新時期電力GIS系統(tǒng)建設(shè)方案

北京恒華偉業(yè)科技發(fā)展有限公司新時期電力GIS系統(tǒng)建設(shè)方案 共15頁第14頁 共15頁第11頁新時期電力GIS系統(tǒng)建設(shè)方案編寫：李國勇日期：2006-11-7版本：0.1北京恒華偉業(yè)科技發(fā)展有限公司摘要：本文著重闡述了新時期電力GIS系統(tǒng)的建設(shè)模式，提出了新時期電力GIS系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、功能結(jié)構(gòu)、技術(shù)路線及實施步驟，同時對電力GIS系統(tǒng)的發(fā)展歷程及現(xiàn)狀進(jìn)行了簡單的描述。關(guān)鍵詞：電力GIS輸電配電SG186標(biāo)準(zhǔn)IEC61970/IEC61968資產(chǎn)管理電網(wǎng)狀態(tài)名詞解釋： BAP：BusinessApplicationPlatformSG186之安全生產(chǎn)管理之業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺 GAP：GeographicApplicationPlatformSG186之安全生產(chǎn)管理之圖形應(yīng)用平臺 IEC61970：IEC制定的EMS（能量管理系統(tǒng)）接口標(biāo)準(zhǔn) IEC61968：IEC制定的配電管理系統(tǒng)的應(yīng)用集成標(biāo)準(zhǔn)電力GIS系統(tǒng)的發(fā)展歷程目前GIS在電力行業(yè)已得到廣泛而且深入的運用，為電力行業(yè)的信息化建設(shè)發(fā)揮了重要推動的作用，GIS技術(shù)已經(jīng)深入到輸電、變電、配電，甚至用電管理領(lǐng)域。但是，GIS技術(shù)在電力行業(yè)信息化建設(shè)中的作用和地位確立也經(jīng)歷了一個漫長而又曲折的過程，這一發(fā)展歷程可分為三個階段：啟蒙階段、發(fā)展階段和規(guī)范階段。啟蒙階段這一階段始于上世紀(jì)90年代初，終于1998年（是年，國電公司啟動了城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程）。這一時期的主要關(guān)注的問題是GIS是什么、GIS能否應(yīng)用于電力行業(yè)、GIS能為電力信息化建設(shè)做什么等。當(dāng)時在電力行業(yè)引入GIS存在諸多困難，首先，電力企業(yè)多數(shù)決策人員對GIS技術(shù)認(rèn)識不夠，只有少數(shù)人能夠正確認(rèn)識GIS的用途和作用；其次，國內(nèi)IT技術(shù)尤其是軟件技術(shù)的應(yīng)用尚處于剛起步階段，故管理信息系統(tǒng)的建設(shè)也同樣處于起步階段。1996年上海電力公司滬西供電所（現(xiàn)為滬西供電分公司）率先將GIS技術(shù)引入到其配電管理信息系統(tǒng)，并將GIS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)合并為一個系統(tǒng)進(jìn)行建設(shè)，該模式一直沿用至今。之后，其它少數(shù)幾個電力公司也建立了輸配電GIS系統(tǒng)。在這一階段，基本的AM/FM功能都已實現(xiàn)，同時輸配電運行管理的部分功能也與GIS系統(tǒng)實現(xiàn)了集成，一些輔助決策功能也已經(jīng)有了初步的嘗試，如：故障搶修分析、電話報修分析等。需要說明的是，很多電力公司已經(jīng)在該階段建立了生產(chǎn)MIS系統(tǒng)。這對后續(xù)階段GIS系統(tǒng)的建設(shè)模式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。發(fā)展階段該階段始于1998年（國電公司城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程開始），終于2005年（“十五計劃”結(jié)束，“十一五計劃”即將開始）。隨著國電公司城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造工程的啟動和推進(jìn)，電力行業(yè)信息化建設(shè)的號角也隨之吹響，本次改造工程在信息化建設(shè)方面的重點是信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、調(diào)度SCADA系統(tǒng)及配電自動化系統(tǒng)（DMS）的建設(shè)，管理信息系統(tǒng)的建設(shè)也得到了很大推進(jìn)。而GIS系統(tǒng)的建設(shè)成為當(dāng)時電力公司“創(chuàng)一流”工作的“必修課”，因此在本次電網(wǎng)改造工程期間，電力GIS得到廣泛的應(yīng)用和很大的發(fā)展。而且，在這一期間，多采用全省統(tǒng)一GIS平臺的模式，以地市級輸配電GIS市場為主導(dǎo)，網(wǎng)省級的電力GIS市場較小，北京、上海、天津、重慶及其它省會城市的輸配電GIS系統(tǒng)均建立于該時期。