СИСТЕМА МЕТЕОМОНИТОРИНГА ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ВЕРОЯТНОСТИ ПОВРЕЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОСЕТЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ОЦЕНКИ ПРОВЕДЕНИЯ ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИХ И ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РАБОТ Российский патент 2019 года по МПК G06G7/62 

Предлагаемое изобретение относится к системам мониторинга и прогнозирования повреждений электрической сети с оценкой необходимой мобилизации ресурсов при воздействии опасных природных явлений и предназначена для использования на местах оперативно-диспетчерских служб и оперативно-технологического управления с целью определения характера возможного опасного для электросетевого хозяйства природного явления, передачи информации о составе и объеме повреждаемого оборудования, оценки повреждаемости силового оборудования электрической сети в результате воздействия прогнозируемого опасного погодного явления, оценки требуемого количества персонала и единиц техники (грузовых машин, проводов, инструментов, опор), необходимых для ликвидаций последствий возможных аварий или их предупреждения и др.

Зависимость людей от погоды и важность ее предсказания возрастают с каждым днем. С одной стороны научно-технический прогресс способствует уменьшению зависимости людей от погоды, но с другой стороны сложная современная техника и коммуникации весьма чувствительны к неблагоприятной погоде, и даже кратковременный выход из строя может отрицательно сказаться на работе не только многих предприятий, но и целых отраслей народного хозяйства.

Неблагоприятные и опасные погодные явления оказывают значительное влияние на состояние воздушных линий электропередач, что часто приводит к сбоям в энергоснабжении потребителей и наносит ощутимый материальный ущерб как самим электросетевым компаниям, так и предприятиям других отраслей промышленности.

Согласно статистическим данным на долю природно-климатических факторов приходится около 30% всех аварий на воздушных линиях электропередач.

Однако ущерб, наносимый опасными явлениями погоды, не ограничивается только затратами электросетевой компании на восстановление инфраструктуры, потерями от штрафов и неполучением планируемой прибыли, но и отрицательно влияет на имидж компании. Электросетевые компании являются системообразующими и распределительными электрическими сетями, что обуславливает их высокую социальную ответственность за качественное электроснабжение предприятий других отраслей экономики, населения и социально-значимых объектов.

Из уровня техники известна система предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (см. RU 33824, кл. G06F 7/00, публ. 2003 г. [1]).

Известная система [1] содержит блок воздушных и наземных средств предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций и их последствий, а также командный блок управления, связанные между собой.

При этом данная система содержит блок анализа мониторинговой и/или прогностической информации и блок корректировки, связанные между собой и с остальными функциональными блоками системы.

Учитывая особенности полученных и обработанных метеорологических данных указанных блоков, для снижения риска возникновения ЧС, известной системой [1] оперативно осуществляются мероприятия по ликвидации возможной ЧС, в частности, путем активации блока воздействия на атмосферу, который прекращает и при необходимости создает осадки над заданной территорией, однако, из материалов известной публикации не вполне ясно за счет каких ресурсов и физических процессов обеспечится управление процессами в атмосфере, что в свою очередь ставит под сомнение эффективность применения в работе известной системы блока активного воздействия на атмосферу.

Также необходимо отметить, что компоненты (блоки) данной защитной системы преимущественно ориентированы на выявление пожаров, а также прогнозирование возможных пожароопасных ситуаций различного происхождения путем определения динамики развития пожара, площади пожара, территории возникновения и т.п., что сужает функциональную область ее использования, ограничиваясь комплексом противопожарных мер, предупреждающих или устраняющих возгорание защищаемых объектов.

Из уровня техники известна система формирования прогноза погодных явлений (см. RU 2347244, кл. G01W 1/10, публ. 2009 г. [2]).

Данная система содержит блок приема метеорологической информации, память компьютерной системы, соединенную с устройством формирования карты погоды и устройство сортировки метеорологической информации.

