fēng)險(xiǎn)程度等級(jí)由輕到重分為四級(jí)，分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)，將其對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)值設(shè)置為2、4、8、10分；進(jìn)一步地，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊還可以根據(jù)權(quán)重乘以風(fēng)險(xiǎn)值的公式計(jì)算每一桿段的每一技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)值；每一桿段內(nèi)所有技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)值之和為該桿段風(fēng)險(xiǎn)值；每一輸電線路內(nèi)所有桿段風(fēng)險(xiǎn)值之和為該輸電線路風(fēng)險(xiǎn)值；每一輸電通道內(nèi)所有輸電線路風(fēng)險(xiǎn)值之和為該輸電通道風(fēng)險(xiǎn)值。具體地，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊和分析應(yīng)用模塊都可以由分布式服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，通過數(shù)據(jù)庫接口獲取基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，并將分析評(píng)估結(jié)果通過WEB服務(wù)接口或者輸出接口提供給客戶端獲取應(yīng)用層服務(wù)器。

分析應(yīng)用模塊，用于根據(jù)輸電通道信息和風(fēng)險(xiǎn)值生成分析應(yīng)用數(shù)據(jù)和圖形，包括輸電線路運(yùn)行分析單元、圖形生成單元、以及治理計(jì)劃及措施單元，其中：

輸電線路運(yùn)行分析單元，用于根據(jù)同一個(gè)技術(shù)要素在同一區(qū)域內(nèi)各個(gè)桿段的風(fēng)險(xiǎn)值之和計(jì)算單項(xiàng)技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)值；相應(yīng)地，圖形生成單元，可以用于生成對(duì)應(yīng)的單項(xiàng)技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)分布圖形(例如，污區(qū)分布圖、鳥害風(fēng)險(xiǎn)分布圖、雷擊風(fēng)險(xiǎn)分布圖、外破風(fēng)險(xiǎn)分布圖、地閃密度圖等單項(xiàng)技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)分布圖形)；

進(jìn)一步地，輸電線路運(yùn)行分析單元還用于，結(jié)合該地區(qū)的環(huán)境特征(例如，年平均氣溫、降雨量、雷電次數(shù)、森林覆蓋率等，以及相應(yīng)基于GIS的環(huán)境數(shù)據(jù)，如雷區(qū)分布圖)，以及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)(例如，雷區(qū)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn))建立該地區(qū)的輸電線路單項(xiàng)技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫；例如，通過建立一地區(qū)的輸電線路反擊耐雷性能研究模型，可以快捷的計(jì)算線路耐雷水平；通過建立弧垂分析模型，可以快捷計(jì)算該地區(qū)氣溫下弧垂系數(shù)；通過多個(gè)單項(xiàng)技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)模型，擴(kuò)展建立其他技術(shù)要素風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫(例如建立鳥害、通道內(nèi)樹竹等系數(shù)模型)；進(jìn)一步地，可以通過數(shù)據(jù)庫接口提供各種模型。

治理計(jì)劃及措施單元，用于根據(jù)輸電通道風(fēng)險(xiǎn)值的大小，對(duì)輸電通道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)分級(jí)(例如，將輸電通道風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)設(shè)為四級(jí)：正常狀態(tài)、低風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)、中風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)、高風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài))，其中既可以對(duì)整個(gè)輸電通道(包括例如按照區(qū)段、線路、指定區(qū)域等)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)分級(jí)，也可以按照單項(xiàng)技術(shù)要素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)分級(jí)；相應(yīng)地，圖形生成單元，可以用于生成對(duì)應(yīng)的輸電通道風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)圖形；進(jìn)一步地，還可以根據(jù)輸電通道風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)級(jí)別，制定包括反措落實(shí)和運(yùn)維管控的治理計(jì)劃及措施。

圖像顯示輸出模塊，包括圖層處理單元和顯示屏(例如，高清電子顯示屏幕、投影儀、電子墨水顯示屏、交互式觸摸屏等)；其中：

圖層處理單元，用于根據(jù)分析應(yīng)用模塊生成的分析應(yīng)用數(shù)據(jù)和圖形生成對(duì)應(yīng)的圖層，并通過顯示屏顯示GIS圖層和所生成的圖層。具體地，圖層處理單元可以由高性能圖形服務(wù)器實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)應(yīng)用數(shù)據(jù)和圖形渲染生成嚴(yán)格比例的高精確度矢量圖像圖層；相應(yīng)地，圖像顯示輸出模塊也可以包括打印單元，用于通過打印接口導(dǎo)出所生成的圖層，實(shí)現(xiàn)圖層的分別打印或者疊加打??；

進(jìn)一步地，圖層處理單元可以根據(jù)用戶的選擇顯示各種不同的圖層組合，例如，如圖2所示的，疊加顯示GIS圖層、雷擊風(fēng)險(xiǎn)分布圖、以及輸電通道風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)；顯示屏在進(jìn)行圖像顯示時(shí)，還可以根據(jù)用戶在各個(gè)的圖層上點(diǎn)選的部位，顯示相應(yīng)的輸電線路資料圖層，例如，顯示輸電線路的桿段編號(hào)、鏈接狀態(tài)評(píng)價(jià)、隱患資料、標(biāo)準(zhǔn)化照片、以及歷史故障信息等，并可通過輸電線路資料更新單元進(jìn)行動(dòng)態(tài)更新。

上述實(shí)施例中，通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算，建立輸電線路風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)庫，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)高效的輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估管理；通過分析應(yīng)用模塊根據(jù)輸電通道信息和風(fēng)險(xiǎn)值生成分析應(yīng)用數(shù)據(jù)和圖形，動(dòng)態(tài)顯示風(fēng)險(xiǎn)范圍、級(jí)別、以及可以采取的相應(yīng)防控措施，提高了輸電線路風(fēng)險(xiǎn)管控準(zhǔn)確率和效率。

以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明的較佳實(shí)施例，而非對(duì)本發(fā)明的限制。相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原則和范圍的情況下，做出的各種替換、變型以及改進(jìn)均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。