城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造結(jié)束后至2005年，電力行業(yè)GIS系統(tǒng)市場以網(wǎng)省級的輸電GIS系統(tǒng)為主，很多網(wǎng)省級電力公司的輸電GIS系統(tǒng)都是在這一時期建立起來的，如華中電網(wǎng)公司、華北電網(wǎng)公司、東北電網(wǎng)公司、華東電網(wǎng)公司、西北電網(wǎng)公司、山西省、貴州省、甘肅省、江西省、云南省等?！凹夹g(shù)推動”（TechnologyPush）是這一階段電力GIS發(fā)展的主要特征。同時，又具有“市場發(fā)展超前，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)滯后”的特征。雖然，全國各地的電力公司都在建設(shè)電力GIS系統(tǒng)，建設(shè)模式大都接近，系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)也比較接近，只是具體細(xì)節(jié)不同，但當(dāng)時并未制定一個統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各電力公司及各開發(fā)商均自行其事。在該階段的電力GIS的建設(shè)中，幾乎所有可以在GIS系統(tǒng)上實現(xiàn)的與輸配電生產(chǎn)管理有關(guān)的功能都已經(jīng)實現(xiàn)了，AM/FM在該階段成為電力GIS系統(tǒng)的“最小功能集合”，制圖及各種圖紙管理功能得到加強(qiáng)，實用化程度得到提高；電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分析功能成為必需實現(xiàn)的功能，如：電源追蹤、供電范圍分析、最佳搶修路徑分析；其它輔助決策分析功能也有不同程度的實現(xiàn)，如：最優(yōu)停電方案分析、負(fù)荷轉(zhuǎn)移分析、供電可靠率計算及線損/網(wǎng)損分析等，個別電力GIS系統(tǒng)甚至有電網(wǎng)規(guī)劃輔助決策分析的嘗試；多數(shù)電力GIS系統(tǒng)都實現(xiàn)了與SCADA、DMS、EMS及負(fù)控系統(tǒng)的接口，將這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)反映到GIS圖上，并為這些系統(tǒng)提供圖形數(shù)據(jù)訪問服務(wù)。在該階段，兩種類型的電力GIS系統(tǒng)的建設(shè)模式得以確定，融合模式和分立模式。在融合模式中，GIS系統(tǒng)和MIS系統(tǒng)是一個系統(tǒng)，實現(xiàn)兩個系統(tǒng)的統(tǒng)一設(shè)計、統(tǒng)一開發(fā)、統(tǒng)一部署，該模式以上海電力公司輸配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)為典型代表，其它采用該模式的系統(tǒng)還有北京電力公司配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)（后期）、西北電網(wǎng)公司輸電生產(chǎn)管理系統(tǒng)等。在分立模式中，GIS和MIS各自建設(shè)，由電力公司統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，不同開發(fā)商設(shè)計、開發(fā)和實施，兩個系統(tǒng)間通過接口交換數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)部分功能的集成，該模式以北京電力公司的配電GIS系統(tǒng)（早期）為典型代表，其它采用該模式的電力公司包括：天津、重慶、大連、武漢等，由于在上一階段，很多電力公司都已不同程度地建立了輸配電MIS系統(tǒng)，因此，這些電力公司在本階段建設(shè)GIS系統(tǒng)時多采用該模式。在該階段的后期，電力GIS新的建設(shè)模式已經(jīng)初露端倪，即GIS與MIS系統(tǒng)的有效集成，而且正在逐步過渡到應(yīng)用牽引階段（ApplicationPull）。規(guī)范階段該階段為從2005年底至今。經(jīng)過10余年電力GIS系統(tǒng)的建設(shè)，各大電力公司及國電公司都開始著手總結(jié)經(jīng)驗，重新思索電力GIS系統(tǒng)的建設(shè)模式，走出技術(shù)推動階段的電力GIS進(jìn)入以應(yīng)用牽引為主導(dǎo)，建立相應(yīng)規(guī)范和和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范階段。這一階段中需要重點強(qiáng)調(diào)的是國電公司正在實施的SG186工程，該工程不但要建立電力GIS系統(tǒng)建設(shè)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時也要建立整個電力管理信息系統(tǒng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，這標(biāo)志著這電力信息系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入成熟期，以往各行其事的格局將徹底改變。