Описанная архитектура системы формирования прогноза погодных явлений [2] предназначена исключительно для предоставления готовой карты погоды конкретному потребителю в режиме реального времени и не имеет технической возможности для обработки получаемых метеорологических данных, например, с целью организации мероприятий по предотвращению возникновения чрезвычайных ситуаций или ликвидации их последствий, спровоцированных пожарами, ураганами, штормом, градом и т.п.

Из описания данной системы прогноза погоды [2] также следует, что с помощью блока выбора формата данных потребителя и представления карты погоды потребителя система способна решать широкий круг индивидуальных задач потребителей, однако, в описании не раскрыты с достаточной полнотой сведения, о конкретных примерах достижения данного технического результата и не указано какие именно задачи могут быть решены.

Таким образом, известная система прогноза погодных явлений [2] обеспечивает лишь частичное достижение указанного технического результата и имеет узкую область применения, ограниченную формированием погодной карты и предоставлением прогнозных данных о погодных явлениях конкретному потребителю.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является система сопровождения и обеспечения безопасности объектов (см. RU 2585991, кл. G08B 25/10, публ. 2016 г. [3]).

Известное изобретение [3] относится к охранным средствам и комплексам и может быть использовано для контроля, в режиме реального времени, местоположения и состояния различных стационарных объектов для обеспечения своевременного оптимального реагирования и оказания экстренной помощи.

Известная система сопровождения и обеспечения безопасности объектов [3] содержит автоматизированные рабочие места пользователей системы взаимосвязанные с системой управления базой данных (блок обработки и хранения информации, координационный центр), которая содержит взаимосвязанные с ней блок оценки текущей обстановки и блок статистической оценки.

Данная система сопровождения и обеспечения безопасности объектов [3] обладает возможностями объективной оценки текущей окружающей обстановки в режиме реального времени, прогнозирования и оперативного координирования действий различных служб. Однако упомянутые оценка, мониторинг и прогнозирование преимущественно затрагивает такие факторы, как криминогенная обстановка, состояние дорог, дорожная обстановка, потенциальные угрозы (опасные люди, опасные автомобили), уровень противоправных событий в зоне мониторинга, вероятность возникновения тревожного события, выбор маршрута движения экстренных служб и др. Тогда как, состояние метеоусловий системой не предсказывается, лишь определяется текущая погодная обстановка, что не позволяет своевременно произвести определенные защитные, спасательные или иные мероприятия для охраняемых подвижных или стационарных объектов, необходимые в случае неблагоприятного прогноза, способного привести к чрезвычайным ситуациям.

Кроме того, эффективное использование известной защитной системы [3] подразумевает постоянное наличие большого количества операторов, производящих мониторинг и управление всеми процессами системы, что способствует распространению ошибок в работе системы и соответственно понижает надежность работы системы, а также неизбежно повышает трудовые и энергетические затраты при ее эксплуатации.

Вышесказанное обуславливает необходимость в разработке технологии, которая, во-первых, способна оказывать помощь в проведении мероприятий по смягчению последствий или полному предотвращению спрогнозированного повреждения воздушных линий электропередач, а во-вторых, повышает качество и скорость ликвидации работниками ремонтных бригад аварийных ситуаций, обеспечивая подключение обесточенных потребителей в установленное время.

Задачей (технической проблемой) стоящей перед предлагаемым изобретением является создание комплексной системы метеомониторинга, способной осуществлять обработку полученных метеоданных, во-первых так, что указанные данные могут успешно использоваться для организации защитных мероприятий по смягчению последствий или предотвращению спрогнозированного возможного повреждения электросетевого оборудования, а во-вторых успешно использоваться для организации оперативных мероприятий по ремонту или полному восстановлению поврежденных электросетевых конструкций.

Техническим результатом предлагаемой комплексной системы метеомониторинга, который объективно проявляется в ходе ее эксплуатации, является повышение достоверности, надежности и качества заблаговременно передаваемых данных о месте возможного возникновения аварийной ситуации, предполагаемого состава и объемов повреждаемого оборудования, а также повышение качества и скорости оптимальной оценки выбора необходимого количества и вида трудовых и производственных ресурсов, необходимых для оперативной ликвидации последствий возможных аварий.

