電網(wǎng)輸電GIS系統(tǒng)

電網(wǎng)輸電GIS系統(tǒng)---泰豪輸電GIS（一）概述隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，其分布地域越來(lái)越廣闊，系統(tǒng)本身越來(lái)越復(fù)雜；與此同時(shí)人們對(duì)供電質(zhì)量、環(huán)保、電力市場(chǎng)化體制改革等問(wèn)題日益關(guān)注，使得電力規(guī)劃、運(yùn)行、營(yíng)業(yè)部門需要對(duì)極其龐大繁雜的信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、分析和快速處理?！霸诂F(xiàn)實(shí)世界中，與地理信息有關(guān)的信息占80%以上”。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析軟件和MIS系統(tǒng)在各級(jí)電網(wǎng)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，但數(shù)據(jù)冗余、混亂現(xiàn)象和信息的科學(xué)組織問(wèn)題始終是提高電力部門工作效率的最大障礙。泰豪軟件公司以地理位置信息為主線，基于電網(wǎng)安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用美國(guó)Intergraph公司的G/Electric平臺(tái)技術(shù)，研發(fā)了電網(wǎng)輸電GIS生產(chǎn)安全管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱泰豪輸電GIS）。泰豪輸電GIS基于地理走向的電網(wǎng)地理接線圖，將污穢區(qū)圖、負(fù)荷分布圖、雷擊分布圖、特殊區(qū)域圖（大跨越段,重冰區(qū)、重污區(qū)、洪水洪刷區(qū)、不良地質(zhì)、導(dǎo)線易舞動(dòng)區(qū)、微氣候區(qū)、鳥(niǎo)害區(qū)、跨樹(shù)（竹）區(qū)、強(qiáng)風(fēng)區(qū)）、人口分布圖、雨量分布圖等與電網(wǎng)線路、桿塔的設(shè)備有機(jī)結(jié)合，使系統(tǒng)能在GIS系統(tǒng)中查看整條線路中的所有設(shè)備信息，以及線路的走向和布局，并進(jìn)行缺陷、故障的登記，對(duì)加強(qiáng)輸變電設(shè)備和輸電網(wǎng)絡(luò)的管理；加強(qiáng)生產(chǎn)作業(yè)的過(guò)程管理與監(jiān)督機(jī)制，提高數(shù)據(jù)共享、一致性，增強(qiáng)信息的直觀表達(dá)，提高工作效率、降低誤操作的可能性；加強(qiáng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的分析，提高管理決策水平，進(jìn)而促進(jìn)電網(wǎng)企業(yè)的綜合實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)能力的提升。（二）產(chǎn)品功能泰豪輸電GIS系統(tǒng)主要針對(duì)電網(wǎng)llOkV及以上線路和相關(guān)變電站的設(shè)備進(jìn)行管理。通過(guò)運(yùn)用GIS強(qiáng)大的圖形處理功能，將現(xiàn)有輸變電網(wǎng)中的設(shè)備可視化、圖形化，結(jié)合設(shè)備屬性數(shù)據(jù)和設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行有效管理。提供更直觀、快捷、安全、高效的信息管理服務(wù)。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如下圖所示：菱電運(yùn)nftstI-弓月電子吐出廳atk城閨馬秤匿斥電HJMSJSt計(jì)用笳坎廿舟圖人n廿和1*1弐電-用pm訊rMSihrfLsoija^jA宙屯丄忖毎詭菱電運(yùn)nftstI-弓月電子吐出廳atk城閨馬秤匿斥電HJMSJSt計(jì)用笳坎廿舟圖人n廿和1*1弐電-用pm訊rMSihrfLsoija^jA宙屯丄忖毎詭n麗旳也型掩奴域I”幾童也遐檢朱出蠱*取帑什円.飛絨罔床閑燮電KtttftJ'f.曲吃直希錢耶聽(tīng)電iSljttBT整寵4U■:功IS必岸她fit聽(tīng)助廉書功施惦喑冊(cè)I「:型隧膜孵護(hù)泰豪輸電變電空產(chǎn)電網(wǎng)模塑系統(tǒng)抿成輸電生產(chǎn)電網(wǎng)模型泰豪輸電GIS通過(guò)IntergraphG/Electric平臺(tái)，以1：5萬(wàn)區(qū)域電子地圖作為全要素地圖信息圖層，結(jié)合輸電網(wǎng)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)空間信息的描述，將電力網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備與設(shè)備之間真實(shí)的物理連接關(guān)系、電氣連接關(guān)系轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)內(nèi)可供軟件分析計(jì)算的仿真模型。2.GIS圖形管理泰豪輸電GIS的圖形主要由兩部分組成，一是由全省1：5萬(wàn)的全要素電子地圖和覆蓋llOkV及以上電壓等級(jí)輸電走廊的1：5萬(wàn)電子地圖組成地理信息；二是由全省水、火電廠及110kV及以上電壓等級(jí)的變電站、輸電線路組成的電網(wǎng)設(shè)備信息數(shù)據(jù)。通過(guò)這兩類數(shù)據(jù)構(gòu)建的基于GIS平臺(tái)的輸電電網(wǎng)模型，滿足基本GIS功能。