本发明专利技术公开了山火蔓延的预测方法及装置、设备及存储介质，方法包括：获取监测区域的山火告警网格，以及基于高轨卫星对监测区域进行山火监测，得到监测区域内的火点分布；利用低轨卫星对监测区域内的火点进行凝视成像，得到监测区域内火点的卫星凝像视频；对卫星凝像视频进行帧间分析和地理编码，得到监测区域内的山火信息；根据监测区域内的山火信息和山火告警网格进行位置分析及山火蔓延预测，确定发生山火的预测位置，并发出告警。通过结合山火告警网格信息和实时监测的山火信息来对山火蔓延进行预测，预测山火会蔓延到山火告警网格中的具体位置，以便及时做出告警预防，有效地提高了电网安全运行水平和供电可靠性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及配电网安全监测，尤其涉及基于山火蔓延的预测方法及装置、设备及存储介质。
技术介绍
1、近年来山火引发的电力跳闸事故频发，严重影响电网安全运行。山火监测及风险预警是目前电网防灾减灾的关键技术之一。
2、当输电线路附近发生山火时，山火产生的高温、烟雾以及飞灰等因素极易导致输电线路绝缘间隙剧烈下降而诱发输电线路跳闸。但目前山火风险预警的研究大多集中于广域的林区，地理尺度太大，无法适用于电力线路山火。因此，目前依然无法准确判断输电线路走廊的山火发生概率。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述问题，提出山火蔓延的预测方法，以实现对输电线路发生山火的概率进行精确地判断。
2、为实现上述目的，本申请第一方面提供一种山火蔓延的预测方法，所述方法包括：
3、获取监测区域的山火告警网格，以及基于高轨卫星对所述监测区域进行山火监测，得到所述监测区域内的火点分布；
4、利用低轨卫星对所述监测区域内的火点进行凝视成像，得到所述监测区域内火点的卫星凝像视频；
5、对所述卫星凝像视频进行帧间分析和地理编码，得到所述监测区域内的山火信息；
6、根据所述监测区域内的山火信息和所述山火告警网格进行位置分析及山火蔓延预测，确定发生山火的预测位置，并发出告警。
7、进一步的，所述基于高轨卫星对所述监测区域进行山火监测，得到所述监测区域内的火点分布，具体包括：
8、基于所述高轨卫星获取所述监测区域的监测图像；</p>9、获取所述监测图像的像元太阳高度角、预设的窗口区域内的非植被像元比例以及云像元比例，并利用动态窗口法获取所述监测图像的背景像元亮温；
10、根据所述像元太阳高度角、所述非植被像元比例以及所述云像元比例对预设的火点判识阈值进行自适应修正，得到目标火点判识阈值；
11、根据所述目标火点判识阈值与所述监测图像的背景像元亮温进行对比分析，确定所述监测区域内的火点分布。
12、进一步的，所述根据所述目标火点判识阈值与所述监测图像的背景像元亮温进行对比分析，确定所述监测区域内的火点分布，具体包括：
13、根据所述目标火点判识阈值与所述监测图像的背景像元亮温进行对比，得到所述监测区域内的疑似火点，并计算得到所述疑似火点的山火置信度；
14、当所述山火置信度满足预设的置信度条件时，将满足所述置信度条件的疑似火点作为高置信度火点，并获取所述高置信度火点的中心经纬度；
15、根据所述高置信度火点的中心经纬度得到所述监测区域内的火点分布。
16、进一步的，所述对所述卫星凝像视频进行帧间分析和地理编码，得到所述监测区域内的山火信息，具体包括：
17、基于目标检测算法对所述卫星凝像视频的山火进行定位，并提取所述卫星凝像视频中山火在每一视频帧的外观特征和运动特征；
18、对所述卫星凝像视频中相邻两个视频帧之间进行同名像点匹配及数据关联，得到关联成功的目标同名像点集，并将所述目标同名像点集中各个像点的运动参数添加至目标同名像点数据集中，所述目标同名像点集为所有同名像点集中的任意一同名像点集；
19、根据山火在每一视频帧的外观特征和运动特征对所述目标同名像点数据集进行更新，得到更新后的目标同名像点数据集；
20、根据所述目标同名像点数据集进行影像序列物方地理编码，得到目标卫星影像；
21、基于所述目标卫星影像提取山火信息，得到所述监测区域内的山火位置、山火面积、山火蔓延方向和山火最大蔓延速率。
22、进一步的，所述山火告警网格的栅格至少包括环境信息，则所述根据所述监测区域内的山火信息和所述山火告警网格进行位置分析及山火蔓延预测，确定发生山火的预测位置，并发出告警，具体包括：
23、获取在所述山火告警网格中所述山火位置的环境信息，所述环境信息至少包括地形地貌、气象数据和植被类型；
24、根据所述山火信息和所述环境信息计算山火蔓延速率，得到山火朝各个方向的蔓延速率；
25、根据所述山火朝各个方向的蔓延速率和所述山火告警网格进行距离计算，确定发生山火的预测位置，并发出告警。
26、进一步的，所述山火告警网格的栅格还包括输电线路信息，则所述根据所述山火朝各个方向的蔓延速率和所述山火告警网格进行距离计算，确定发生山火的预测位置，并发出告警，具体包括：
27、根据所述蔓延速率和所述山火在所述山火告警网格中的位置进行预测分析，得到预测的山火在所述山火告警网格中的待燃栅格，并将所述待燃栅格添加至候选集中；
28、记录所述候选集中待燃栅格被点燃时间，并将被点燃的待燃栅格从所述候选集中删除以更新候选集；
29、根据所述被点燃的待燃栅格更新山火信息，当所述被点燃的待燃栅格的被点燃时长小于预设的模拟时长时，重复执行所述根据所述山火信息和所述环境信息计算山火蔓延速率，得到山火朝各个方向的蔓延速率的步骤；