Указанный объективно проявляющийся технический результат достигается, а также поставленная задача (техническая проблема) решается в результате того, что система метеомониторинга, для прогнозирования возможных повреждений и оценки мобилизационного ресурса для предупреждения повреждения или восстановления поврежденного электросетевого оборудования, содержит систему управления базами данных (СУБД) и взаимосвязанные с ней подсистему приема оперативных метеорологических данных, подсистему определения характера опасных для электросетевого хозяйства явлений, подсистему мониторинга состояния воздушных линий электропередач, взаимосвязанную с пунктами контроля гололедной нагрузки на опорах высоковольтных линий, подсистему консолидации и заблаговременной передачи данных о месте возможного возникновения аварийной ситуации и предполагаемого состава и объемов повреждаемого электросетевого оборудования, подсистему определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства явлений, служащую для построения оптимального маршрута к месту предполагаемой аварии и подсистему взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными с осуществляющими гидрометеорологические прогнозы учреждениями и прилегающими субъектами электроэнергетики, с которой взаимосвязана подсистема автоматических метеорологических станций с комплексом датчиков детектирования основных показателей погоды.

Является наиболее предпочтительным, если подсистема приема оперативных метеорологических данных выполнена с возможностью обработки информации от поставщика данных о пожарах.

Целесообразно, если подсистема приема оперативных метеорологических данных выполнена с возможностью обработки информации от поставщика данных по грозомониторингу.

По одному из частных вариантов исполнения изобретения подсистема мониторинга состояния воздушных линий электропередач снабжена комплексом датчиков детектирования гололеда на токоведущих частях ЛЭП.

По одному из предпочтительных вариантов исполнения изобретения подсистема взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными с осуществляющими гидрометеорологические прогнозы учреждениями и прилегающими субъектами электроэнергетики выполнена с возможностью отправки метеорологических данных в экстренные спасательные службы.

В частном варианте исполнения предлагаемого изобретения подсистема взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными с осуществляющими гидрометеорологические прогнозы учреждениями и прилегающими субъектами электроэнергетики выполнена с возможностью взаимного обмена метеорологическими данными с поставщиком метеопрогноза.

В предлагаемой системе метеомониторинга для прогнозирования возможных повреждений и оценки мобилизации достаточности ресурсов для предупреждения повреждения или восстановления поврежденного электросетевого оборудования в отличие от системы сопровождения и обеспечения безопасности объектов [3] блок оценки текущей обстановки выполнен в виде подсистемы мониторинга состояния воздушных линий электропередач, а блок статистической оценки выполнен в виде подсистемы определения характера опасных для электросетевого хозяйства природных явлений для выбора необходимого (оптимального) количества трудовых и производственных ресурсов, подсистемы консолидации и заблаговременной передачи информации о месте возникновения аварийной ситуации, а также в виде подсистемы определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства природных явлений, при этом система управления базой данных дополнительно содержит взаимосвязанные с ней подсистему приема оперативных метеорологических данных и подсистему взаимного обмена метеорологическими текущими и прогнозными данными с учреждениями, осуществляющими гидрометеорологические прогнозы, и прилегающими субъектами электроэнергетики, с которыми взаимосвязана подсистема автоматических метеорологических станций с комплексом датчиков детектирования основных показателей погоды.

Согласно замыслу предлагаемого изобретения подсистема взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными с осуществляющими гидрометеорологические прогнозы учреждениями и прилегающими субъектами электроэнергетики, подсистема приема оперативных метеорологических данных и подсистема консолидации и заблаговременной передачи данных о месте возможного возникновения аварийной ситуации и предполагаемого состава и объемов повреждаемого электросетевого оборудования, являются частью метеорологической подсистемы.