專題圖專題圖在GIS中表現(xiàn)為一個(gè)圖層，指的是通過(guò)建模并結(jié)合實(shí)際的數(shù)據(jù)在地理空間信息的基礎(chǔ)上對(duì)某類與電網(wǎng)運(yùn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行專門的組織、展現(xiàn)及查詢。變電生產(chǎn)泰豪輸電GIS中的變電生產(chǎn)管理，是指通過(guò)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)中的變電巡檢子系統(tǒng)集成，充分利用相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息，在GIS中實(shí)現(xiàn)對(duì)變電設(shè)備及變電生產(chǎn)管理的監(jiān)督及輔助決策。5.輸電生產(chǎn)泰豪輸電GIS中的輸電生產(chǎn)管理，是指通過(guò)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)中的輸電巡檢子系統(tǒng)集成，充分利用相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息，在GIS中實(shí)現(xiàn)對(duì)輸電設(shè)備及輸電生產(chǎn)管理的監(jiān)督及輔助決策。6.系統(tǒng)集成泰豪輸電GIS在數(shù)據(jù)方面遵循“同一數(shù)據(jù)唯一入口”、“一處錄入多處使用”的原則；在業(yè)務(wù)功能的劃分方面，打破了系統(tǒng)間孤立隔絕的現(xiàn)狀，既要避免業(yè)務(wù)功能的重復(fù)建設(shè)，又能把不同系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)信息和操作集成，既能見(jiàn)樹(shù)木也能見(jiàn)森林，給用戶清晰完整的使用體驗(yàn)。泰豪輸電GIS系統(tǒng)與電力其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的聯(lián)系示意圖如下：從上圖可以看到，泰豪輸電GIS和SCADA實(shí)時(shí)系統(tǒng)、雷電定位系統(tǒng)、巡檢系統(tǒng)以及生產(chǎn)管理系統(tǒng)等都存在著接口關(guān)聯(lián)：通過(guò)從SCADA中獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)從GIS中直接對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；從雷電定位系統(tǒng)中獲取雷擊信息可以對(duì)雷擊區(qū)域進(jìn)行查詢以及分析雷擊對(duì)電力運(yùn)行與生產(chǎn)的影響；通過(guò)與巡檢系統(tǒng)的接口實(shí)現(xiàn)巡檢任務(wù)與空間地理信息的關(guān)聯(lián)以及對(duì)巡檢工作的監(jiān)督管理；而與生產(chǎn)管理系統(tǒng)之間的集成則涉及到信息和業(yè)務(wù)則更為豐富全面，從而構(gòu)筑成一個(gè)與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)有機(jī)集成的、一體化的輸電GIS平臺(tái)。（三）應(yīng)用成效1.通過(guò)與生產(chǎn)管理系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)設(shè)備信息一體化及更新同步化泰豪輸電GIS實(shí)現(xiàn)了與生產(chǎn)管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)信息及相關(guān)業(yè)務(wù)集成，確保了對(duì)輸電GIS與生產(chǎn)管理的統(tǒng)一規(guī)劃部署，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)備信息的“一次錄用多處使用”，達(dá)到兩個(gè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的互相共享與利用。完善和梳理輸電GIS的功能，促進(jìn)了輸電GIS應(yīng)用的實(shí)用化泰豪輸電GIS充分利用了GIS的空間地理概念以及可視化、圖形化操作等特性，通過(guò)對(duì)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中設(shè)備及相關(guān)業(yè)務(wù)共享信息的獲取，完善及加強(qiáng)輸電GIS中基于地理圖形與電網(wǎng)拓?fù)淠Ｐ蜑榛A(chǔ)的設(shè)備及相關(guān)業(yè)務(wù)的管理分析功能；同時(shí)，對(duì)類似運(yùn)行管理、缺陷管理等與生產(chǎn)管理中重復(fù)的功能以及與GIS無(wú)關(guān)功能模塊從GIS中剝離，簡(jiǎn)化系統(tǒng)，使該系統(tǒng)實(shí)用化。3?充分利用了GIS圖形，擴(kuò)充輔助決策功能，真正實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)系統(tǒng)、雷電定位系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)等系統(tǒng)的應(yīng)用集成。泰豪輸電GIS通過(guò)與生產(chǎn)系統(tǒng)集成，能夠及時(shí)獲取電網(wǎng)設(shè)備信息以及各類生產(chǎn)信息；通過(guò)與雷電定位系統(tǒng)接口獲取雷擊數(shù)據(jù)，對(duì)雷擊區(qū)域及設(shè)備進(jìn)行定位，查詢并分析雷擊與設(shè)備故障關(guān)系等；通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)巡檢工作的監(jiān)督及巡檢結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析。

