(19)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 202210866216.0 (22)申请日 2022.07.22 (71)申请人 广东电网有限责任公司广州供电局 地址 510620 广东省广州市天河区天河南 二路2号 (72)发明人 伍国英　李文祥　龙晓雷　陈仲林　 黎国俊　吴小科　黄凯涛　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 专利代理师 林梅繁 (51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 面向变电站的无人机威胁等级划分方法、 预 警系统、 设备及 介质 (57)摘要 本发明涉及低空安防技术领域， 为一种面向 变电站的无人机威胁等级划分方法、 预警系统、 设备及介质。 本发明提供的方法通过构建变电站 一次设备、 二次设备安全威胁评估体系， 利用层 次分析法求得各元素贡献权重进行加权递归， 得 到方案层元素对于目标层的综合 贡献权重， 并使 用层次分析法对不同类型无人机威胁等级进行 划分， 将无人机的多个参数纳入到威胁等级划分 因素中， 并依靠实验数据确定判断矩阵的参数， 避免了层次分析法过于依靠个人经验的缺陷。 解 决长期困扰变电站运维人员对民用无人机类型 的甄别、 威胁程度等方面的难题， 提高变电站对 民用无人机预 警和防治工作的及时性、 科学性以 及有效性， 为变电站安全稳定运行提供保障。 权利要求书3页 说明书14页 附图4页 CN 115358527 A 2022.11.18 CN 115358527 A 1.一种面向变电站的无 人机威胁等级划分方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获取无人机运行 数据集， 数据集 根据无人机的型号进行划分； 根据无人机对变电站安全威胁的主控因素， 建立层次结构模型， 所建立的层次结构模 型包括研究目标层、 准则层和方案层； 构建无人机对变电站一次设备安全威胁评估体系； 构建无人机对变电站二次设备安全威胁评估体系； 根据无人机运行 数据， 定量比较构建准则层 ‑方案层判断矩阵； 根据无人机对变电站一 次设备安全威胁评估体系、 无人机对变电站二 次设备安全威胁 评估体系， 构建目标层 ‑准则层判断矩阵； 根据层次结构模型， 应用层次分析法， 基于准则层 ‑方案层判断矩阵、 目标层 ‑准则层判 断矩阵求取 无人机对变电站威胁的最终权 重， 得到无 人机对变电站的威胁等级划分结果。 2.根据权利要求1所述的面向变电站的无人机威胁等级划分方法， 其特征在于， 所建立 的层次结构模型中： 研究目标层， 包括民用无 人机对变电站的威胁等级； 准则层， 包括无人机尺寸、 无人机工作频段、 无人机信号发射功率、 无人机最大水平飞 行速度； 方案层， 包括无 人机运行 数据。 3.根据权利要求2所述的面向变电站的无人机威胁等级划分方法， 其特征在于， 根据 无 人机运行 数据， 定量比较构建准则层 ‑方案层判断矩阵， 包括： 使用一致矩阵法， 建立无人机运行数据与无人机型号的判断矩阵， 包括无人机尺寸 ‑无 人机型号判断矩阵、 无人机工作频段 ‑无人机型号判断矩阵、 无人机信号强度 ‑无人机型号 判断矩阵、 无 人机最大 水平飞行速度 ‑无人机型号判断矩阵， 其中： 无人机尺寸 ‑无人机型号判断矩阵各 元素aij的计算方法为： 其中， Si表示无人机运行数据中， 第i个无人机的尺寸， Sj表示无人机运行数据中， 第j个 无人机的尺寸； 无人机工作频段‑无人机型号判断矩阵各 元素aij的计算方法为： 其中， fi表示无人机运行数据中， 第i个无人机的尺寸， fj表示无人机运行数据中， 第j个 无人机的尺寸； 无人机信号强度 ‑无人机型号判断矩阵各 元素aij的计算方法为： 根据无线电信号衰减公式和无人机运行数据中的无人机信号发射功率， 计算无人机预 设距离处的信号强度Ei， 再计算出无人机信号强度 ‑无人机型号判断矩阵各元素， 具体公式 为： 权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115358527 A 2其中， Ei表示无人机运行数据中， 第i个无人机预设距离处的信号强度， Ej表示无人机运 行数据中， 第j个无 人机预设距离处的信号强度； 无人机最大 水平飞行速度 ‑无人机型号判断矩阵各 元素aij的计算方法为： 其中， vi表示无人机运行数据中， 第i个无人机的最大水平飞行速度， vj表示无人机运行 数据中， 第j个无 人机的最大 水平飞行速度。 4.根据权利要求2所述的面向变电站的无人机威胁等级划分方法， 其特征在于， 构建无 人机对变电站一次设备安全威胁评估体系， 包括： 根据无人机尺寸、 无人机最大水平飞行速 度对变电站造成机体短接一次设备故障的风险， 构建无人机对变电站一次设备安全威胁评 估体系； 构建无人机对变电站二 次设备安全威胁评估体系， 包括： 根据 无人机工作 频段、 无人机 信号强度对变电站 二次设备产生电磁干扰的风险， 构建无人机对变电站 二次设备安全威胁 评估体系。 5.根据权利要求4所述的面向变电站的无人机威胁等级划分方法， 其特征在于， 构建目 标层‑准则层判断矩阵时， 根据九级标度法， 将中间层评价因子对准则层的重要性程度赋 值， 以形成目标层 ‑准则层判断矩阵， 具体包括： 设置无人机工作 频段作为基准值， 设置无人机最大飞行速度相比无人机工作频段的重 要性程度； 根据无人机对变电站一 次设备安全威胁评估体系， 计算无人机尺寸相比无人机工作频 段的重要性 程度； 根据无人机对变电站二 次设备安全威胁评估体系， 计算无人机信号强度相比无人机工 作频段的重要性 程度； 基于无人机最大飞行速度相比无人机工作频段的重要性程度、 无人机尺寸相比无人机 工作频段的重要性程度、 无人机信号强度相比无人机工作频段的重要性程度， 根据 九级标 度法填充得到目标层 ‑准则层判断矩阵。 6.根据权利要求1 ‑5任一项所述的面向变电站 的无人机威胁等级划分方法， 其特征在 于， 根据层次结构模型， 应用层次分析法， 得到无人机对变电站的威胁等级划分结果， 具体 包括： 计算准则层‑方案层判断矩阵和目标层 ‑准则层判断矩阵的特 征向量和特 征值； 检验准则层 ‑方案层判断矩阵和目标层 ‑准则层判断矩阵的一 致性； 确定层次权 重， 计算得到无 人机对变电站威胁最终权 重； 根据最终权 重， 划分无 人机对变电站的威胁等级。 7.根据权利要求6所述的面向变电站的无人机威胁等级划分方法， 其特征在于， 确定层 次权重， 计算得到无 人机对变电站威胁最终权 重， 最终权 重的计算方法为： 其中Bj表示第j个准则层 ‑方案层判断矩阵， A表示目标层 ‑准则层判断矩阵， WCi表示第i权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115358527 A 3