Подсистема определения характера опасных для электросетевого хозяйства явлений для выбора необходимого количества и вида трудовых и производственных ресурсов и подсистема определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства явлений, служащую для построения оптимального маршрута к месту предполагаемой аварии, являются частью аналитической подсистемы, которая предназначена для определения:

- места возможного возникновения аварийной ситуации;

- состава и количества оборудования, которое может быть повреждено в результате воздействия опасного для электросетевого хозяйства природного явления;

- количества человеческих и материальных ресурсов, которые необходимо подготовить для ликвидации последствий возможной аварийной ситуации.

При этом упомянутые метеорологическая и аналитическая подсистемы выполнены взаимодействующими с СУБД, вместе с которой, также как и с подсистемой мониторинга состояния воздушных линий электропередач, входят в состав центральной системы сбора и обработки данных (далее ЦССОД).

Управление и контроль ЦССОД осуществляется с помощью администратора и пользователей системы, находящихся на автоматизированных рабочих местах.

Подсистема автоматических метеорологических станций с комплексом датчиков детектирования основных показателей погоды не входит в состав ЦССОД, но взаимодействует с подсистемой взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными с осуществляющими гидрометеорологические прогнозы учреждениями и прилегающими субъектами электроэнергетики.

Сведения, раскрывающие сущность подсистем метеорологической подсистемы, приведены ниже.

1. Подсистема взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными с осуществляющими гидрометеорологические прогнозы учреждениями и прилегающими субъектами электроэнергетики представляет собой программный комплекс, выполняющийся на сервере ЦССОД, в задачи которой входит:

- сбор данных с автоматических метеорологических станций (АМС);

- пересылка данных АМС поставщику прогноза для уточнения прогностической модели;

- получение прогностических данных от поставщика метеопрогноза;

- удаленное конфигурирование метеостанций;

- преобразование всех данных к формальному виду с дальнейшим размещением в СУБД для использования иными подсистемами.

2. Подсистема приема оперативных метеорологических данных представляет собой программный комплекс, выполняющийся на сервере ЦССОД в задачи, которой входит:

- получение данных пожаромониторинга от поставщика данных о пожарах;

- получение данных от поставщика информации по грозомониторингу;

- преобразование всех данных к формальному виду с дальнейшим размещением в СУБД для использования остальными подсистемами.

3. Подсистема консолидации и заблаговременной передачи данных о месте возможного возникновения аварийной ситуации и предполагаемого состава и объемов повреждаемого электросетевого оборудования представляет собой программный комплекс, выполняющийся на сервере ЦССОД, в задачи, которой входит:

- определение места возникновения опасных для электрических сетей природных явлений согласно прогностическим данным, полученным от поставщика метеопрогноза, а также согласно настройкам пороговых значений, заложенных в системе;

- передача информации о месте возможного возникновения аварийной ситуации в аналитическую подсистему для формирования перечня силового оборудования и высоковольтных линий (далее ВЛ), возможных к повреждению;

- получение от аналитической подсистемы предполагаемого состава и объемов повреждаемого оборудования;

- преобразование всех данных к формальному виду с дальнейшим размещением в СУБД для использования иными подсистемами.

Сведения, раскрывающие сущность подсистем аналитической подсистемы, приведены ниже.

1. Подсистема определения характера опасных для электросетевого хозяйства явлений для выбора оптимального количества и вида трудовых и производственных ресурсов (персонал ремонтных бригад, единицы техники и оборудования) представляет собой программный комплекс, выполняющийся на сервере ЦССОД, в задачи, которой входит:

- анализ перечня силового оборудования и ВЛ, прогнозируемых к повреждению;

- расчет необходимого количества персонала, техники, оборудования и материалов на основании существующих организационно-технологических карт на работы по замене/ремонту оборудования с последующим размещением результатов расчета в СУБД;

2. Подсистема определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства явлений, служащая для построения оптимального маршрута к месту предполагаемой аварии представляет собой программный комплекс, выполняющийся на сервере ЦССОД, в задачи которой входит:

- хранение и обработка картографической информации по оборудованию электросетевого хозяйства;

- определение места возможного повреждения электросетевого оборудования для возможности расчета оптимального маршрута к месту предполагаемой аварии;

- преобразование всех данных к формальному виду с дальнейшим размещением в СУБД для использования иными подсистемами.

