輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法

輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法專利01專利背景附圖說明發(fā)明內(nèi)容技術(shù)領(lǐng)域目錄03020405權(quán)利要求專利榮譽(yù)實施方式目錄0706基本信息《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》是國山東省電力公司電力科學(xué)研究院、國電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司、國陜西省電力公司電力科學(xué)研究院、國家電公司于2017年1月23日申請的專利，該專利申請?zhí)枮?4，公布號為CNA，公布日為2017年6月13日，發(fā)明人是張永、趙巖、謝連科、臧玉魏、張廣洲、吳健、王飛、李勇、李華東、陳素紅、馬新剛、馮智慧、白曉春、張國英、劉輝。《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》公開了一種輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法，根據(jù)輸變電工程相對應(yīng)的地理信息，根據(jù)環(huán)境敏感對象的空間實體，確定生成的緩沖區(qū)形狀，并利用矢量算法和空間疊加，確定環(huán)境敏感區(qū)域范圍與大小，與監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互與通信；對確定的環(huán)境敏感區(qū)域中設(shè)定的測點進(jìn)行環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)的采集，將采集的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；接收環(huán)境影響評價報告，提取相關(guān)的環(huán)評影響因素參數(shù)值，將獲取的各類影響因素指標(biāo)與輸變電工程規(guī)劃各個階段對應(yīng)匹配，采集輸變電工程施工各個階段的環(huán)保措施落實情況照片與視頻，同時接收輸變電工程驗收報告，提取相關(guān)環(huán)保措施驗收結(jié)果，將各個階段的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心，對智能電的建設(shè)意義重大。2021年6月24日，《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》獲得第二十二屆中國專利銀獎。（概述圖為《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》摘要附圖）專利背景專利背景隨著中國電力工業(yè)的發(fā)展，電的容量越來越大，輸送的距離越來越遠(yuǎn)，輸電線路的電壓等級也在不斷提高，高壓架空輸電線路和變電站（所）建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。再加上經(jīng)濟(jì)開發(fā)及人口增長等社會因素的影響，新建的輸變電工程逐漸向人口稠密區(qū)逼近已經(jīng)成為大勢所趨。截至2017年，中國許多城市進(jìn)行供電電力的改擴(kuò)建，變電站由城市郊區(qū)逐漸建到市區(qū)，高壓架空輸電線路在城市公眾活動場所和居民區(qū)星羅棋布，變電站和輸電線路可能產(chǎn)生的危害逐漸受到人們的。截至2017年1月，中國國家電公司電環(huán)境保護(hù)工作存在部分問題，一定程度上制約了輸變電工程的可研、環(huán)評、核準(zhǔn)、竣工驗收的快速推進(jìn)，并對工程建成后的環(huán)保、水保驗收等方面產(chǎn)生了較大影響，主要包括：電磁環(huán)境參數(shù)監(jiān)測的氣候局限性、測量儀器種類繁多、測量任務(wù)復(fù)雜性及數(shù)據(jù)信息零散、報告生成困難、數(shù)據(jù)錄入環(huán)境保護(hù)管理子系統(tǒng)困難；工程施工過程中的環(huán)境保護(hù)措施落實情況及監(jiān)控方法繁瑣與信息缺失，信息管理模式落后；同時由于缺乏環(huán)境敏感區(qū)域分布有關(guān)數(shù)據(jù)，在輸變電工程選址選線和建設(shè)階段，部分工程在環(huán)境敏感區(qū)域避讓方面采取的措施和管理支撐手段不足；輸變電工程環(huán)境影響預(yù)測技術(shù)在自動化、信息化程度方面不高，在選址選線階段和路徑調(diào)整時無法快速、及時和準(zhǔn)確評估輸變電工程對環(huán)境敏感點的影響。

發(fā)明內(nèi)容專利目的有益效果技術(shù)方案發(fā)明內(nèi)容專利目的《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》為了解決專利背景中的問題，提出了一種輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法，通過深入研究廣域全態(tài)電磁環(huán)境智能監(jiān)測系統(tǒng)、輸變電工程建設(shè)過程環(huán)保措施監(jiān)控方法和環(huán)境敏感區(qū)域智能識別與預(yù)測技術(shù)，解決電磁環(huán)境參數(shù)廣域全態(tài)監(jiān)測技術(shù)及輸變電工程施工過程中環(huán)境保護(hù)信息集成問題；完善環(huán)境敏感區(qū)地理信息系統(tǒng)，為中國國環(huán)保管理子系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)、信息和管理支持，使電環(huán)境保護(hù)工作朝智能化方向發(fā)展，提高輸變電工程電環(huán)境保護(hù)監(jiān)管工作水平，實現(xiàn)輸變電工程建設(shè)環(huán)境友好的建設(shè)目標(biāo)。

