基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统的制作方法

本发明属于输电线路智能监测，具体是基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统。

背景技术：

1、输电线路作为电力输送的核心载体，其运行状态易受气象环境、地形地貌、线路老化等多重因素耦合影响，对实时监测与风险预警提出了较高要求。现有输电线路监测与预警技术，大多依托单一数据源采集线路状态信息，采用固定参数、固定结构的预测模型开展状态趋势推演，仅能实现简单工况下的线路状态监控与常规风险提示。现有技术通常直接基于历史数据与初始气象信息构建预测模型，模型构建完成后长期保持静态运行，难以适配实际运行环境的动态变化。

2、本发明提供了基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本发明提出了基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统。

2、为实现上述目的，本发明的第一方面提供了基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，包括：

3、监测预警模块：用于基于数字孪生模型预测输电线路的趋势预测信息；

4、用于通过趋势实测信息校验趋势预测信息，根据校验结果更新数字孪生模型；利用更新后的数字孪生模型预测输电线路的趋势预测信息；以及，

5、用于从趋势预测信息中提取风险信息，根据风险信息制定处置措施并完成维保人员调度。

6、在一种可能的实现方式中，基于数字孪生模型预测输电线路的趋势预测信息，包括：

7、调取输电线路的线路状态数据和气象预测数据；将线路状态数据和数字孪生技术结合构建输电线路的数字孪生模型；

8、基于数字孪生模型和气象预测数据进行输电线路状态模拟，提取得到输电线路的趋势预测信息。

9、在一种可能的实现方式中，通过趋势实测信息校验趋势预测信息，包括：

10、调取输电线路的趋势实测信息；其中，趋势实测信息通过设置的智能监测设备采集；

11、判断趋势实测信息和趋势预测信息中风险因子变化趋势是否一致；是，则不更新数字孪生模型；否，则更新数字孪生模型。

12、在一种可能的实现方式中，判断趋势实测信息和趋势预测信息中风险因子变化趋势是否一致，包括：

13、根据趋势实测信息和趋势预测信息计算风险因子的实时值差距和趋势差距；

14、将实时值差距和趋势差距进行加权求和得到趋势评估分数；其中，实时值差距和趋势差距的权重系数通过历史数据统计获取；

15、当趋势评估分数小于预设的评估分数阈值时，则判定风险因子变化趋势一致；否则，判定风险因子的变化趋势不一致。

16、在一种可能的实现方式中，根据趋势实测信息和趋势预测信息计算风险因子的实时值差距和趋势差距，包括：

17、从趋势实测信息中提取风险因子最新的实测值，计算实测值与趋势预测信息中预测值的数值差值作为实时值差距；

18、从趋势实测信息中提取风险因子的若干实测值，计算若干实测值与对应预测值之间的数值差值，得到若干历史值差值；

19、将若干历史值差值的均方差作为趋势差距。

20、在一种可能的实现方式中，对实时值差距和趋势差距的权重系数进行动态调整，包括：

21、提取趋势实测信息中风险因子对应的时间范围；

22、判断时间范围是否大于预设的时间范围阈值；是，则不调整实时值差距和趋势差距的权重系数；否则，将实时值差距的权重系数固定为1。

23、在一种可能的实现方式中，在根据校验结果更新数字孪生模型之前，根据校验结果判断是否更新数字孪生模型，包括：

24、在实时值差距和趋势差距的基础上，利用变化预测模型预测风险因子的变化概率；其中，变化预测模型基于人工智能模型构建；

25、判断变化概率是否大于预设的概率阈值；是，则更新数字孪生模型；否，则计算实时值采集时刻与上一次数字孪生模型更新时刻的时间差；

26、当时间差小于预设时间差阈值时，则不更新数字孪生模型；否则，更新数字孪生模型。

27、在一种可能的实现方式中，利用更新后的数字孪生模型预测输电线路的趋势预测信息，包括：

28、调取更新后的数字孪生模型；其中，数字孪生模型的更新基于输电线路更新后的线路状态数据实现；

29、结合更新后的气象预测数据和数字孪生模型重新预测输电线路的趋势预测信息。

30、在一种可能的实现方式中，根据趋势预测信息提取风险信息，包括：

31、根据趋势预测信息判断风险因子是否影响输电线路的安全运行；是，提取风险因子的影响程度和影响时间；

32、将各风险因子的影响程度和影响时间整合为风险信息。

33、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

34、1.本发明通过趋势实测信息校验趋势预测信息，依据校验结果动态更新数字孪生模型，并利用更新后的模型重新预测输电线路趋势预测信息，融合线路状态数据、气象预测数据与实时监测数据，形成预测—校验—更新—再预测的闭环工作机制；本发明先基于初始数字孪生模型与气象预测数据完成趋势预测，再调取智能监测设备采集的趋势实测信息，对比预测与实测的风险因子变化趋势，当二者偏差超出阈值时，立即调取最新线路状态数据与气象预测数据完成模型更新，确保数字孪生模型始终贴合输电线路真实工况与外部环境变化；本发明可精准适配复杂气象的动态波动，彻底解决传统固定模型因气象预测偏差、环境突变导致的预测失准问题，显著提升趋势预测信息的可靠性与时效性，为风险识别与处置提供精准数据支撑。

35、2.本发明在通过趋势实测信息校验趋势预测信息时，采用实时值差距与趋势差距加权求和的综合判定方法，替代单一维度判断逻辑，精准量化风险因子预测与实测的一致性；本发明先提取风险因子最新实测值与预测值的数值差值作为实时值差距，再提取多组历史实测值与预测值的数值差值，计算均方差得到趋势差距，结合历史数据统计确定的权重系数加权求和得到趋势评估分数，通过分数与阈值对比判定趋势是否一致；本发明从瞬时数值偏差与长期趋势偏差两个维度全面评估预测准确性，既避免因单点数值波动误判趋势偏差，也防止因趋势偏离未被识别导致预测失效，大幅提升趋势一致性判定的精准度与稳定性，有效解决传统单一判断方式的局限性，减少数字孪生模型无效更新频次，降低系统计算负荷，同时保证预测信息与实际工况高度贴合，让风险因子识别、风险信息提取更具可信度，为后续处置措施制定与维保人员调度提供科学依据，全面提升输电线路监测预警的精细化与智能化水平。

1.基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，其特征在于，基于数字孪生模型预测输电线路的趋势预测信息，包括：

3.根据权利要求1所述的基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，其特征在于，通过趋势实测信息校验趋势预测信息，包括：

4.根据权利要求3所述的基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，其特征在于，判断趋势实测信息和趋势预测信息中风险因子变化趋势是否一致，包括：

5.根据权利要求4所述的基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，其特征在于，根据趋势实测信息和趋势预测信息计算风险因子的实时值差距和趋势差距，包括：

6.根据权利要求4所述的基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，其特征在于，对实时值差距和趋势差距的权重系数进行动态调整，包括：

7.根据权利要求1所述的基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，其特征在于，在根据校验结果更新数字孪生模型之前，根据校验结果判断是否更新数字孪生模型，包括：

8.根据权利要求1所述的基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，其特征在于，利用更新后的数字孪生模型预测输电线路的趋势预测信息，包括：

9.根据权利要求1所述的基于多源数据的输电线路实时监测与风险可视化预警系统，其特征在于，根据趋势预测信息提取风险信息，包括：