Подсистема мониторинга состояния воздушных линий электропередач (ЛЭП) с комплексом датчиков детектирования гололеда на токоведущих частях (ЛЭП) также входит в состав ЦССОД и включает в себя ряд основных компонентов, к числу которых, относятся микропроцессорный блок, датчики гололедной нагрузки, температуры и влажности воздуха, скорости и направления ветра, GPRS модем и др.

Данная подсистема взаимосвязана с СУБД.

Датчики пунктов контроля гололеда (ПКГ) устанавливаются между траверсами опор ВЛ и гирляндами изоляторов, а прочее оборудование устанавливается на теле опор ВЛ.

ПКГ на ВЛ передают данные о параметрах гололеда в данную подсистему и далее на сервер ЦССОД.

Подсистема АМС с комплексом датчиков детектирования основных показателей погоды не входит в состав ЦСООД и представляет собой набор территориально распределенных метеостанций.

АМС укомплектованы необходимыми блоками питания, терминалами для передачи данных по каналам сотовой связи, источниками бесперебойного питания, шкафами и т.д.

Подсистема АМС предназначена для предоставления текущей погодной информации на определенной территории с высоким пространственным разрешением. АМС выполнены с возможностью пересылки информации поставщику метеорологического прогноза.

АМС устанавливаются на мачтах на территории действующих электрических подстанций вблизи действующих электроустановок.

Комплекс технических средств подсистемы АМС с комплексом датчиков детектирования основных показателей погоды состоит из следующих основных компонентов:

- автоматические метеорологические станции;

- каналообразующее оборудование связи;

- устройства бесперебойного электропитания;

- вспомогательное оборудование: шкафы, боксы и пр.

Также в состав комплекта АМС входят терминал для передачи данных по каналам сотовой связи и антенно-фидерное устройство (АФУ).

Указанные технические сведения, характеризующие предлагаемую систему метеомониторинга для прогнозирования повреждаемости и оценки мобилизации ресурсов для предупреждения повреждения или восстановления поврежденного электросетевого оборудования образуют совокупность существенных признаков необходимых и достаточных для достижения технического результата, заключающегося в повышении достоверности, надежности и качества заблаговременно передаваемых данных о месте возможного возникновения аварийной ситуации, предполагаемого состава и объемов повреждаемого оборудования, а также в повышении качества и скорости оптимальной оценки выбора необходимого количества и вида трудовых и производственных ресурсов, необходимых для оперативной ликвидации последствий возможных аварий.

Предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможными, но наглядным образом демонстрирует достижение указанной совокупностью существенных признаков указанного технического результата и решение поставленной задачи (технической проблемы).

На представленной фигуре приведена схема оборудования предлагаемой системы метеомониторинга для прогнозирования возможных повреждений и оценки мобилизации ресурсов для предупреждения повреждения или восстановления поврежденного электросетевого оборудования.

На приведенной схеме изображены наименования и соответствующие цифровые обозначения следующих систем, подсистем и иных объектов, входящих в состав и участвующих в работе предлагаемого изобретения:

1 - автоматизированные рабочие места пользователей системы;

2 - автоматизированное рабочее место администратора системы;

3 - СУБД (система управления базами данных);

4 - ЦССОД (центральная система сбора и обработки данных);

5 - подсистема приема оперативных метеорологических данных;

6 - подсистема определения характера опасных для электросетевого хозяйства явлений для выбора необходимого количества и вида трудовых и производственных ресурсов;

7 - подсистема мониторинга состояния воздушных линий электропередач;

