摘 要： 根據(jù)現(xiàn)在電網(wǎng)運行管理直接面對電力企業(yè)和廣大的電力用戶，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量大，電氣接 線復雜，動態(tài)變化頻繁，現(xiàn)有的電網(wǎng)運行管理手段已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代化電網(wǎng)生產(chǎn)建設(shè)和發(fā)展 需要的問題，從內(nèi)蒙輸變電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的技術(shù)、結(jié)構(gòu)、功能、特點等方面進行了設(shè)計與 研究。

關(guān)鍵詞：GIS；電網(wǎng)；WEB?
中圖分類號：TM715∶TP399  文獻標識碼：A  文章編 號：1007—6921(2008)13—0044—02??
1 背景介紹?

地理信息系統(tǒng)（GIS）是以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)為基礎(chǔ)，以采集、傳 遞、加工與使用各類相關(guān)空間信息為手段而構(gòu)成的管理過程最優(yōu)化的人－機系統(tǒng)。內(nèi)蒙古電 力公司為了進一步滿足電力企業(yè)及其廣大用戶對電網(wǎng)“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟運行 ”的現(xiàn)代化要求，采用了這種先進的技術(shù)和管理手段來進行規(guī)劃和管理內(nèi)蒙古輸變電網(wǎng)，以 便增強對電網(wǎng)設(shè)備的資產(chǎn)管理、運行管理和監(jiān)管能力，提高供電可靠性和電能質(zhì)量，從而更 加及時地為電力客戶提供優(yōu)質(zhì)、高效、安全的服務(wù)。?
2 建設(shè)目標?

內(nèi)蒙古電力公司輸電GIS建設(shè)的主要目標是統(tǒng)一集中建設(shè)全電網(wǎng)的輸變電管理的圖形化 應(yīng)用平臺，為內(nèi)蒙古電力公司電網(wǎng)的運行和管理搭建一個基于空間地理信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)支撐 平臺，利用現(xiàn)代化的計算機軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對系統(tǒng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行管理。 并在此平臺基礎(chǔ)上實現(xiàn)：①建立一套涵蓋整個內(nèi)蒙電網(wǎng)的輸變電地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)電網(wǎng)的 圖檔信息管理；②應(yīng)用國際上先進的GIS、數(shù)據(jù)庫和INTERNET技術(shù)，建立全省統(tǒng)一的輸變電 生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)輸變電生產(chǎn)部門的協(xié)同工作和信息共享和交換，為生產(chǎn)指揮提 供有力的支持，為領(lǐng)導決策提供有效的地理信息服務(wù)，為實現(xiàn)電網(wǎng)管理現(xiàn)代化打下基礎(chǔ)；③ 建立良好的人機界面，便于管理人員操作使用，有效地利用各種信息，為各級管理人員提供 及時的綜合信息和輔助決策信息，從而提高管理水平，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益；④建立具有良 好的開放性、可擴充性的系統(tǒng)，能滿足內(nèi)蒙古電力公司不同的管理需求；⑤建立高度安全性 的系統(tǒng)，建立完善的日志記錄和管理系統(tǒng)，防止保密數(shù)據(jù)和資料的流失；⑥實現(xiàn)與生產(chǎn)MIS 等已有或?qū)硇陆ㄏ到y(tǒng)的數(shù)據(jù)共享、提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口，并能與內(nèi)蒙古電力公司未來的其 他計算機應(yīng)用管理系統(tǒng)進行連接。?
3 總體設(shè)計?

輸變電GIS是地理信息系統(tǒng)在輸變電工程管理方面的實用型系統(tǒng)，主要是采用地理信息技 術(shù)，將電網(wǎng)設(shè)備信息、變電信息，污區(qū)信息，地理信息和INTERNET相結(jié)合，為電網(wǎng)的運行和 管理搭建一個基于空間地理信息數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)支撐平臺，從而在地理背景圖上對輸變電區(qū)域內(nèi) 的各種地理信息以及各種桿塔參數(shù)、電力設(shè)備設(shè)施等進行綜合分析和管理，以輔助電網(wǎng)的規(guī) 劃、設(shè)計、施工、運行管理和科學決策。?
3.1 應(yīng)用模式?

系統(tǒng)采用ArcGIS地理信息平臺、JAVA技術(shù)，使用B/S與C/S相結(jié)合的大集中式開發(fā)應(yīng)用 模式。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、WEB發(fā)布服務(wù)器、空間地理信息數(shù)據(jù)集中部署在省公司 一級，由公司進行統(tǒng)一管理，各單位通過廣域網(wǎng)對服務(wù)器進行訪問應(yīng)用。C/S客戶端主要通 過地圖處理軟件來完成地理背景信息和電力設(shè)備對象的圖形展現(xiàn)，完成圖形維護，專題圖的 制作、各種高級的分析功能等。B/S瀏覽器圖形展現(xiàn)是在客戶端瀏覽器中以圖形的方式來表 達電網(wǎng)圖形信息，完成圖形視圖操作、查詢、統(tǒng)計等功能。?
3.2 地圖的選擇?

