本發(fā)明屬于輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，具體涉及一種基于輸電線路三維點(diǎn)云模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法和相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、輸電線路的安全穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)至關(guān)重要，直接影響社會(huì)生產(chǎn)生活。一旦供電中斷，工業(yè)生產(chǎn)停滯，居民生活也會(huì)受影響。因此，對(duì)輸電線路進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，及時(shí)排查隱患，是保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

2、傳統(tǒng)輸電線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估依賴人工巡檢和簡(jiǎn)單監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，效率低，受地形、天氣影響大，無(wú)法全面評(píng)估線路風(fēng)險(xiǎn)。隨著三維建模和點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理技術(shù)發(fā)展，基于輸電線路三維點(diǎn)云模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法興起。通過(guò)獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建模型，能為評(píng)估提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

3、現(xiàn)有基于輸電線路三維點(diǎn)云模型的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法存在不足。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型方面，現(xiàn)有的模型往往只考慮了輸電線路的部分特征，如線路的幾何結(jié)構(gòu)、運(yùn)行參數(shù)等，而忽略了周圍環(huán)境因素對(duì)線路風(fēng)險(xiǎn)的影響，如植被覆蓋、地形地貌等。此外，現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法缺乏對(duì)多源數(shù)據(jù)的有效融合，無(wú)法充分利用各種數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)信息，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性和可靠性有待提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明旨在提供一種基于輸電線路三維點(diǎn)云模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法和相關(guān)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種基于輸電線路三維點(diǎn)云模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法，包括如下步驟：

4、根據(jù)待評(píng)估區(qū)域內(nèi)輸電線路和周邊環(huán)境的點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建輸電線路的實(shí)際三維模型并構(gòu)建輸電線路標(biāo)準(zhǔn)的三維模型模板；

5、將實(shí)際三維模型和三維模型模板的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行比較，得到輸電線路的特征偏差信息，并根據(jù)輸電線路的運(yùn)行動(dòng)態(tài)情況得到運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息；

6、根據(jù)輸電線路在電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的位置得到輸電線路的位置關(guān)系信息，并根據(jù)輸電線路的植被覆蓋情況得到植被覆蓋信息；

7、將特征偏差信息和運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息以及位置關(guān)系信息和植被覆蓋信息分別進(jìn)行綜合量化，得到線路評(píng)估系數(shù)以及環(huán)境評(píng)估系數(shù)；

8、將線路評(píng)估系數(shù)以及環(huán)境評(píng)估系數(shù)輸入到預(yù)訓(xùn)練好的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型中進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估，得到待評(píng)估區(qū)域內(nèi)輸電線路的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型是根據(jù)不同區(qū)域輸電線路的線路評(píng)估系數(shù)、環(huán)境評(píng)估系數(shù)和實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)情況，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)建并訓(xùn)練得到的模型。

9、進(jìn)一步的，將實(shí)際三維模型和三維模型模板的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行比較，得到輸電線路的特征偏差信息，包括：

10、將實(shí)際三維模型中輸電線路的各個(gè)結(jié)構(gòu)特征，與三維模型模板中對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行對(duì)比，計(jì)算出各個(gè)結(jié)構(gòu)特征的偏差值；

11、基于偏差值計(jì)算得到輸電線路的結(jié)構(gòu)特征偏差系數(shù)，如下：

12、

13、式中，為結(jié)構(gòu)特征偏差系數(shù)，用于量化表示特征偏差信息；為各個(gè)結(jié)構(gòu)特征的偏差值乘積；為實(shí)際三維模型中各個(gè)結(jié)構(gòu)特征值之和。

14、進(jìn)一步的，根據(jù)輸電線路的運(yùn)行動(dòng)態(tài)情況得到運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息，包括：

15、獲取預(yù)設(shè)監(jiān)測(cè)區(qū)間內(nèi)輸電線路的擺動(dòng)幅度數(shù)據(jù)和張力數(shù)據(jù)；

16、根據(jù)擺動(dòng)幅度數(shù)據(jù)以及張力數(shù)據(jù)和時(shí)間之間的關(guān)系，分別擬合得到導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)函數(shù)和張力變化函數(shù)；

17、基于導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)函數(shù)和張力變化函數(shù)計(jì)算運(yùn)行異常積累系數(shù)，如下：

18、

19、式中，為運(yùn)行異常積累系數(shù)，用于量化表示運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息；和分別為導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)函數(shù)和張力變化函數(shù)；為擺動(dòng)幅度大于擺動(dòng)幅度閾值的時(shí)間段；為導(dǎo)線張力大于張力閾值的時(shí)間段。

20、進(jìn)一步的，線路評(píng)估系數(shù)的綜合量化計(jì)算式如下：

21、

22、式中，為線路評(píng)估系數(shù)；和分別為特征偏差信息的量化值和運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息的量化值；為特征偏差信息的比例系數(shù)，為運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息的比例系數(shù)。

23、進(jìn)一步的，根據(jù)輸電線路在電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的位置得到輸電線路的位置關(guān)系信息，包括：

