隨著廣州市供電用戶的增加和配電網絡的日益發展，如何更好地對結構復雜、覆蓋面積廣的配電網絡進行管理，成為管理層和基層生產部門面臨的重要問題。采用傳統的以紙圖為主的管理方式，已經無法滿足生產管理和提高供電服務質量的要求，必需建立一個企業級的配電網管理信息系統。2001年我們建立了廣州東區配營部配電網管理信息系統，采用的是Arcinfo平臺。下面就該系統的一些技術問題及項目在建設、實施過程中遇到的問題等進行探討。

1Arcinfo平臺簡介

Arcinfo平臺由美國ESRI（美國環境系統研究所）開發，是具有豐富功能的專業GIS（地理信息系統）平臺軟件，包含了以下信息處理的各種高級功能：

a)數據輸入和編輯功能。可從數字化儀、圖形掃描、圖形轉換中獲取數據，編輯圖形和屬性。

b)數據轉換和集成。可以對標準數據格式進行轉換，支持符合SQL標準的關系型數據庫。
c)基本GIS功能。地圖投影及投影變換、數據維護及管理、緩沖及疊加分析。

d)空間數據和屬性查詢，并進行相應圖形顯示，包括柵格圖像顯示和管理。


e)地理數據管理。利用info數據庫或ArcSDE可以對大型分布式數據庫進行管理。

f)提供了界面設計工具和系統的二次開發工具。利用所提供的aml語言和MO組件庫及支持工業標準的VC,VB等作為開發的主要工具。


g)數據的輸出。提供數字地圖制作、報表生成及制作高品質地圖功能。

h)支持版本管理及長事物處理。

最新發布的ArcGIS83，整合了以前版本中的workstation和desktop，強化了Arccatalog，Arcmap，Arctoolbox三個功能模塊的功能，并對地理數據庫geodabase增加了拓撲規則庫和拓撲校驗。


2系統目標
配電網地理信息系統的建設本著“統一規劃，分布實施”的原則來進行，先建立一個靜態的配電網GIS，即電力設施的AM/FM/GIS應用，包括系統的功能開發、基本圖形數據的錄入工作和設備臺帳數據的錄入，實現圖形及設備的查詢、統計和圖形輸出等基本GIS功能；再建立一個動態GIS，在靜態中引入配電網自動化所提供的動態采集數據，可實現諸如停電管理、故障線路跟蹤分析和處理等多種高級功能。為以后的配電網GIS建設奠定良好的基礎，并積累項目實施經驗。

3系統配置
作為電力設施的AM/FM/GIS應用，配電網GIS的開發對GIS平臺的要求較高。該平臺應具備以下條件：

a)建模能力強，有較強內建網絡拓撲結構并具備強大的網絡編輯和分析能力；

b)有較強的功能擴展能力，同時能夠提供完善的圖形發布即Webgis功能；

c)支持對海量圖形數據的管理，數據庫方面支持Oracle；

d)可以在軟件升級和數據量膨脹時更好地保護用戶投資。


基于以上技術要求，我們采用了ESRI的Arcinfo平臺作為配電網地理信息系統的圖形平臺，使用的是Arcinfo802的workstation版（內含1個license）。數據庫采用Oracle，用Mapobject和VC進行開發。服務器采用兩臺DELLPowerEdge6400，分別用于數據庫服務器以及圖形服務器，可以滿足性能和穩定性要求。圖形數據采用Arcinfo的coverage格式，數據的管理利用了info關系數據庫管理系統，實現對圖形數據的管理和維護，以文件共享方式存儲在物理硬盤中。如果采用ArcSDE技術，可由Oracle管理圖形數據。

4系統結構及技術特點

4.1結構特點
整個系統（見圖1）采用C/S結構，由三大部分組成：
a)CoolEdit。提供了全面的圖形編輯功能，它是在windowsNT環境下，利用Arcinfo平臺搭建起來的。CoolEdit在整個配電網GIS管理系統中屬于數據輸入部分，是所有其它子系統的數據入口。所有設備的沿步圖和邏輯圖圖形編輯屬性錄入全部在這里完成，使用人員為生產分部的圖形資料員。

b)GISmanager。配電網管理部分，實現對配電網絡圖形和設備屬性的交互查詢和管理。數據同時可供其他部門的人員共享。還包括設備運行資料、檢修記錄、試驗記錄、急修管理、兩票管理等功能模塊，是目前大部分生產人員使用的模塊。

c)Webgis。可通過IE瀏覽器實現圖形及其屬性的查詢。它是一個基于企業內部網的以Web形式瀏覽配電網GIS設備圖形和屬性數據的系統，使全局的各臺機器都可以通過廣域網共享配電網系統的基本設備圖形信息。

三個模塊的關系是：首先，由維護系統轉入由規劃部門提供的背景圖（或者通過掃描儀來矢量化產生地理背景圖），然后由CoolEdit模塊繪制出設備圖并錄入設備參數（即Arcinfo圖層），當電力設備圖層繪制完畢后可以直接發布為Shape文件格式供GISManage使用。如果再將CoolEdit的圖層數據進行分層處理后可更新發布到Webgis服務器上。