技術(shù)方案為了實現(xiàn)專利目的，《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》采用如下技術(shù)方案：一種輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)，包括環(huán)境在線監(jiān)測子系統(tǒng)、環(huán)保措施協(xié)同監(jiān)控子系統(tǒng)、環(huán)境敏感區(qū)域預(yù)測子系統(tǒng)和監(jiān)控中心，其中：所述環(huán)境敏感區(qū)域預(yù)測子系統(tǒng)，被配置為根據(jù)輸變電工程相對應(yīng)的地理信息，根據(jù)環(huán)境敏感對象的空間實體，確定生成的緩沖區(qū)形狀，并利用矢量算法和空間疊加，確定環(huán)境敏感區(qū)域范圍與大小，與監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互與通信；所述環(huán)境在線監(jiān)測子系統(tǒng)，被配置為對確定的環(huán)境敏感區(qū)域中設(shè)定的測點進(jìn)行環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)的采集，將采集的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；所述環(huán)保措施協(xié)同監(jiān)控子系統(tǒng)，被配置為接收環(huán)境影響評價報告，提取相關(guān)的環(huán)評影響因素參數(shù)值，將獲取的各類影響因素指標(biāo)與輸變電工程規(guī)劃各個階段對應(yīng)匹配，采集輸變電工程施工各個階段的環(huán)保措施落實情況照片與視頻，同時接收輸變電工程驗收報告，提取相關(guān)環(huán)保措施驗收結(jié)果，將各個階段的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；所述監(jiān)控中心，被配置為對輸變電工程內(nèi)的所有敏感區(qū)進(jìn)行管理，記錄并更新輸變電工程數(shù)據(jù)、圖層數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和環(huán)保糾紛數(shù)據(jù)，對獲取的輸變電工程數(shù)據(jù)、圖層數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、環(huán)保糾紛數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，使其對應(yīng)顯示在同一圖層上。有益效果《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》通過固定支架對場強(qiáng)測試儀進(jìn)行固定支撐；另一方面，通過固定支架（優(yōu)選為金屬），將場強(qiáng)儀的地電位與大地相連，保證場強(qiáng)測試儀所監(jiān)測的電場環(huán)境趨近于穩(wěn)定狀態(tài)，從而不受環(huán)境濕度的影響，實現(xiàn)工頻電場在全濕度范圍下的穩(wěn)定監(jiān)測，面向不同對象的系統(tǒng)層次劃分，對電磁環(huán)境信息展示方法進(jìn)行研究，設(shè)計可以涵蓋全范圍的電磁環(huán)境數(shù)據(jù)集成化方法，制定滿足全范圍的海量數(shù)據(jù)存儲規(guī)約與數(shù)據(jù)接口規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及模式，支持大規(guī)模的數(shù)據(jù)應(yīng)用，設(shè)置集成化的數(shù)據(jù)管理模式，實現(xiàn)對監(jiān)測數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程控制、存儲、信息預(yù)警等?！遁斪冸姽こ汰h(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》的電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)了工頻電場、工頻磁場、可聽噪聲、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、氣壓等參數(shù)的集成監(jiān)測，為電磁環(huán)境信息影響因素的關(guān)聯(lián)分析、設(shè)計驗證提供數(shù)據(jù)依據(jù)；通過研究監(jiān)測裝置持續(xù)供電技術(shù)保證裝置能夠進(jìn)行全天候24小時持續(xù)監(jiān)測?！遁斪冸姽こ汰h(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》易于與其他絡(luò)連接，在組靈活、方便的同時，增加了現(xiàn)場設(shè)備的靈活性、可移動性、適應(yīng)性和抗干擾性。