優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以加強(qiáng)日常管理維護(hù)的規(guī)范化，提升系統(tǒng)的運(yùn)行性能。泰豪輸電GIS中主要包括電力設(shè)施基本數(shù)據(jù)、地理信息空間數(shù)據(jù)、描述設(shè)施間各種連接關(guān)系的拓?fù)鋽?shù)據(jù)以及與設(shè)備運(yùn)行、檢修、巡檢、缺陷相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù)四大類數(shù)據(jù)，相對(duì)于常規(guī)的MIS系統(tǒng)而言數(shù)據(jù)信息非常龐大。因本系統(tǒng)需面向全省用戶并兼顧建設(shè)成本（C/S方式需為各客戶端購(gòu)買單獨(dú)的license實(shí)現(xiàn)對(duì)GIS平臺(tái)的訪問(wèn)），泰豪GIS所采用的Web-GIS方式，從效率上對(duì)系統(tǒng)提出了更高的要求。因而通過(guò)優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及制定出一套科學(xué)合理的系統(tǒng)日常維護(hù)管理規(guī)范保證用戶對(duì)系統(tǒng)的平滑訪問(wèn)。（四）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)泰豪輸電GIS基于美國(guó)Intergraph公司的G/Electric平臺(tái)技術(shù)結(jié)合我國(guó)電網(wǎng)安全生產(chǎn)管理的實(shí)際需要研制而成的，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下所示：

An#麺豳

線路斷血國(guó)

雷擊令布圖

負(fù)荷分布圖

電冋地理接線EG

電子地醪st世訪問(wèn)農(nóng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交現(xiàn)DDW瘵護(hù)崔型雄護(hù)E志管理打礎(chǔ)出圖坐標(biāo)荻取無(wú)放'漫辭An#麺豳

線路斷血國(guó)

