一种基于贝叶斯网络的山火跳闸告警方法、系统及介质与流程

本技术涉及防灾减灾，尤其涉及一种基于贝叶斯网络的山火跳闸告警方法、系统及介质。

背景技术：

1、为了实现电力资源优化配置，输电线路不可避免经过林区或荒地等山火高发区域，近年来受极端天气、地表环境和用火习惯等影响，输电线路周边的山火爆发愈发频繁，一旦发生山火会导致输电线路空气间隙绝缘强度降低、诱发输电线路跳闸，甚至危害电网的安全稳定运行。

2、目前针对输电线路山火跳闸告警，主要根据卫星监测到的山火位置与邻近输电线路的距离发布告警等级，但是这种告警没有考虑实时气象条件以及线路下垫面植被条件，无法判断山火燃烧到线路下方时火焰强度是否会引起线路跳闸，难以实现输电线路山火跳闸的精准告警。

3、申请内容

4、本技术提供了一种基于贝叶斯网络的山火跳闸告警方法、系统及介质，以考虑实时气象条件和线路下垫面植被条件，实现输电线路山火跳闸的精准告警。

5、第一方面，本技术提供了一种基于贝叶斯网络的山火跳闸告警方法，包括：

6、分别获取着火点的坐标信息以及所述着火点附近的地理特征信息、气象信息及附近线路信息；

7、基于所述着火点的坐标信息、附近的所述地理特征信息、所述气象信息及所述附近线路信息，计算目标区域的山火蔓延速度，并基于所述山火蔓延速度，预测目标区域的山火高度；

8、将所述山火蔓延速度和所述山火高度输入预设的贝叶斯网络，得到目标区域输电线路的山火跳闸风险，并基于所述山火跳闸风险发布对应的风险告警信息。

9、本技术实施例通过分别获取着火点的坐标信息以及所述着火点附近的地理特征信息、气象信息及附近线路信息，可以直接获取到着火点以及着火点附近的信息，方便后续准确计算山火蔓延速度；基于所述着火点的坐标信息、附近的所述地理特征信息、所述气象信息及所述附近线路信息，计算目标区域的山火蔓延速度，并基于所述山火蔓延速度，预测目标区域的山火高度，可以准确计算目标区域在山火发生条件下的山火蔓延速度以及山火高度，方便后续贝叶斯网络对山火告警风险的精准预测；最后将山火蔓延速度与山火高度输入贝叶斯网络，可以准确预测目标区域输电线路的山火跳闸风险，可以考虑实时气象条件和线路下垫面植被条件，实现输电线路山火跳闸的精准告警。

10、进一步的，所述分别获取着火点的坐标信息，具体为：

11、利用气象卫星初步定位着火点的初始坐标信息，并将着火点的初始坐标信息发送至山火监控中心；

12、通过所述山火监控中心调用所述初始坐标信息附近的监控图像，确定所述着火点的坐标信息，其中所述监控图像从输电线路或输电杆塔上设置的监控设备中获取。

13、这样通过气象卫星初步定位着火点的初始坐标，并调用所述初始坐标信息附近的监控图像，以准确确定着火点的坐标信息。

14、进一步的，在基于所述着火点的坐标信息、附近的所述地理特征信息、所述气象信息及所述附近线路信息，计算目标区域的山火蔓延速度之前，还包括：

15、基于所述着火点的坐标信息，确定预设范围内是否具有输电线路或输电杆塔；

16、若具有输电线路或输电杆塔，则计算具有输电线路或输电杆塔区域的山火蔓延速度。

17、这样通过判断着火点附近是否具有输电线路或输电杆塔，当着火点附近具有输电线路或输电杆塔时，就存在山火跳闸风险，则需要进一步计算具有输电线路或输电杆塔区域的山火蔓延速度，以帮助后续准确预测输电线路的山火跳闸风险。

18、进一步的，所述基于所述着火点的坐标信息、附近的所述地理特征信息、所述气象信息及所述附近线路信息，计算目标区域的山火蔓延速度，具体为：

19、基于所述气象信息，确定山火初始蔓延速度；

20、获取可燃物配置格局系数、坡度修正系数和风速修正系数，其中，所述可燃物配置格局系数由附近的所述地理特征信息确定，所述坡度修正系数由所述着火点的坐标信息与所述附近线路信息之间的坡度确定，所述风速修正系数由所述气象信息确定；

21、基于所述初始蔓延速度、所述可燃物配置格局系数、所述坡度修正系数和所述风速修正系数，得到目标区域的山火蔓延速度。

22、这样通过综合考虑着火点的坐标信息、附近的所述地理特征信息、所述气象信息及所述附近线路信息，可以准确计算目标区域在山火发生条件下的山火蔓延速度，方便后续贝叶斯网络对山火告警风险的精准预测。

