摘要：在林木生长旺盛的地区，输配电的线路下方常年生长着各类树种，面对大量的树障隐患数据，随着时间的推移，树木的高度增加，易造成线路触电短路和线路跳闸等安全问题。为此需要对线路周围的树木生长情况进行预测，以便对树障进行及时清理，保障线路运行的安全稳定。
关键词：输配电、树障、生长速率值、告警发布
引言：本方法中，首先获取被测树木的条件参数，而具有不同条件参数的被测树木在预测生长高度时采用不同的生长速率值，根据当前树木高度和所述生长速率值，即可计算被测树木在预设时间段后的树木生长高度，从而实现对树障的预测及判定。
1、树障生长方程的研究分析
对树木生长情况的监测和预测常采用通过生长方程计算的方法，通过生长方程计算方法，根据生长方程计算在未来预设时间段之后的树木的高度，通过获取被测树木的条件参数（所述条件参数包括：树木种类、树龄和海拔高度），使所述条件参数形成参数组，从预设映射表中获取与所述参数组相对应的生长速率值；根据当前树木高度和所述生长速率值，计算被测树木在预设时间段之后的树木高度。
下面结合附图和具体实施方式对生长方程作进一步详细的说明。
步骤1，获取被测树木的条件参数，并使所述条件参数形成参数组，所述条件参数包括：树木种类、树龄和海拔高度。
获取被测树木的条件参数，包括树木种类、树龄和海拔高度。工作人员人工观测树木的种类，从相关资料中树木的种植时间推算树龄，从树木的地理位置获取树木所处的海拔高度。除了上述参数外，所述条件参数还可以包括所处季节、当前树木带皮直径和所属气候带等。最后将所取得的各项参数排列，形成表征被测树木生长条件的一组参数数据，即参数组。
步骤2，从预设映射表中获取与所述参数组相对应的生长速率值。
每个参数组有与之唯一对应的生长速率，而预设映射表中记录着与所述参数组相对应的生长速率值。从生长速率值的确定过程可以看出，生长速率值受参数组中的条件参数如树木种类、树龄和海拔高度的影响，不同的条件参数，即不同的树木种类、树龄和海拔高度条件下的树木有不同的生长速率值。通过预设映射表确定生长速率值，将树木生长的影响因素如树木种类、树龄、海拔高度等进行了量化。
步骤3，根据当前树木高度和所述生长速率值，计算被测树木在预设时间段之后的树木高度。
本步骤中，工作人员可通过实地测量来获得当前树木的高度值，通步骤2获取被测树木的生长速率值，然后计算被测树木在预设时间段之后的树木高度。
在实现方式中，可将生长速率值乘以预设时间段，即可获得这段预设时间段的树木的生长高度，生长高度加上当前树木高度后的数值，即为预设时间段之后的树木高度。具体而言，可通过以下公式进行计算： ；
其中， 表示当前树木高度，t表示所述预设时间段的时长， 表示在所述预设时间段t后的树木高度， 表示i参数组对应的生长速率值，所述i参数组为所述被测树木的参数组。
本方法具有不同条件参数的被测树木在预测生长高度时，采用不同的生长速率值，根据当前树木高度和所述生长速率值，即可计算被测树木在预设时间段后的树木高度预测值。通过条件参数与生长速率值的映射关系，即通过预设映射表，获取不同影响因素（如树木种类、树龄、海拔高度）下的树木的不同生长速率值，从而将树木生长的影响因素如树木种类、树龄、海拔高度等进行量化而纳入到计算中。由于通过预设映射表量化了树木生长的诸多影响因素，因而通过本方法，能够较为准确的预测树木的生长情况，提高树障预测结果的精确度和准确度，进而为树障清理工作的开展提供指导。
2、输配电线路树障预测方法及判定
通过对被测树木的生长高度的判定结果分析，设定告警阈值，在预测树木高度后，比较所述树木高度与预设告警阈值的大小，如果树木高度大于预设告警阈值，则发布预警信息；如果所述树木高度不大于预设告警阈值，则不发布预警信息，详见以下步骤。
步骤1，获取被测树木的条件参数，并使所述条件参数形成参数组，所述条件参数包括：树木种类、树龄和海拔高度。
步骤2，根据所述参数组中各条件参数与树木的生长速率值的映射关系，建立预设映射表，在所述预设映射表中记录有参数组与生长速率值之间的一一对应关系。