24、基于待評(píng)估區(qū)域內(nèi)所有輸電線路的位置坐標(biāo)，采用k-means聚類算法將所有輸電線路劃分為若干個(gè)簇；

25、根據(jù)輸電線路在所屬簇中的位置計(jì)算輸電線路的拓?fù)渲匾韵禂?shù)，如下：

26、

27、式中，為拓?fù)渲匾韵禂?shù)，用于量化表示位置關(guān)系信息；為輸電線路距離所屬簇聚類中心的距離；為輸電線路所屬簇內(nèi)所有輸電線路離簇聚類中心的平均距離。

28、進(jìn)一步的，根據(jù)輸電線路的植被覆蓋情況得到植被覆蓋信息，包括：

29、對(duì)實(shí)際三維模型進(jìn)行光線追蹤模擬，統(tǒng)計(jì)到達(dá)輸電線路的光線數(shù)量與總光線數(shù)量；到達(dá)輸電線路的光線數(shù)量由植被覆蓋情況確定；

30、計(jì)算遮蔽危險(xiǎn)隱匿系數(shù)，如下：

31、

32、式中，為遮蔽危險(xiǎn)隱匿系數(shù)，用于量化表示植被覆蓋信息；為到達(dá)輸電線路的光線數(shù)量，為總光線數(shù)量。

33、進(jìn)一步的，環(huán)境評(píng)估系數(shù)的綜合量化計(jì)算式，如下：

34、

35、式中，為環(huán)境評(píng)估系數(shù)；和分別為位置關(guān)系信息的量化值和植被覆蓋信息的量化值；為位置關(guān)系信息的比例系數(shù)，為植被覆蓋信息的比例系數(shù)。

36、第二方面，本發(fā)明提供了一種基于輸電線路三維點(diǎn)云模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的裝置，包括：

37、三維模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)待評(píng)估區(qū)域內(nèi)輸電線路和周邊環(huán)境的點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建輸電線路的實(shí)際三維模型并構(gòu)建輸電線路標(biāo)準(zhǔn)的三維模型模板；

38、線路信息獲取模塊，用于將實(shí)際三維模型和三維模型模板的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行比較，得到輸電線路的特征偏差信息，并根據(jù)輸電線路的運(yùn)行動(dòng)態(tài)情況得到運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息；

39、環(huán)境信息獲取模塊，用于根據(jù)輸電線路在電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的位置得到輸電線路的位置關(guān)系信息，并根據(jù)輸電線路的植被覆蓋情況得到植被覆蓋信息；

40、綜合評(píng)估模塊，用于將特征偏差信息和運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息以及位置關(guān)系信息和植被覆蓋信息分別進(jìn)行綜合量化，得到線路評(píng)估系數(shù)以及環(huán)境評(píng)估系數(shù)；

41、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模塊，用于將線路評(píng)估系數(shù)以及環(huán)境評(píng)估系數(shù)輸入到預(yù)訓(xùn)練好的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型中進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估，得到待評(píng)估區(qū)域內(nèi)輸電線路的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型是根據(jù)不同區(qū)域輸電線路的線路評(píng)估系數(shù)、環(huán)境評(píng)估系數(shù)和實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)情況，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)建并訓(xùn)練得到的模型。

42、第三方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，設(shè)備包括處理器以及存儲(chǔ)器：

43、存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序，并將計(jì)算機(jī)程序的指令發(fā)送至處理器；

44、處理器根據(jù)計(jì)算機(jī)程序的指令執(zhí)行如第一方面的一種基于輸電線路三維點(diǎn)云模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法。

45、第四方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如第一方面的一種基于輸電線路三維點(diǎn)云模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法。

46、綜上，本發(fā)明提供了一種基于輸電線路三維點(diǎn)云模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法和相關(guān)裝置，包括根據(jù)待評(píng)估區(qū)域內(nèi)輸電線路和周邊環(huán)境的點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建輸電線路的實(shí)際三維模型并構(gòu)建輸電線路標(biāo)準(zhǔn)的三維模型模板；將實(shí)際三維模型和三維模型模板的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行比較，得到輸電線路的特征偏差信息，并根據(jù)輸電線路的運(yùn)行動(dòng)態(tài)情況得到運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息；根據(jù)輸電線路在電力網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的位置得到輸電線路的位置關(guān)系信息，并根據(jù)輸電線路的植被覆蓋情況得到植被覆蓋信息；將特征偏差信息和運(yùn)行動(dòng)態(tài)信息以及位置關(guān)系信息和植被覆蓋信息分別進(jìn)行綜合量化，得到線路評(píng)估系數(shù)以及環(huán)境評(píng)估系數(shù)；將線路評(píng)估系數(shù)以及環(huán)境評(píng)估系數(shù)輸入到預(yù)訓(xùn)練好的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型中進(jìn)行預(yù)測(cè)評(píng)估，得到待評(píng)估區(qū)域內(nèi)輸電線路的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型是根據(jù)不同區(qū)域輸電線路的線路評(píng)估系數(shù)、環(huán)境評(píng)估系數(shù)和實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)情況，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)建并訓(xùn)練得到的模型。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電線路風(fēng)險(xiǎn)的全面、精準(zhǔn)、高效評(píng)估，為輸電線路運(yùn)維決策提供科學(xué)依據(jù)，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性。