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2019年基于“空天地”多维数据、立体协同的山火预警监测技术.pptx

编号：97549

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2019年基于“空天地”多维数据、立体协同的山火预警监测技术.pptx

1、基于“空天地”多维数据、立体协同的山火预警监测技术,2019.10.31,contents,目录,前言,01,一、前言,云南地处云贵高原，自然条件复杂，地形主要为山地，山高谷深，且森林分布广阔。近年来，受干旱天气、野外烧荒、野外游玩、清明节祭祀、人为乱扔烟头、野外施工等活动的影响，输电线路通道附近的山火频发，不仅造成了一定的社会影响和经济损失，还严重威胁电网的安全运行，尤其是同塔、同走廊、重要交叉跨越等山火防控重点区段，多条线路相继或同时跳闸将对电网构成较大影响。,一、前言,2019年1月1日至6月30日，公司所辖110kV及以上输电线路附近共发生山火774次，其中500kV线路286次，2

2、20kV线路248次，110kV线路240次。持续的高温干旱天气导致输电线路通道附近的山火数量较往年大幅增加，2019年110kV及以上输电线路附近山火次数是2016-2018年平均值的3.7倍。线路运维单位累计投入线路运维人员8024人次，护线员9233人次，车辆2538台次，共发现或收到输电线路通道附近山火信息共774次，线路运维人员根据山火影响线路情况主动申请线路临时停运共242条次（实际停运15条次），调整负荷18条次，转热备用18条次。,一、前言,一、前言,对于供电企业来说，山火应急处置的重点不是去扑灭山火，而是如何提前发现线路通道附近的山火、对山火进行实时全面的监测，并将山火信息传

3、递给调度部门，由调度部门提前采取调整电网运行方式、调减负荷、转供负荷等措施开展电网应急处置，对停运的线路及时恢复运行，将山火对电网的影响降到最低。,一、前言,输电杆塔数量多、分布广，部分杆塔较偏远，交通条件差。为做好山火特巡工作，各单位虽然加密了群众护线员配置，但无法做到全天24小时对所有杆塔进行不间断的山火观测，导致运维人员、群众护线员山火特巡工作量较大，提前发现山火的难度较大。由于输电线路杆塔几乎都处在高山大岭上，传统的人工山火特巡已经远远不能满足山火应急处置的要求，且存在较大的人身安全风险。,空间山火监测技术,02,二、空间山火监测技术,山火监测卫星资源,卫星遥感是森林火灾监测的重要方法

4、，在森林火灾监测过程中发挥着越来越重要的作用。目前，应用到森林火灾监测的卫星主要有美国地球观测系统EOS/MODIS、美国极地轨道运行环境卫星NPP、日本向日葵8号、中国风云系列卫星等。,二、空间山火监测技术,二、空间山火监测技术,山火监测卫星资源,二、空间山火监测技术,山火监测卫星资源向日葵8号,向日葵HIMAWARI-8 气象卫星，由日本气象厅出资、三菱电机公司研制，2014年10月7日使用三菱重工的H-IIA-25火箭成功发射，2015年8月27日正式投入业务。HIMAWARI-8搭载了世界上最先进的新一代气象观测遥感器（Advanced Himawari Imager）可视红外线辐射计

5、，相比以往气象观测遥感器实现了更高的空间分辨率，观测波长种类（波段数）和观测频率都显著提高。,二、空间山火监测技术,山火监测卫星资源向日葵8号,海表温度,海表温度夜间模式,短波辐射,AOD,火点,叶绿素,云的光学厚度,云的属性,二、空间山火监测技术,山火监测卫星资源风云四号,风云四号是我国新一代静止气象卫星，装载多种观测仪器，包括多通道扫描成像辐射计、干涉式大气垂直探测仪、闪电成像仪和空间环境监测仪器等。于2016年12月11日成功发射。多通道扫描成像辐射计是风云四号静止气象卫星的主要载荷之一，通过精密的双扫描镜机构实现精确和灵活的二维指向，可实现分钟级的区域快速扫描；采用离轴三反主光学系统，

