【技术实现步骤摘要】
变电站内涝灾害监测预警系统
[0001]本专利技术属于变电站内涝预警
，具体涉及变电站内涝灾害监测预警系统。
技术介绍
[0002]变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所，在发电厂内的变电站是升压变电站，其作用是将发电机发出的电能升压后馈送到高压电网中；经常对变电站的设备进行维修与护理是非常必要的，除了需要对变电站的设备进行必要的维修之外，就是要注意对于积水的防治，由于我国得天独厚的地理条件，亚热带季风气候，每年的降雨量多集中在夏季，并且雨量的变化没有规律性，变化程度也非常剧烈尤其是近几年，强降雨事件持续增多，国内众多城市均遭受过不同程度的内涝灾害，内涝成为威胁电网安全的重要灾害之一，因内涝导致的变电站全停事故造成了巨大的经济损失和严重的社会影响，变电站内涝的发生主要产生于两个方面：一是外部积水倒灌，这类现象出现的原因主要是由于城市整体排水不畅；二是变电站内部排水能力不足，此类问题出现的原因是变电站排水能力设计不足；由于洪涝灾害的冲击使得很多积水在短时间内无法排放，积水就会在变电站内部泛滥，造成严重的停电事故，针对这种情况现有的措施主要是依靠在电缆井设置水位计进行观测，并提前设置阈值，以水位是否达到某一设置值为标准进行预警，这种方式实际使用效果不理想，而且无法应对降水强度及排水能力的影响，且无法对未来趋势进行预测，一定程度上增加了运维人员的工作量；因此，提供一种内涝及时预警、防涝动态预警、提升排水防涝工作管理水平的变电站内涝灾害监测预警系统是非常有必要的。
技术实现思路
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.变电站内涝灾害监测预警系统，它包括预警监测系统，其特征在于：所述的系统包括以下步骤：步骤S1：采用三维激光扫描技术获取变电站内高精度、高分辨率的地表高程网格数据；步骤S2：结合变电站区域不同频率降水数据，构建变电站水位
‑
库容曲线；步骤S3：结合站内的排水能力，构建变电站内涝算法模型；步骤S4：根据雨量实时观测数据可以实时计算出变电站内不同区域产生的内涝积水深度；步骤S5：根据雨量实时观测数据可以实时计算出变电站内不同区域的预计排水时间；步骤S6：结合BIM建模和三维仿真建模，进行动态展示，达到预警效果。2.如权利要求1所述的变电站内涝灾害监测预警系统，其特征在于：所述的预警监测系统包括监测终端、微气象服务器以及与微气象服务器建立通讯连接的监控中心、云平台、短信平台和移动端平台。3.如权利要求2所述的变电站内涝灾害监测预警系统，其特征在于：所述的监测终端包括一体化雨量监测站、积水监测终端、雷达水位计、水浸传感器、电子水尺、管网监测设备、电磁流量计、智能排水监控终端和摄像头；所述的积水监测终端实现变电站低洼地积水监测预警；所述的雷达水位计、水浸传感器、电子水尺配合工作实现降水水位监测预警；所述的摄像头实现对变电站的视频监控。4.如权利要求3所述的变电站内涝灾害监测预警系统，其特征在于：所述的一体化雨量监测站包括超声波六要素传感器，所述的超声波六要素传感器实时监测气象数据，为一体化雨量监测站提供数据基础；所述的管网监测设备包括智慧井盖和智能监测终端，所述的管网监测设备和电磁流量计实现排水管网在线监测；所述的智能排水监控终端包括排水泵组侧控终端，通过排水泵组侧控终端实现排水泵自动控制。5.如权利要求3所述的变电站内涝灾害监测预警系统，其特征在于：所述的积水监测终端在高精度数字高程模型DEM数据基础上，运用GIS和水文学方法，通过水流方向计算、洼地点位数据提取、洼地贡献区提取、洼地深度计算和精度评价方法确定最终的变电站低洼地易积水区分布范围，在易积水区分布数据的基础上，还可以结合降雨数据和管网数据，模拟计算实测暴雨条件下的积水深度，实现变电站低洼地积水监测预警。