雷擊令布圖

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電子地醪st世訪問(wèn)農(nóng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)交現(xiàn)DDW瘵護(hù)崔型雄護(hù)E志管理打礎(chǔ)出圖坐標(biāo)荻取無(wú)放'漫辭II眼譽(yù)斌統(tǒng)計(jì)'瑕眸盒嚴(yán)詫穂1圉層管理亜貝跨壇肖理-跳閘寫毘擊分拆炷路邂￥監(jiān)督密挹it勰皓皆示七變電姑業(yè)的E沖息坪惟業(yè)勢(shì)信息戰(zhàn)略業(yè)務(wù)信慝廠￡三維輸電境路圖電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)圖電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境管邊 生產(chǎn)業(yè)務(wù)璇成G/Electric+G/NetViewer+.Net+IIS(GDO+ADO)生產(chǎn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)空冏地理數(shù)據(jù)屣現(xiàn)層Oracle僉據(jù)層泰豪輸電GIS具有如下技術(shù)特點(diǎn)：僉據(jù)層采用了Oracle空間全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，一方面簡(jiǎn)化了電子地圖入庫(kù)工作，另一方面使得所有數(shù)據(jù)均通過(guò)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle存儲(chǔ),消除了私有數(shù)據(jù)格式，方便地實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)之間透明訪問(wèn)，大大地提高了數(shù)據(jù)的共享和復(fù)用性。采用了B/S三層體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)架構(gòu)設(shè)計(jì)方面實(shí)現(xiàn)了空間地理信息數(shù)據(jù)與設(shè)施數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的真正分離。采用了開(kāi)放式的DDC優(yōu)化設(shè)計(jì)，一方面使得泰豪輸電GIS與其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)在數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)上的高度集成，另一方面在圖形顯示方面更加方便、快速。采用了快速圖形系統(tǒng)，確保了泰豪輸電GIS的設(shè)備圖形快速自動(dòng)生成、更新，真正實(shí)現(xiàn)零維護(hù)。引用了基于GoogleEarth平臺(tái)、技術(shù)及免費(fèi)衛(wèi)星影像的三維輸電業(yè)務(wù)應(yīng)用探索與研究實(shí)踐，促進(jìn)了GIS技術(shù)在電網(wǎng)安全生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用創(chuàng)新。（五）研發(fā)依據(jù)GB5465.1-85《電氣設(shè)備用圖形符號(hào)繪制原則》GB4728.1-85《電氣圖用圖形符號(hào)》圖號(hào)標(biāo)準(zhǔn)國(guó)標(biāo)GB/T5791-93《地形圖圖例1:500000》GB/T15859-1999計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)劃分準(zhǔn)則GB/T16680-1996軟件文檔管理指南GB/T4754-1994國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類與代碼GB/T14079-1993 軟件維護(hù)指南GB/T14394-1993計(jì)算機(jī)軟件可靠性和可維護(hù)性管理GB/T12504-1990 計(jì)算機(jī)軟件質(zhì)量保證計(jì)劃規(guī)范GB/T12505-1990計(jì)算機(jī)軟件配置管理計(jì)劃規(guī)范GB/T8567-1988 計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)文件編制指南GB/T9385-1988計(jì)算機(jī)軟件需求說(shuō)明編制指南GB/T9386-1988 計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試文件編制規(guī)范?《電力企業(yè)計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)建設(shè)導(dǎo)則（試行）》?《?。▍^(qū)域）電力公司信息系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范（試行）》國(guó)家電力公司 （2002.08.30）?《信息分類與代碼體系（試行）》國(guó)家電力公司（2002.08.30）發(fā)布（六）系統(tǒng)部署與配置泰豪輸電GIS集中部署于電力公司信息中心機(jī)房，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供給各供電公司使用，系統(tǒng)的部署如下圖所示：G/NetVer'WebserverDDCJServerG/Electric圖形工作髦GISWE?j客戶華GISG/NetVer'WebserverDDCJServerG/Electric圖形工作髦GISWE?j客戶華GISWEB容戶葷GISWE^容戶峯O-fiOggCh卸:泊本系統(tǒng)采用C/S和B/S的結(jié)合方式，以B/S方式方式實(shí)現(xiàn)公共應(yīng)用和業(yè)務(wù)應(yīng)用，C/S實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)管理及高級(jí)應(yīng)用。通過(guò)兩臺(tái)小型機(jī)部署oracle(熱備)作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器來(lái)存儲(chǔ)包括空間地理信息、元數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)等在內(nèi)的系統(tǒng)所使用的所有數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)交換服務(wù)器(DataExchangeServer)用來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)備等數(shù)據(jù)、雷電定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)、SCADA數(shù)據(jù)等與本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換，通過(guò)本交換服務(wù)器，把GIS系統(tǒng)所依賴或需要的外部系統(tǒng)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)到Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中；高速動(dòng)態(tài)緩存服務(wù)器(DDCServer)是G/Electric為加速GIS圖形顯示、滿足大型企業(yè)級(jí)應(yīng)用需求所采用特有技術(shù)而所需要的服務(wù)器。Oracle的存儲(chǔ)海量的空間數(shù)據(jù)，通過(guò)G/Electric對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)直接訪問(wèn)效率必然受到影響，通過(guò)DDC技術(shù)可以把數(shù)據(jù)視圖生產(chǎn)特點(diǎn)格式的DDC文件部署到單獨(dú)的服務(wù)器上供G/Electric訪問(wèn)，使訪問(wèn)速度得以極大的提升。DDCFILESERVER及實(shí)現(xiàn)此功能訪問(wèn)及連接的服務(wù)器；G/Electric圖形工作站是輸電GIS模型的建模工具及元數(shù)據(jù)管理工具，該工作站和DDCSERVER連接來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)；