8 - подсистема консолидации и заблаговременной передачи данных о месте возможного возникновения аварийной ситуации и предполагаемого состава и объемов повреждаемого электросетевого оборудования;

9 - подсистема определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства явлений;

10 - подсистема взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными;

11 - подсистема автоматических метеорологических станций с комплексом датчиков детектирования основных показателей погоды;

12 - поставщик данных о пожарах;

13 - поставщик данных по грозомониторингу;

14 - пункты контроля гололедной нагрузки на опорах ВЛ;

15 - экстренная спасательная служба;

16 - поставщик метеопрогноза.

Система метеомониторинга для прогнозирования возможных повреждений и оценки мобилизации ресурсов для предупреждения повреждения или восстановления поврежденного электросетевого оборудования в составе ЦССОД (4) содержит СУБД (3) и взаимодействующую с ней метеорологическую подсистему, аналитическую подсистему и подсистему мониторинга состояния воздушных линий электропередач (7).

Метеорологическая подсистема содержит подсистему взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными (10), подсистему приема оперативных метеорологических данных (5) и подсистему консолидации и заблаговременной передачи данных о месте возможного возникновения аварийной ситуации и предполагаемого состава и объемов повреждаемого электросетевого оборудования (8), которые выполнены взаимодействующими с СУБД (3).

Аналитическая подсистема содержит подсистему определения характера опасных для электросетевого хозяйства явлений (6) и подсистему определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства явлений (9), которые выполнены взаимодействующими с СУБД 3.

При этом ЦСООД (4) контролируют и управляют администратор и пользователи системы, располагающиеся в автоматизированном рабочем месте администратора системы (2) и на автоматизированных рабочих местах пользователей системы (1) соответственно.

Система метеомониторинга дополнительно содержит подсистему автоматических метеорологических станций с комплексом датчиков детектирования основных показателей погоды (11), которая взаимодействует с подсистемой взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными (10).

Подсистема мониторинга состояния воздушных линий электропередач (7) снабжена комплексом датчиков детектирования гололеда на токоведущих частях ЛЭП и взаимосвязана с пунктами контроля гололедной нагрузки на опорах ВЛ (14).

Подсистема приема оперативных метеорологических данных (5) выполнена с возможностью обработки информации от поставщика данных о пожарах (12) и от поставщика данных по грозомониторингу (13).

Подсистема взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными (10) выполнена с возможностью отправки метеорологических данных в экстренные спасательные службы (15) и с возможностью взаимного обмена метеорологическими данными с поставщиком метеопрогноза (16).

Система метеомониторинга для прогнозирования возможных повреждений и оценки мобилизации ресурсов для предупреждения повреждения или восстановления поврежденного электросетевого оборудования, работает следующим образом.

Алгоритм работы предлагаемой системы метеомониторинга использует, как информацию из внешних источников таких, как поставщик метеопрогноза (16) и поставщики данных о пожарах (12) и по грозомониторингу (13), так и аналитические подсистемы, такие как подсистема определения характера опасных для электросетевого хозяйства явлений (6) и подсистема определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства явлений (9). При этом внешние поставщики данных о пожарах (12) и по грозомониторингу (13) направляют соответствующие данные в подсистему приема оперативных метеорологических данных (5), в которой они преобразовываются к формальному виду с дальнейшим размещением в СУБД (3) для использования другими подсистемами системы метеомонитринга.

Для формирования более точного метеорологического прогноза используются текущие метеорологические данные, получаемые от подсистемы автоматических метеорологических станций (11), которая предоставляет подсистеме взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными (10) текущие погодные данные с более высоким пространственным разрешением по сравнению с существующими источниками. Далее подсистема взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными (10) направляет указанные данные поставщику метеопрогноза (16) для уточнения прогностической модели, который в свою очередь направляет в нее свои прогностические данные. При этом упомянутые погодные данные с более высоким пространственным разрешением наряду с упомянутыми прогностическими данными поставщика метеопрогноза (16) поступают в СУБД (3) на сервер ЦССОД (4) с целью преобразования их к формальному виду для использования другими подсистемами, а также для того, чтобы в последствии ЦССОД (4) использовал предварительно определенные условия, формируя перечень ожидаемых опасных явлений для электрических сетей с указанием места (выделенный географический участок) и времени их наступления.