由于內(nèi)蒙自治區(qū)地域?qū)拸V，故系統(tǒng)選擇中比例尺的地圖（1∶1～1∶50萬），其中顯 示的主要內(nèi)容有：地區(qū)大致的輪廓、省會及主要城市、交通要道（如鐵路、高速、省道等） 、河流湖泊、主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)屯、等高線等。局部重要區(qū)域如大型變電站發(fā)電廠周圍、入城或穿越 城區(qū)高壓線路走廊周圍等地域的1∶1萬(或更大比例尺)全要素電子地圖，用以描述高壓線路 匯接情況。?
3.3 系統(tǒng)軟件平臺?

本系統(tǒng)采用ESRI公司的ArcGIS平臺，美國ESRI公司在GIS領(lǐng)域的經(jīng)驗已有30余年的歷史 ，市場占有率始終保持著全球第一，在中國能源電力方面已經(jīng)擁有了許多成功案例。ArcGIS 是ESRI公司在全面融合了GIS與數(shù)據(jù)庫、軟件工程、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其它多方面的計 算機主流技術(shù)之后，成功地推出了代表GIS最高技術(shù)水平的全系列GIS平臺。?
4 技術(shù)特點?
4.1 多層次的體系結(jié)構(gòu) ?

系統(tǒng)由瀏覽器層、Web服務(wù)器層、應(yīng)用服務(wù)器層和數(shù)據(jù)庫層組成，內(nèi)在邏輯上由會話服務(wù) 、用戶接口、應(yīng)用邏輯、數(shù)據(jù)邏輯等組成；是一種適合Internet分布式計算環(huán)境的應(yīng)用平臺 ；保證了系統(tǒng)可靠性與系統(tǒng)響應(yīng)快速性；具有多層次的安全控制機制。
4.2 組件技術(shù)?

采用Java組件技術(shù)，是一個跨平臺的分布式組件系統(tǒng)，可以靈活地根據(jù)用戶的需求進行 積木式的系統(tǒng)構(gòu)建與擴展，具有強大的可伸縮性、可擴展性。?
4.3 空間數(shù)據(jù)庫?

空間數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的組織形式為空間數(shù)據(jù)庫地理對象（既非矢量文件，亦非光柵圖形 ），這個技術(shù)特點決定了應(yīng)用地理數(shù)據(jù)的專有保密性，和客戶端的高性能。系統(tǒng)直接采用業(yè) 界領(lǐng)先的專業(yè)空間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，提供了直接的空間數(shù)據(jù)存儲、空間關(guān)系運算操作和空間分析 功能，徹底改變了傳統(tǒng)的基于矢量數(shù)據(jù)文件的空間信息處理方式，將空間信息與屬性無縫地 融合在一起，提供了強大的輔助決策數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。?
4.4 真正的跨平臺性?

使用跨平臺的企業(yè)級Java組件技術(shù)，無論用戶使用何種主流硬件平臺和操作系統(tǒng)，都可 以通暢無阻。?
4.5 標準化、規(guī)范性、通用性?

系統(tǒng)采用國際、國內(nèi)現(xiàn)有的一些標準、通用的數(shù)據(jù)格式與編碼規(guī)范開發(fā)而成，沒有自定 義的內(nèi)容，保證了系統(tǒng)的兼容性與通用性。?
4.6 分布式空間計算體系?

利用最先進的分布式計算技術(shù)來處理分布在網(wǎng)絡(luò)上的異構(gòu)多源的空間信息，集成網(wǎng)絡(luò)上 不同平臺上的空間服務(wù)，構(gòu)建一個物理上分布，邏輯上統(tǒng)一的空間信息處理模式。?
4.7 分布式空間數(shù)據(jù)庫?

空間數(shù)據(jù)本身可以是分布的。空間數(shù)據(jù)的存儲與處理可在分布式的多服務(wù)器上完成。?
5 系統(tǒng)功能?
5.1 GIS圖形分層信息?

背景圖分層信息：系統(tǒng)的地理背景圖層應(yīng)支持多種比例尺精度的電子地圖，可以選用各 種坐標系下的1∶10萬、1∶50萬等比例尺測繪精度的地形圖。背景地形圖應(yīng)該包括以下基本 圖層：地名、地物點、建筑物、鐵路、道路、河流湖泊、林地、綠地、行政區(qū)界、地面高程 等。地理背景支持不同精度背景圖形的添加、修改、更新，并能提供工具進行分析校核保證 數(shù)據(jù)的正確性和一致性。?

電網(wǎng)分層信息：根據(jù)電力設(shè)施的不同類別、不同的電壓等級結(jié)合便于建立電網(wǎng)拓撲關(guān)系 ，致力于建設(shè)合理的電網(wǎng)GIS圖層結(jié)構(gòu)，符合生產(chǎn)管理要求，劃分為輸電圖層組、變電站一 次接線圖層、污區(qū)、雷區(qū)、覆冰區(qū)圖層、交叉跨越圖層、系統(tǒng)各類專題圖圖層等。?
5.2 基礎(chǔ)圖形操作?

