(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111573470.3 (22)申请日 2021.12.21 (71)申请人 广东电网有限责任公司 地址 510600 广东省广州市越秀区东 风东 路757号 申请人 广东电网有限责任公司珠海供电局 (72)发明人 曾啸　陈霖　李智宇　卓志豪　 黄顺涛　廖雁群　李迪　许典鸿　 郭从增　伍斯恒　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 代理人 李泽艳 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/06(2012.01) G06V 20/52(2022.01) G06V 10/26(2022.01) (54)发明名称 一种输电线路树木倒伏动态风险预警方法 和系统 (57)摘要 本发明公开了一种输电线路树木倒伏动态 风险预警方法和系统， 通过输电线路、 树木的点 云数据模型， 结合输电线路舞动的在线监测的数 据， 开展输电线路舞动与倒伏风险的实时分析， 能够更加贴合实际情况、 更加准确的评估分析导 线舞动和树木倒伏因素对输电线路的影 响， 解决 了现有的输电线路树木倒伏分析侧重于树木生 长和静态的输电线路导线数据进行分析， 缺少对 输电线路舞动因素的考虑， 不能满足树木倒伏和 舞动都同时发生的真实场景， 可靠性较低的技术 问题， 降低了输电线路受树木倒伏、 舞动因素引 起的停电事故风险， 保证了电网的安全稳定运 行。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114386674 A 2022.04.22 CN 114386674 A 1.一种输电线路树木倒伏动态风险预警方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取目标区域的输电线路点云数据和输电线路台账数据， 将输电线路点云数据和输电 线路台账 数据进行关联； 获取目标区域的树木点云数据； 根据树木的坐标数据和输电线路杆塔的坐标数据， 建立输电线路与树木的初步关联关 系； 获取输电线路的舞动数据， 计算输电线路导线舞动偏移范围； 根据树木的点云数据构造树木倒伏球体， 树木倒伏球体的球心为树根坐标， 半径为树 高； 根据输电线路导线舞动偏移范围和树木倒伏球体， 计算每棵树倒伏时与具有初步关联 关系的输电线路的最短距离； 根据每棵树倒伏时与输电线路的最短距离确定树木倒伏风险等级， 根据确定的树木倒 伏风险等级发出 预警。 2.根据权利要求1所述的输电线路树木倒伏动态风险预警方法， 其特征在于， 根据树木 的坐标和输电线路杆塔的坐标， 建立输电线路与树木的初步关联关系， 之前还 包括： 根据目标区域的树木点云数据， 对目标区域的树木进行分割， 剔除高度小于预置高度 的低矮灌木 。 3.根据权利要求2所述的输电线路树木倒伏动态风险预警方法， 其特征在于， 根据目标 区域的树木点云数据， 对目标区域的树木进 行分割， 剔除高度小于预置高度的低矮灌木， 包 括： 将目标区域的树木点云数据的所有点按精度进行划分， 分成若干棵树的点 集合C； 在点集合C中计算max(X)、 min(X)、 m ax(Y)和min(Y)， 在{[min(X),min(Y)],[min(X)+m, min(Y)+n]}范围内的点都属于第一棵树S1， 依次计算出所有的树木S1～SQ， 其中， X和Y分别 为空间直角坐标系O ‑XYZ的X坐标和Y坐标， m和n分别为在空间直角坐标系XOY平面的X坐标 偏移量和Y坐标偏移量； 针对每一棵树求树高， 每一棵树的树高为每一棵树的点集合中Z坐标最大值与Z坐标最 小值的差； 将高度小于2m的低矮灌木剔除。 4.