附圖說明附圖說明圖1是《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》的基于多級分布式絡(luò)的實時電磁環(huán)境在線監(jiān)測子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》的電磁環(huán)境在線監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是三維地參考型電場傳感器探頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是駐極體電容傳聲器電轉(zhuǎn)換原理圖。圖5是場復(fù)位置位電路圖。圖6是溫濕度測量電路圖。圖7是氣壓測量電路圖。圖8是基于多級分布式絡(luò)的實時電磁環(huán)境在線監(jiān)測子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方法流程圖；圖9（a）為《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》的點的緩沖區(qū)生成結(jié)果示意圖；圖9（b）為《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》的線的緩沖區(qū)生成結(jié)果示意圖；技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域《輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法》涉及一種輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)及方法。

權(quán)利要求權(quán)利要求1.一種輸變電工程環(huán)保監(jiān)測與敏感區(qū)域預(yù)測系統(tǒng)，其特征是：包括環(huán)境在線監(jiān)測子系統(tǒng)、環(huán)保措施協(xié)同監(jiān)控子系統(tǒng)、環(huán)境敏感區(qū)域預(yù)測子系統(tǒng)和監(jiān)控中心，其中：所述環(huán)境敏感區(qū)域預(yù)測子系統(tǒng)，被配置為根據(jù)輸變電工程相對應(yīng)的地理信息，根據(jù)環(huán)境敏感對象的空間實體，確定生成的緩沖區(qū)形狀，并利用矢量算法和空間疊加，確定環(huán)境敏感區(qū)域范圍與大小，與監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交互與通信；所述環(huán)境在線監(jiān)測子系統(tǒng)，被配置為對確定的環(huán)境敏感區(qū)域中設(shè)定的測點進(jìn)行環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)的采集，將采集的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；所述環(huán)保措施協(xié)同監(jiān)控子系統(tǒng)，被配置為接收環(huán)境影響評價報告，提取相關(guān)的環(huán)評影響因素參數(shù)值，將獲取的各類影響因素指標(biāo)與輸變電工程規(guī)劃各個階段對應(yīng)匹配，采集輸變電工程施工各個階段的環(huán)保措施落實情況照片與視頻，同時接收輸變電工程驗收報告，提取相關(guān)環(huán)保措施驗收結(jié)果，將各個階段的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給監(jiān)控中心；所述監(jiān)控中心，被配置為對輸變電工程內(nèi)的所有敏感區(qū)進(jìn)行管理，記錄并更新輸變電工程數(shù)據(jù)、圖層數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)和環(huán)保糾紛數(shù)據(jù)，對獲取的輸變電工程數(shù)據(jù)、圖層數(shù)據(jù)、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)、環(huán)保糾紛數(shù)據(jù)和地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，使其對應(yīng)顯示在同一圖層上。2.實施方式實施方式環(huán)境敏感區(qū)預(yù)測子系統(tǒng)，為了實現(xiàn)環(huán)境敏感區(qū)的自動識別功能，就必須對空間分析中緩沖區(qū)分析和疊加分析兩個重要的方面進(jìn)行分析。緩沖區(qū)分析是指為了識別某地理實體或空間物體對其周圍的鄰近性或影響度而在其周圍建立的一定寬度的帶狀區(qū)。疊加分析是將兩層或多層地圖要素進(jìn)行疊加產(chǎn)生一個新要素層的操作，其結(jié)果是將原來要素分割生成新的要素，新要素綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性。緩沖區(qū)分析是地理信息系統(tǒng)重要和基本的空間操作功能之一。它是在給定空間實體（集合）周圍建立一定距離（緩沖半徑）的帶狀區(qū)（緩沖區(qū)多邊形），以確定這些物體對周圍環(huán)境的影響范圍或服務(wù)范圍（鄰近度問題）。對不同類型的目標(biāo)實體，所產(chǎn)生的緩沖區(qū)也不同。點的緩沖區(qū)通常是以點為圓心，一定距離為半徑的圓，見圖9（a）；線的緩沖區(qū)通常是以線為中心軸線，距中心軸線一定距離的平行條帶多邊形，見圖9（b）；面緩沖區(qū)是由面的邊界多邊形向外或向內(nèi)擴(kuò)展一定距離所生成的新的多邊形，見圖9（c）。其中線目標(biāo)的緩沖區(qū)的生成是關(guān)鍵和基礎(chǔ)。生成緩沖區(qū)可以采用柵格和矢量兩種方法。柵格方法又叫點陣法，它將點、線和面矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)