В формальном виде прогностические данные поставщика метеопрогноза (16) направляются в подсистему консолидации и заблаговременной передачи данных о месте возможного возникновения аварийной ситуации и предполагаемого состава и объемов повреждаемого электросетевого оборудования (8), в которой соответственно определяется место возникновения опасного природного явления для электрических сетей.

Далее упомянутые данные о месте возникновения опасного природного явления для электрических сетей поступают в подсистему определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства явлений (9), где определяется перечень силового оборудования и ВЛ, попадающих в зону опасных явлений для электрических сетей, с последующей передачей этой информации обратно в подсистему консолидации и заблаговременной передачи данных о месте возможного возникновения аварийной ситуации и предполагаемого состава и объемов повреждаемого электросетевого оборудования (8), которая в дальнейшем преобразовывает все данные к формальному виду с дальнейшим размещением в СУБД (3) для использования другими подсистемами.

Используя сформированный перечень силового оборудования и ВЛ, которые могут быть подвержены разрушительным опасным явлениям посредством подсистемы определения характера опасных для электросетевого хозяйства явлений (6) осуществляется автоматический расчет количества персонала/техники/оборудования и материалов, необходимых для устранения возможных аварийных повреждений силового оборудования и ВЛ и формируется отчет о количестве персонала, техники, оборудования материалов с последующим размещением в СУБД (3).

Центральная система сбора и обработки данных (ЦССОД) (4) информирует пользователей системы, располагаемых на автоматизированных рабочих местах (1) о текущих и закончившихся пожарах, о произошедших грозовых разрядах. Пользователи системы, располагаемые на автоматизированных рабочих местах (1) задав исходные данные, посредством подсистемы определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства явлений (9), могут сформировать наиболее быструю траекторию следования и время прибытия автомобилей выездных бригад с учетом дорожной обстановки и знаков дорожного движения, с последующим преобразованием всех сформированных данных к формальному виду с дальнейшим размещением в СУБД (3) для использования другими подсистемами.

Для информирования пользователей системы, располагаемых в автоматизированных рабочих местах (1) о гололедообразовании на проводах ВЛ, установлены пункты контроля гололедной нагрузки на опорах ВЛ (14). Для организации связи между сервером ЦСООД (4) и пунктами контроля гололедной нагрузки на опорах ВЛ (14) используется сеть оператора связи. Пункты контроля гололедной нагрузки на опорах ВЛ (14) предназначены для определения процесса гололедообразования на проводах ВЛ данные о котором поступают в подсистему мониторинга состояния воздушных линий электропередач (7) для последующей передачей предупреждающих сигналов пользователям и администратору, располагающихся в автоматизированных рабочих местах (1) и (2) соответственно. Это позволяет осуществлять мониторинг состояния проводов ВЛ в периоды опасных погодных явлений и своевременно реагировать при превышении допустимой толщины стенки гололеда.

Таким образом, предлагаемая система метеомониторинга для прогнозирования возможных повреждений и оценки мобилизации ресурсов для предупреждения повреждения или восстановления поврежденного электросетевого оборудования обладает, следующими основными возможностями:

- выполнения оценки повреждаемости силового оборудования и ВЛ электропередач в результате воздействия прогнозируемого опасного погодного явления;

- планирование выполнения работ по эксплуатации и строительству электросетевых объектов с учетом прогноза погодных условий;

- определения на основе метеорологических данных характера возможного опасного для электросетевого хозяйства природного явления;

- заблаговременной передачи информации о месте возможного возникновения аварийной ситуации и предполагаемого состава и объемов повреждаемых электросетевых объектов;

- осуществления мониторинга состояния ВЛ электропередач для определения наличия и количественной оценки гололеда на токоведущих частях ЛЭП;

- оценки требуемого количества персонала и единиц техники (грузовых машин, подъемных кранов, инструментов, проводов, опор и т.д.) необходимых для ликвидации последствий возможных аварий;

- оповещения оперативного персонала о месте предполагаемой аварии;

- расчет оптимального маршрута движения к месту предполагаемой аварии.