編輯用戶和班組的用戶可使用C/S結構來完成圖形的編輯、查詢和統計功能，在這種結構下用戶可操作的功能較多。對于管理職能部門的用戶，可以使用ArcIMS所提供的Webgis，通過IE實現圖形查詢等功能。

屬性數據利用Oracle進行管理，圖形數據庫利用了Arcinfo中coverage特征屬性表作為外部info數據文件存儲。這些文件在coverage目錄內分別以單獨的文件名TIC，BND，PAT，AAT存儲和維護。在info數據庫中記錄了指向外部數據文件的指針，指向存儲在coverage目錄內的這些文件。info數據庫由Arcinfo自動維護。

在該系統完成升級后，將圖形數據由coverage文件管理方式轉換為通過ArcSDE中間件由Orcle數據庫管理，在Webgis上發布數據，不需要對數據進行分層預處理，圖形編輯人員提交更新后，即可在Webgis上看到最新的圖形。

4.2技術特點

4.2.1Webgis
利用ArcIMS建立webgis站點，設計網站。主要提供給查詢用戶使用，用戶在安裝了Java控件和Arcexplore之后，通過IE瀏覽器即可瀏覽東區配營部所管轄范圍的配電網圖形，還可自行設置顯示圖形和屬性的方式，更改設備顯示符號等，實現圖形和屬性的交互查詢。使用ArcIMS不用license。

4.2.2數據共享
東區配營部各個部門，如用電、調度等都可以通過網絡共享圖形數據。以手工為特點的傳統運行管理經常發生數據不一致、信息不完整、查詢困難的情況，通過配電GIS管理信息系統可以在配電網變動頻繁時，改變傳統運行管理方式不相適應的局面。

4.2.3開放性
系統的開放性意味著系統有能力應付硬件和軟件的升級，同時為以后建立企業級的數據交換平臺打下了良好的基礎。可以直接讀取不同圖形數據格式，或者將其轉化為其它標準格式供其它信息系統使用。


4.2.4安全性
圖形數據的建設周期和工作量都比一般的數據要復雜得多，因此圖形數據的安全性和準確性是系統建設的重點。通過以下兩種方式實現其安全性：

a)加強系統中權限管理功能。東區的配電網管理信息系統采用統一的權限管理。其中圖形部分的權限管理是通過不同權限的用戶加載不同的工作空間來實現的，管理部分的權限管理是通過為用戶設置不同的字段功能來實現的。

b)在管理機制中建立相應的保證數據安全的管理制度，如定期的數據庫的邏輯備份、物理備份、異地備份等，以及操作系統的備份等等。在系統升級后通過數據庫備份完成對圖形和屬性數據的備份，一旦發生宕機、系統崩潰、數據庫壞掉時都可利用Oracle的恢復機制，使圖形數據及時得到恢復，大大提高了圖形數據的安全性。

5系統建設中的關鍵問題

5.1數據方面
地理背景數據購買了廣州市規劃局的電力管線圖，格式為coverage。配電網沿步圖數據不完整，有的不準確，所以錄入數據前先讓班組人員將本班管轄的設備標注在地理紙圖上，然后錄入，包括每個電房地理位置、內部接線圖及連接電纜。由于我們的背景圖上只有電力管線和標注，而其它的地物如道路、居民地等都沒有，所以有些設備的地理位置和實際地理位置會存在偏差。

嚴格來講，我們已有的沿步圖并不是基于GIS的配電網圖形數據，而僅僅是示意性的，系統的圖形信息不能準確反映其實際空間位置信息，使某些高級功能無法實現。因此做好對整個廣州市配電網的地理數據普查（除電子地圖已提供的管線數據和電房位置信息），是以后系統建設中首先考慮的問題。

5.2與平臺、應用有關的問題
由于整個配電網的數據是基于GIS的，在提取配電網圖形時，無法自動生成我們工作中最常用的規則的邏輯接線圖，需要對提取出的饋線進行部分編輯整理，增加了數據維護工作量。這個問題要在以后進行版本升級時解決。

整個系統的開發是針對一個編輯license，采用coverage文件方式進行管理。在編輯用戶少的時候這種處理方式是高效率的，但隨著系統使用規模的擴大，這種數據處理方式的效率就會大大降低。在數據編輯時，由于一些臨時文件無法及時清除，需要對一些拓撲關系重建，這些都給使用帶來不便。目前升級后的系統采用ArcSDE加MO的方式開發，支持多用戶操作并有較快的圖形顯示速度。

GIS平臺選擇方面應結合企業自身發展的需要進行慎重選擇，因為不同圖形格式轉換就意味著數據拓撲關系的丟失，同時很難確保屬性數據的完整性，對保護原有投資是極其不利的。


6結束語
配電網管理信息系統的建設是一項投資大、建設周期較長的規模工程，所以在系統啟動前，應理順企業自身管理，目標設想充分，對開發商的技術實力和服務進行仔細考察，充分利用已有的網絡、計算機和信息資源，只有這樣才能適應不斷變化的市場要求。


電力企業進行市場化后，所面臨的問題是提高服務質量和自身管理水平。一個高效的配電網管理信息系統將為今后的人員量化管理、用戶個性化服務、領導輔助決策等提供有力的保證。