在電網(wǎng)各圖層上提供漫游、開窗、放大、縮放操作，方便瀏覽電網(wǎng)設(shè)施、線路類型、分 布情況等；提供鷹眼圖，方便進行全貌瀏覽，在簡圖中動態(tài)顯示主窗口視圖取景的位置，從 而為用戶提供導航功能；提供量度工具，可在地理圖上測量任意點之間的距離，也可測量多 邊形的面積。實現(xiàn)不同比例圖形的平滑、無縫連接。?
5.3 圖形突出顯示及信息提示?

可按電壓等級、拓撲連接關(guān)系進行線路追蹤和線路及供電區(qū)域的動態(tài)著色；設(shè)置動態(tài)圖 層，利用圖符、顏色或字符的改變來表示配電設(shè)備不同的運行狀態(tài)；鼠標放置于電網(wǎng)設(shè)備設(shè) 施附近，采用鼠標信息提示框的方式顯示屬性信息，屬性信息用戶可配置。?
5.4 動態(tài)標注?
5.4.1 線路名稱和道路名稱動態(tài)顯示，妥善處理圖形上文字標注；漫游、局部開窗放大圖 形，其上標識文字不丟失，標注垂直于線的方向。?
5.4.2 能夠根據(jù)需要，在地圖的電力設(shè)施圖層，選擇線路或設(shè)備的一個或多個屬性進行標 注顯示。?
5.5 圖形統(tǒng)計與測量?

提供度量尺功能，方便圖形上測距；提供面積測量功能，查詢面積；方便計算線路上任 意兩點間線路長度；可在地圖上指定區(qū)域并統(tǒng)計出該區(qū)域內(nèi)各種電氣設(shè)備數(shù)量、位置；可根 據(jù)行政區(qū)，街區(qū)，產(chǎn)權(quán)范圍內(nèi)的設(shè)備情況統(tǒng)計查詢并統(tǒng)計出符合條件的設(shè)施。?
5.6 綜合查詢統(tǒng)計?

系統(tǒng)提供多種查詢統(tǒng)計方式，通過將數(shù)字電網(wǎng)、各種專題圖、屬性數(shù)據(jù)庫信息關(guān)聯(lián)，查 詢各種電力設(shè)備臺帳資料，將把查詢結(jié)果以列表方式顯示。系統(tǒng)將設(shè)備臺帳資料與設(shè)備圖形 的掛接，實現(xiàn)“圖—數(shù)”互查。用戶可設(shè)定查詢條件，系統(tǒng)將自動統(tǒng)計出符合條件的電力設(shè) 備資料，并且在電網(wǎng)圖中高亮、居中顯示該設(shè)備圖形。?
5.7 電網(wǎng)專題圖管理?

電力專題圖的生成與數(shù)字電網(wǎng)模型的完整性、正確性密切關(guān)聯(lián)。在完成數(shù)字電網(wǎng)的建模 ，系統(tǒng)可根據(jù)一定的業(yè)務(wù)規(guī)則，自動生成各種電力專題圖并提供各類專題圖的生成、編輯、 瀏覽、輸出和打印功能。?
5.8 電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃及設(shè)計輔助管理?

系統(tǒng)提供將地理圖及網(wǎng)絡(luò)圖作為背景，在此基礎(chǔ)上對電網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃及設(shè)計進行輔助管理 。?
5.9 污區(qū)管理?

實現(xiàn)歷年污區(qū)分布圖的查閱和打印、記錄大氣環(huán)境和典型氣象資料、記錄污源分布信息 、記錄鹽密點檔案信息、記錄線路污閃信息、進行污區(qū)分布圖的編輯、各種專題圖的生成、 設(shè)備防污、污區(qū)查詢統(tǒng)計和污區(qū)分布圖自動生成等功能。?
5.10 運行信息管理?

WebGIS系統(tǒng)通過系統(tǒng)間接口與內(nèi)蒙電力公司其他運行信息管理系統(tǒng)連接，獲得設(shè)備運行 信息。通過缺陷、檢修、試驗、故障等設(shè)備運行管理信息與設(shè)備資料之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，可以 察看運行信息相關(guān)設(shè)備的具體資料，并在WebGIS系統(tǒng)中顯示設(shè)備的空間位置、拓撲關(guān)系等信 息。?
6 結(jié)論?

綜上所述，內(nèi)蒙輸變電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)能夠為輸變電生產(chǎn)管理、特別是污區(qū)管理等方面 提供有力的支持工具，減少重復建設(shè)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。在管理方面，系統(tǒng)不僅為各部門提 供了一個高效、準確、全面的基于空間信息的協(xié)同工作平臺，而且還實現(xiàn)了日常業(yè)務(wù)信息處 理的自動化，從而大大提高了工作效率。在業(yè)務(wù)方面，GIS系統(tǒng)通過對業(yè)務(wù)內(nèi)容的分析、預 測、過程監(jiān)控、統(tǒng)計分析，實現(xiàn)全生命周期的管理，最終為電網(wǎng)管理的預測和決策提供全面 、快速、準確的信息支持。?
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