Предлагаемое изобретение найдет широкое применение в области метеопрогнозов, позволяющих предсказывать опасные погодные явления с целью организации мероприятий по защите и оперативному восстановлению электросетевых объектов.

Изобретение относится к системам мониторинга и прогнозирования повреждений электрической сети при воздействии опасных природных явлений. Техническим результатом является повышение достоверности, надежности и качества заблаговременно передаваемой информации о месте возможного возникновения аварийной ситуации, предполагаемого состава и объемов повреждаемого оборудования, а также повышение качества и скорости оптимальной оценки выбора необходимого количества и вида трудовых и производственных ресурсов, необходимых для оперативной ликвидации последствий возможных аварий. Система содержит систему управления базами данных и взаимосвязанные с ней подсистему приема оперативных метеорологических данных, подсистему определения характера опасных для электросетевого хозяйства явлений, подсистему мониторинга состояния воздушных линий электропередач, подсистему консолидации и заблаговременной передачи данных, подсистему определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства явлений и подсистему взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными, с которой взаимосвязана подсистема автоматических метеорологических станций. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система метеомониторинга для прогнозирования возможных повреждений и оценки мобилизации ресурсов для предупреждения повреждения или восстановления поврежденного электросетевого оборудования, содержащая систему управления базами данных и взаимосвязанные с ней подсистему приема оперативных метеорологических данных, подсистему определения характера опасных для электросетевого хозяйства явлений для выбора необходимого количества и вида трудовых и производственных ресурсов, подсистему мониторинга состояния воздушных линий электропередач, взаимосвязанную с пунктами контроля гололедной нагрузки на опорах высоковольтных линий, подсистему консолидации и заблаговременной передачи данных о месте возможного возникновения аварийной ситуации и предполагаемого состава и объемов повреждаемого электросетевого оборудования, подсистему определения географического места возникновения неблагоприятных для электросетевого хозяйства явлений, служащую для построения оптимального маршрута к месту предполагаемой аварии и подсистему взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными с осуществляющими гидрометеорологические прогнозы учреждениями и прилегающими субъектами электроэнергетики, с которой взаимосвязана подсистема автоматических метеорологических станций с комплексом датчиков детектирования основных показателей погоды.

2. Система метеомониторинга по п. 1, отличающаяся тем, что подсистема приема оперативных метеорологических данных выполнена с возможностью обработки информации от поставщика данных о пожарах.

3. Система метеомониторинга по п. 1, отличающаяся тем, что подсистема приема оперативных метеорологических данных выполнена с возможностью обработки информации от поставщика данных по грозомониторингу.

4. Система метеомониторинга по п. 1, отличающаяся тем, что подсистема мониторинга состояния воздушных линий электропередач снабжена комплексом датчиков детектирования гололеда на токоведущих частях ЛЭП.

5. Система метеомониторинга по п. 1, отличающаяся тем, что подсистема взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными с осуществляющими гидрометеорологические прогнозы учреждениями и прилегающими субъектами электроэнергетики выполнена с возможностью отправки метеорологических данных в экстренные спасательные службы.

6. Система метеомониторинга по п. 1, отличающаяся тем, что подсистема взаимного обмена текущими и прогнозными метеорологическими данными с осуществляющими гидрометеорологические прогнозы учреждениями и прилегающими субъектами электроэнергетики выполнена с возможностью взаимного обмена метеорологическими данными с поставщиком метеопрогноза.