6.如权利要求1所述的变电站内涝灾害监测预警系统，其特征在于：所述的步骤S1中采用三维激光扫描技术获取变电站内高精度、高分辨率的地表高程网格数据，具体包括以下步骤：S1.1：点云数据获取：使用高精度大空间三维激光扫描仪，基于长距离三维激光测量系统同步采集高精度的点云以及高分辨率影像数据，与地理信息技术结合，对变电站内部和外部结构进行扫描，获取初始点云数据，由于变电站内部结构复杂以及各建筑物体自遮挡问题导致不可能在一个测站获取整体信息，为获取变电站整体空间信息，需要多角度架设仪器站点进行扫描，并且在扫描区使用标靶纸或者标靶球作为标靶，数量最少为3，标靶用于测站扫描坐标系变至测量坐标系的坐标系转换；S1.2：全景照片拍摄及制作：通过仪器内置相机得到全景HDR影像，并通过PTGui工具完成全景照片的拼接工作，形成测站的全景照片；S1.3：点云数据处理，具体为：S1.31：点云数据去噪和平滑处理：将采集到的原始三维
点云坐标数据和地理位置信息数据进行去噪和平滑处理，去除不合理的噪音点，剔除扫描过程中的行人、杂物等认为噪音数据，获取干净清晰的整体扫描点云拼接数据；S1.32：点云数据拼接：将无标靶点云拼接，完成相互有关联的测站区域的拼接工作，完成所有相邻站间的拼接工作后，得到完整的三维点云数据；S1.33：坐标系统转换：将拼接后的点云数据坐标系转换为测量坐标系；S1.4：点云数据导入并进行BIM建模：将完整数据导入点云拓扑模型中，将点云数据和全景照片相互匹配；S1.5：根据点云拓扑模型中导入的点云数据，对比实际点云数据，对变电站进行3D仿真建模,得到1：1的高精度的内部设备模型和外部结构还原模型，使其以三维立体图形的形式展现出来，达到预警效果。7.如权利要求1所述的变电站内涝灾害监测预警系统，其特征在于：所述的步骤S2中结合变电站区域不同频率降水数据，构建变电站水位
‑
库容曲线具体为：采用GPS全球定位系统组合水下超声波测探系统并结合变电站区域不同频率降水数据，对变电站进行全面测量，得到变电站区域内均匀分布的所有地形坐标，由SUFER中的改进谢别法对数据点进行网格划分，利用辛普森3/8规则计算变电站各水位下的库容，得到变电站水位
‑
库容关系曲线，然后选取指数函数V＝a
×
e(
‑
Z/b)+c数学函数模型作为拟合，其中V为库容，Z为水位，a、b、c为常数，利用origin非线性曲线拟合工具对水位库容曲线进行拟合，得到曲线函数，为使亏你个关系曲线尽可能客观反映变电站真正的库容水位关系，最大限度的减少偏差，在拟合曲线的基础上，选取正弦函数ΔV＝a+b
×
sin(pi
×
(Z
‑
c)/d)，其中ΔV为库容拟合偏差，Z为水位，a、b、c、d为常数，对存在的偏差进行二次拟合，得到拟合修正函数，将一次拟合函数与二次修正函数叠加，得到变电站经修正的拟合函数，即得到最终变电站水位
‑
库容曲线。8.如权利要求1所述的变电站内涝灾害监测预警系统，其特征在于：所述的步骤S3中结合站内的排水能力，构建变电站内涝算法模型是采用基于InfoWorks ICM模型建立一维耦合水动力学模型、...
【专利技术属性】
技术研发人员：扶光光，董武亮，池锐敏，王世旭，焦澎，田蕊，尹秀刚，丁吾鹏，张俊鹏，岳雷刚，张勋，崔琰，时延英，王多娇，高彦军，张利，李慧娜，孙步阳，张帅领，张妍妍，郝苏凡，蒋硕颜，王胜磊，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司超高压公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。