6、高频次获取14波段的地球云图，并利用星上黑体进行高频次红外定标，以确保观测数据的精度。,二、空间山火监测技术,遥感卫星山火监测主要功能,利用遥感卫星高频次、高空间分辨率观测的特点，实现火点的自动检测，保存并制作火情监测图形图像产品，提高火点监测时效性。主要功能包括以下内容：根据不同区域、不同时间的自动判识阈值对火点进行自动检测，阈值应包括中红外亮温差异，中红外和远红外差异，背景标准偏差条件，云区判识等，从目标区域图中，自动判识火点信息，并存入指定目录。存储的火情信息包括火点像元序号、火区序号、时间（年、月、日、时、分），经纬度（度、分、秒），行政区划，火点温度，明火区面积（公顷），火点强度等级

7、，土地利用类型（林地、草原、农田、荒漠地、水体、城镇工矿用地等），火点检测可信度等级。,二、空间山火监测技术,山火监测卫星资源主要功能,二、空间山火监测技术,遥感卫星山火监测主要功能,二、空间山火监测技术,遥感卫星山火监测主要功能,遥感卫星山火监测数据（2019年05月19日21:10）火点中心经度：99.66.XX，火点中心纬度：22.11.XX，平均可信度为：85%。热点面积内林地占比：100%，草地占比：0%，农田占比：0%。受山火影响的线路和杆塔：昆明500kVXX线#11-#13。火点与线路最近距离：648.06米。,三、天空山火监测技术,遥感卫星山火监测主要功能,天空山火监测技术,

8、03,三、天空山火监测技术,天空山火监测技术,三、天空山火监测技术,天空山火监测技术主要功能,直升机山火监测技术,三、天空山火监测技术,天空山火监测技术主要功能,无人机山火监测技术,三、天空山火监测技术,人工现场监测与天空山火监测对比,2,视野有限、到达的位置受限，不易掌握火场整体情况,2,在空中视野好，便于掌握火场整体情况,3,存在交通管制的风险,3,不受交通管制的影响,1,山火突变，存在人身安全风险,1,远距离操作，无人员安全风险,人工现场监测,天空山火监测,地面山火监测技术,04,四、地面山火监测技术,输电线路在线监测系统架构,输电线路在线监测系统包括在线监测终端（装置）、传输网络、后台

9、系统三部分。监测终端采用4G/3G/GPRS/CDMA/WiFi/Mesh等无线通信方式，将数据传输到移动基站后，通过运营商的服务器转发到后台主站。监测终端主要有主控单元、供电单元和采集单元（即各种传感器）组成。,四、地面山火监测技术,输电线路在线监测装置设备构成,输电线路在线监测装置安装在线路杆塔上，通常由以下三部分组成：,监测主机（主控单元）：负责传感器数据采集、设备运行管理、通信传输等功能。供电单元：负责设备供电电源的发电、储能、管理等功能，包括太阳能板、蓄电池、电源管理模块等。采集单元：即相关传感器，不同的传感器器实现特定的数据采集功能，如拉力传感器、倾角传感器、气象传感器、图像传感器

10、（摄像机）等。,四、地面山火监测技术,山火在线监测装置,输电线路山火监测装置由主控单元、监测单元及供电单元组成标配监测单元：,山火传感器（多光谱山火雷达）气象传感器（温度、湿度、风速、风向、气压）图像（图片）配高清数字球型摄像机,四、地面山火监测技术,视频在线监测装置,输电线路视频监测装置由图像、视频采集单元及供电单元组成具备的功能：,具备垂直-90+90旋转功能，实现对杆塔本体、线路通道进行有效监控，取代人工现场巡检。支持定时抓拍塔基及通道图像。具备对监控场景的识别记忆功能，在摄像机旋转到特定的场景。,四、地面山火监测技术,山火在线监测装置监测实例,四、地面山火监测技术,山火在线监测装置监测实例,应用场景,05,五、应用场景,空,天,地,谢谢您的耐心倾听,Thanks four your listening,

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