23、进一步的，所述基于所述山火蔓延速度，预测目标区域的山火高度，具体为：

24、基于目标区域的所述地理特征信息，确定目标区域内的植被类型，并获取所述植被类型对应的单位质量可燃物发热量与可燃物载量；

25、基于所述单位质量可燃物发热量、所述可燃物载量和所述山火蔓延速度，确定目标区域的火线强度；

26、基于所述火线强度以及目标区域对应的地域修正系数，预测目标区域的山火高度。

27、这样通过考虑目标区域的地理特征信息以及火山蔓延速度，可以考虑实时气象条件和线路下垫面植被条件，进而方便后续通过贝叶斯网络实现输电线路山火跳闸的精准告警。

28、进一步的，所述贝叶斯网络的训练过程具体为：

29、分别获取山火告警点数据和无山火告警点数据的影响因子，对各所述影响因子进行离散化处理，并从处理结果中随机抽取山火告警点样本和无山火告警点样本构成训练集；

30、基于所述训练集的样本分布，预估各个影响因子在有火条件与无火条件下的条件概率；

31、基于各个影响因子在有火条件与无火条件下的条件概率，分别得到各个影响因子的告警概率和不告警概率；

32、将各个影响因子的告警概率和不告警概率进行归一化处理，确定输电线路的山火跳闸风险。

33、这样通过提前训练贝叶斯网络，可以实现对输电线路山火跳闸的精准告警。

34、第二方面，本技术提供了一种基于贝叶斯网络的山火跳闸告警系统，包括：获取模块、计算模块和告警模块；

35、所述获取模块，用于分别获取着火点的坐标信息以及所述着火点附近的地理特征信息、气象信息及附近线路信息；

36、所述计算模块，用于基于所述着火点的坐标信息、附近的所述地理特征信息、所述气象信息及所述附近线路信息，计算目标区域的山火蔓延速度，并基于所述山火蔓延速度，预测目标区域的山火高度；

37、所述告警模块，用于将所述山火蔓延速度和所述山火高度输入预设的贝叶斯网络，得到目标区域输电线路的山火跳闸风险，并基于所述山火跳闸风险发布对应的风险告警信息。

38、本技术实施例通过分别获取着火点的坐标信息以及所述着火点附近的地理特征信息、气象信息及附近线路信息，可以直接获取到着火点以及着火点附近的信息，方便后续准确计算山火蔓延速度；基于所述着火点的坐标信息、附近的所述地理特征信息、所述气象信息及所述附近线路信息，计算目标区域的山火蔓延速度，并基于所述山火蔓延速度，预测目标区域的山火高度，可以准确计算目标区域在山火发生条件下的山火蔓延速度以及山火高度，方便后续贝叶斯网络对山火告警风险的精准预测；最后将山火蔓延速度与山火高度输入贝叶斯网络，可以准确预测目标区域输电线路的山火跳闸风险，可以考虑实时气象条件和线路下垫面植被条件，实现输电线路山火跳闸的精准告警。

39、进一步的，所述获取模块包括：第一获取单元和第二获取单元；

40、所述第一获取单元，用于利用气象卫星初步定位着火点的初始坐标信息，并将着火点的初始坐标信息发送至山火监控中心；

41、所述第二获取单元，用于通过所述山火监控中心调用所述初始坐标信息附近的监控图像，确定所述着火点的坐标信息，其中所述监控图像从输电线路或输电杆塔上设置的监控设备中获取。

42、进一步的，所述的基于贝叶斯网络的山火跳闸告警系统，还包括：判断模块；

43、所述判断模块包括：判断单元和第一计算单元；

44、所述判断单元，用于基于所述着火点的坐标信息，确定预设范围内是否具有输电线路或输电杆塔；

45、所述第一计算单元，用于若具有输电线路或输电杆塔，则计算具有输电线路或输电杆塔区域的山火蔓延速度。

46、进一步的，所述计算模块包括：第二计算单元、第三获取单元和第三计算单元；

47、所述第二计算单元，用于基于所述气象信息，确定山火初始蔓延速度；

48、所述第三获取单元，用于获取可燃物配置格局系数、坡度修正系数和风速修正系数，其中，所述可燃物配置格局系数由附近的所述地理特征信息确定，所述坡度修正系数由所述着火点的坐标信息与所述附近线路信息之间的坡度确定，所述风速修正系数由所述气象信息确定；

49、所述第三计算单元，用于基于所述初始蔓延速度、所述可燃物配置格局系数、所述坡度修正系数和所述风速修正系数，得到目标区域的山火蔓延速度。

50、进一步的，所述计算模块还包括：第四获取单元、第四计算单元和第五计算单元：

51、所述第四获取单元，用于基于目标区域的所述地理特征信息，确定目标区域内的植被类型，并获取所述植被类型对应的单位质量可燃物发热量与可燃物载量；

52、所述第四计算单元，用于基于所述单位质量可燃物发热量、所述可燃物载量和所述山火蔓延速度，确定目标区域的火线强度；

53、所述第五计算单元，用于基于所述火线强度以及目标区域对应的地域修正系数，预测目标区域的山火高度。

54、进一步的，所述贝叶斯网络的训练过程具体为：

55、分别获取山火告警点数据和无山火告警点数据的影响因子，对各所述影响因子进行离散化处理，并从处理结果中随机抽取山火告警点样本和无山火告警点样本构成训练集；

56、基于所述训练集的样本分布，预估各个影响因子在有火条件与无火条件下的条件概率；

57、基于各个影响因子在有火条件与无火条件下的条件概率，分别得到各个影响因子的告警概率和不告警概率；

58、将各个影响因子的告警概率和不告警概率进行归一化处理，确定输电线路的山火跳闸风险。

59、第三方面，本技术提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如本技术所述的一种基于贝叶斯网络的山火跳闸告警方法。

技术实现思路