本步骤中，参数组中各条件参数与树木的生长速率值的映射关系可表示为如下的公式：
；
其中， 表示i参数组对应的i类树木种类， 表示被测树木的树龄，表示被测树木所处位置的海拔高度； 为预设映射表，即不同树木种类、树龄和海拔高度条件下的树木生长速率表，表示不同树木种类、树龄、海拔高度条件与树木生长速率的映射关系。通过对树木生长相关文献的调查检索与对树木生长相关历史数据的整理分析，建立条件参数与生长速率值的映射关系。通过使用预设映射表，能够在接下来的树木高度预测值计算中，采用不同的生长速率 对不同条件树木的生长高度进行预测。
步骤3，从预设映射表中获取与所述参数组相对应的生长速率值。
步骤4，根据当前树木高度和所述生长速率值，计算被测树木在预设时间段之后的树木高度。
步骤5，设定预警信息的形式，所述形式包括树木高度的数值形式和树木生长情况的示意图形式。
本步骤中，预警信息有多种形式。在输出结果时，可以只显示计算得出的树木高度的数值，即在显示界面上只显示数字；也可以采用更直观的模拟图形式，将预测的树木高度体现在图中，以图画的形式，绘制出有相应高度的树木并绘制输电线路、基准线等作为参照物，表示树木未来的生长情况将超过某一高度基准线或者显示树木已与输电线路相接触等场景；还可以结合线路地图来表示预警信息，例如用红色点在地图上标示出预测的树障发生地的具体位置，用绿色点在地图上标示其他输电线路附近正常生长的树木的位置。
步骤6，比较所述树木高度与预设告警阈值的大小，如果所述树木高度大于所述预设告警阈值，则发布预警信息。其中，发布预警信息时，采用步骤205所设定的预警信息的形式进行预警信息的发布。
本步骤中，通过上述步骤4能够计算出树木高度，在预测树木高度后，比较所述树木高度与预设告警阈值的大小。如果树木高度大于预设告警阈值，则发布预警信息；如果所述树木高度不大于预设告警阈值，则不发布预警信息。上述判定方法可表示如下：
其中， 为预设告警阈值。不同输电线路塔杆搭设的高度不同，对树障清理的高度要求也不同，预设告警阈值的大小可根据具体的树障清理要求来进行设定。在本步骤中，在进行树障预测之前，如果所述预设告警阈值的大小未被设定，也可使用默认的告警阈值 来代替 ；如果本方法应用于在计算机程序中，则 可存放于存储模块中，在系统初始化时设定。
在发布预警信息后，还可通过设置预设时间段、树木种类及生长高度等参数，自动生成砍伐计划及建议书，从而为树障清理工作提供指导。
本方法具体实现中，需提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本申请提供的一种输配电线路树障预测方法及装置的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（英文：read-only memory，简称：ROM）或随机存储记忆体（英文：random access memory，简称：RAM）等。
3、结论
由以上分析可知，具有不同条件参数的被测树木在预测生长高度时采用不同的生长速率值，根据当前树木高度和所述生长速率值，即可计算被测树木在预设时间段后的树木高度预测值。本方法通过条件参数与生长速率值的映射关系，即通过预设映射表，获取不同影响因素（如树木种类、树龄、海拔高度）下的树木的不同生长速率值，从而将树木生长的影响因素如树木种类、树龄、海拔高度等进行量化而纳入到计算中。生长速率值方程通过预设映射表量化了树木生长的诸多影响因素，因而通过本方法，能够较为准确的预测树木的生长情况，提高树障预测结果的精确度和准确度，进而为树障清理工作的开展提供指导。
论文作者:余宗俊,王进
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/27
标签：树木论文; 生长论文; 速率论文; 高度论文; 所述论文; 参数论文; 树龄论文; 《电力设备》2018年第29期论文;