根据权利要求3所述的输电线路树木倒伏动态风险预警方法， 其特征在于， 根据树木 的坐标数据和输电线路杆塔的坐标 数据， 建立输电线路与树木的初步关联关系， 包括： 预设允许偏差量M； 根据邻近的两个杆塔坐标T1(X1,Y1)和T2(X2,Y2)， 以及允许偏差量M， 将满足X1 ‑M≤X ≤X2‑M且Y1‑M≤Y≤Y2‑M的输电线路建立输电线路与树木的初步关联关系。 5.根据权利要求1所述的输电线路树木倒伏动态风险预警方法， 其特 征在于， 还 包括： 定时或不定时更新目标区域的输电线路和树木的点云数据。 6.根据权利要求1所述的输电线路树木倒伏动态风险预警方法， 其特征在于， 获取输电 线路的舞动数据， 计算输电线路导线舞动偏移范围， 包括： 从输电线路同一导线上的多个在线位移监测装置获取输电线路监测点的舞动数据， 舞 动数据包括在线位移监测装置的X坐标变化数据、 Y坐标变化数据和Z坐标变化数据；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114386674 A 2根据每一个在线位移监测装置的X方向相对位移、 Y方向相对位移和Z方向相对位移， 分 别求取X方向、 Y方向和Z方向的最大相对位移绝对值， 作为X方向、 Y方向和Z 方向的监测偏移 量； 根据每个在线位移监测装置的X方向、 Y方向和Z方向的监测 偏移量， 采用二次插值拟合 算法求取每个在线位移监测装置的X方向、 Y方向和 Z方向的最大舞动偏移量DX、 DY和DZ， 得 到输电线路导线舞动偏移范围。 7.根据权利要求1所述的输电线路树木倒伏动态风险预警方法， 其特征在于， 根据输电 线路导线 舞动偏移范围和树木倒伏球体， 计算每棵树倒伏时与具有初步关联关系的输电线 路的最短距离， 包括： 根据输电线路导线舞动偏移范围， 计算输电线路导线每一个监测点至树木倒伏球体球 心的距离， 计算公式为： 其中， di为第i个监测 点(xi,yi,zi)至第j个树木Sj＝{Xj,Yj,Zj,hj }倒伏球体球心O＝ {Xj,Yj,Zj}的距离， DX、 DY和DZ分别为第i个监测点的X方向、 Y方向和Z 方向的最大舞动偏移 量， hj为树木Sj的树高； 选取每棵树距输电线路的最短距离dimin， 得到每棵树倒伏时距离输电线路的最短距离 R＝(dimin‑hj)。 8.根据权利要求7所述的输电线路树木倒伏动态风险预警方法， 其特征在于， 根据每棵 树倒伏时与输电线路的最短距离确定树木倒伏风险等级， 根据确定的树木倒伏风险等级发 出预警， 包括： 将每棵树倒伏时距离输电线路的最短距离R与风险等级阈值比较， 确定树木倒伏风险 等级， 其中： 当R≤0时， 树木倒伏风险等级为 Ⅰ级， 表示存在重大风险； 当0<R≤3.5时， 树木倒伏风险等级为 Ⅱ级， 表示存在较大风险； 当3.5<R≤5时， 树木倒伏风险等级为 Ⅲ级， 表示存在一般风险； 当R>5时， 树木倒伏风险等级为 Ⅳ级， 表示不存在风险； 根据确定的风险等级发出 预警。 9.一种输电线路树木倒伏动态风险预警系统， 其特 征在于， 包括以下模块： 输电线路点云数据获取模块， 用于获取目标区域的输电线路点云数据和输电线路台账 数据， 将输电线路点云数据和输电线路台账 数据进行关联； 树木点云数据获取模块， 用于获取目标区域的树木点云数据； 关联模块， 用于根据树木的坐标数据和输电线路杆塔的坐标数据， 建立输电线路与树 木的初步关联关系； 输电线路舞动数据处理模块， 用于获取输电线路的舞动数据， 计算输电线路导线舞动 偏移范围； 树木倒伏球体构造模块， 用于根据树木的点云数据构造树木倒伏球体， 树木倒伏球体 的球心为 树根坐标， 半径为 树高； 距离计算模块， 用于根据输电线路导线舞动偏移范围和树木倒伏球体， 计算每棵树倒权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114386674 A 3