30、根据更新后的候选集和所述输电线路信息进行概率计算，确定发生山火的预测位置，并发出告警。
31、进一步的，所述输电线路杆塔信息至少包括输电杆塔的各线路的走廊缓冲区，则所述根据更新后的候选集和所述输电线路杆塔信息进行概率计算，确定发生山火的预测位置，并发出告警，具体包括：
32、根据所述更新后的候选集中所有的待燃栅格和目标线路的走廊缓冲区之间的交叠程度进行计算分析，得到山火蔓延至所述目标线路下方的概率，所述目标线路为所有线路中的任意一个；
33、当山火蔓延至所述目标线路的概率大于预设的概率阈值时，确定目标线路会发生山火，并发出山火警告。
34、为实现上述目的，本申请第二方面提供一种山火蔓延的预测装置，所述装置包括：信息获取单元、信息处理单元和山火预测单元；
35、所述信息获取单元，用于获取监测区域的山火告警网格，以及基于高轨卫星对所述监测区域进行山火监测，得到所述监测区域内的火点分布；
36、所述信息处理单元，用于利用低轨卫星对所述监测区域内的火点进行凝视成像，得到所述监测区域内火点的卫星凝像视频；
37、对所述卫星凝像视频进行帧间分析和地理编码，得到所述监测区域内的山火信息；
38、所述山火预测单元，用于根据所述监测区域内的山火信息和所述山火告警网格进行位置分析及山火蔓延预测，确定发生山火的预测位置，并发出告警。
39、为实现上述目的，本申请第三方面提供一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如第一方面所述方法的步骤。
40、为实现上述目的，本申请第四方面提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如第一方面所述方法的步骤。
41、采用本专利技术实施例，具本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种山火蔓延的预测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于高轨卫星对所述监测区域进行山火监测，得到所述监测区域内的火点分布，具体包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标火点判识阈值与所述监测图像的背景像元亮温进行对比分析，确定所述监测区域内的火点分布，具体包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述卫星凝像视频进行帧间分析和地理编码，得到所述监测区域内的山火信息，具体包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述山火告警网格的栅格至少包括环境信息，则所述根据所述监测区域内的山火信息和所述山火告警网格进行位置分析及山火蔓延预测，确定发生山火的预测位置，并发出告警，具体包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述山火告警网格的栅格还包括输电线路信息，则所述根据所述山火朝各个方向的蔓延速率和所述山火告警网格进行距离计算，确定发生山火的预测位置，并发出告警，具体包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述输电线路杆塔信息至少包括输电杆塔的各线路的走廊缓冲区，则所述根据更新后的候选集和所述输电线路杆塔信息进行概率计算，确定发生山火的预测位置，并发出告警，具体包括：
8.一种山火蔓延的预测装置，其特征在于，所述装置包括：信息获取单元、信息处理单元和山火预测单元；
9.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
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【技术特征摘要】
1.一种山火蔓延的预测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于高轨卫星对所述监测区域进行山火监测，得到所述监测区域内的火点分布，具体包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标火点判识阈值与所述监测图像的背景像元亮温进行对比分析，确定所述监测区域内的火点分布，具体包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述卫星凝像视频进行帧间分析和地理编码，得到所述监测区域内的山火信息，具体包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述山火告警网格的栅格至少包括环境信息，则所述根据所述监测区域内的山火信息和所述山火告警网格进行位置分析及山火蔓延预测，确定发生山火的预测位置，并发出告警，具体包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述山火告警网格的栅格还包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：王国芳，马仪，周仿荣，文刚，张辉，马御棠，黄双得，王一帆，曹俊，耿浩，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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