5）本系統(tǒng)通過(guò)IISWeb服務(wù)器，以B/S方式提供給客戶端用戶訪問(wèn)。而WEBGIS的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)G/Electric的G/NetViewer中間件來(lái)完成的。G/NetViewer可以及時(shí)地從DDCServer中提取數(shù)據(jù)、交互影響。泰豪GIS系統(tǒng)配置如下所示：OracleServer功 能G/Hectnc--.的空間數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)及相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)服務(wù)眾軟井環(huán)境Al^Oracle^iIBM570型機(jī)：2*1.65GPOWEF.5/6GEC.CDDRRAM/2+146GRAID1/2*10/100/1000/rjGBFCHBA/2也GB光纖網(wǎng)卡；2臺(tái)丸熱備匸DDCFileServer功 能G/E1亡ctriu■為加速訪間采用了獨(dú)有的DDC：（動(dòng)態(tài)顯喬緩存）技術(shù)-Oracle的存儲(chǔ)海量的空間數(shù)據(jù)，通過(guò)G/Electnc據(jù)庫(kù)直接訪間效率必然受到議響，通過(guò)DDC技術(shù)可段把數(shù)據(jù)視圖生產(chǎn)特點(diǎn)罄式的DDf文件部署到單獨(dú)的服務(wù)器上供G/Electnc訪間，使訪間速度得以極犬的提升-FILESERVER及實(shí)現(xiàn)此功能訪間懇連接的服務(wù)器DDg-軟件溜WIND0WS^003/Oracle8iClient7Gtechnology◎fU至強(qiáng)3.0*24^］存8G/K14旳檢儂國(guó)卡1臺(tái)WebServer功 能絕犬部分功能都是基于B/S.^PWEB-GIS）式實(shí)現(xiàn)的oWEBServa±剖署G/Electric''對(duì)WEB訪間提供的GNetViewer服務(wù)以及GIS應(yīng)用系統(tǒng)。軟件溜WIND0WS20037GNetViEwerServer/IIS/OracleSiGlient/MSMQ'CPU至強(qiáng)3小2/內(nèi)存SG/5^14旳怙雙網(wǎng)卡1臺(tái)DataExchangeS