另外，值得一提的是，上海電力公司早在2003就已開始著手開展這一階段的工作，制定了上海電力公司輸配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)范，并且已經(jīng)實現(xiàn)了全市各分公司的輸配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)的統(tǒng)一，仍然采用的是GIS和MIS融合的模式。電力GIS系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析經(jīng)過10余年的建設(shè)和發(fā)展，絕大多數(shù)網(wǎng)省級電力公司和地市級電力公司都已經(jīng)建立了電力GIS系統(tǒng)，輸電和配電是電力GIS的“主戰(zhàn)場”，同時也已延伸到了用電領(lǐng)域?？傮w來說，現(xiàn)有電力GIS在系統(tǒng)架構(gòu)方面多數(shù)為C/S和B/S架構(gòu)相結(jié)合的架構(gòu)。C/S結(jié)構(gòu)的子系統(tǒng)用于實現(xiàn)GIS圖形編輯及高級應(yīng)用功能，B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)用于實現(xiàn)設(shè)備管理及其它MIS類功能。從發(fā)展的角度來看，電力GIS正處于規(guī)范階段，電力GIS系統(tǒng)建設(shè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)正在制定過程中，因此，現(xiàn)有的電力GIS系統(tǒng)都沒有遵循某一建設(shè)規(guī)范。輸電GIS現(xiàn)狀目前，各電力公司輸電GIS建設(shè)的規(guī)模和實現(xiàn)的功能都不盡相同，但從總體上來說，多數(shù)輸電GIS系統(tǒng)都實現(xiàn)了輸電網(wǎng)地理接線圖、變電站一次接線圖、單線圖、交叉跨越圖、輸電線路相序圖的管理；部分系統(tǒng)實現(xiàn)了輸電網(wǎng)聯(lián)絡(luò)圖、輸電線路立面圖、特殊區(qū)域（如雷害區(qū)、鳥害區(qū)、重污區(qū)等）的管理；部分系統(tǒng)實現(xiàn)了局部區(qū)域內(nèi)的3維輸電GIS功能，個別系統(tǒng)甚至建立了變電站內(nèi)設(shè)備的3維模型；多數(shù)系統(tǒng)都實現(xiàn)了輸變電設(shè)備查詢統(tǒng)計功能，但多數(shù)未按全生命周期的資產(chǎn)管理的理念實現(xiàn)設(shè)備管理功能；部分系統(tǒng)在GIS系統(tǒng)中實現(xiàn)了輸變電運行管理的部分功能，如設(shè)備輪換管理、巡視管理、缺陷管理和檢修管理等；部分系統(tǒng)實現(xiàn)了與EMS/SCADA系統(tǒng)、雷電系統(tǒng)的集成；部分系統(tǒng)實現(xiàn)了基于移動GIS技術(shù)和GPS技術(shù)的野外迅檢及數(shù)據(jù)采集功能。兩種類型建設(shè)模式的系統(tǒng)都存在，在分立模式中，GIS系統(tǒng)和MIS多數(shù)在數(shù)據(jù)層面集成，功能各自開發(fā)，因此存在部分功能的重復(fù)建設(shè)。配電GIS現(xiàn)狀目前，各地市電力公司的配電GIS系統(tǒng)建設(shè)的差異還比較大，有的僅實現(xiàn)了基本的AM/FM功能，而有的已經(jīng)滲入配電生產(chǎn)管理的方方面面，如：電網(wǎng)運行狀態(tài)管理、桿變運行管理、用戶接線圖管理等。多數(shù)配電GIS系統(tǒng)都已實現(xiàn)10kV及以上配電網(wǎng)地理接線圖管理、配電站一次接線圖管理、配電線路設(shè)備查詢統(tǒng)計；部分系統(tǒng)實現(xiàn)了電纜溝剖面圖、配電網(wǎng)邏輯接線圖、專線用戶接線圖的管理；部分系統(tǒng)實現(xiàn)了配電運行管理的部分功能，如：線路巡視、缺陷、檢修及計劃管理；多數(shù)系統(tǒng)實現(xiàn)了電源分析、供電范圍分析功能，少數(shù)系統(tǒng)實現(xiàn)了最優(yōu)停電分析、停電模擬分析、負(fù)荷轉(zhuǎn)移分析等電網(wǎng)分析功能；部分系統(tǒng)實現(xiàn)了與EMS/SCADA系統(tǒng)、DMS系統(tǒng)、用電MIS及負(fù)控系統(tǒng)的集成；個別系統(tǒng)實現(xiàn)了與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的集成；部分系統(tǒng)實現(xiàn)了基于移動GIS技術(shù)和GPS技術(shù)的戶外迅檢及數(shù)據(jù)采集功能。用電GIS現(xiàn)狀目前，電力GIS已經(jīng)滲透到用電領(lǐng)域，但是建立用電GIS的電力公司遠(yuǎn)不及建立輸配電GIS系統(tǒng)的多，所以，用電GIS的發(fā)展?jié)摿€比較大。用電GIS系統(tǒng)主要實現(xiàn)了各類用戶GIS數(shù)據(jù)管理、用戶報修、用戶報裝、用電稽查、用電迅檢及搶修車輛調(diào)度等功能。部分用電GIS和客服中心的CallCenter系統(tǒng)進(jìn)行集成，實現(xiàn)快速相應(yīng)用戶報修功能和用戶投訴功能。目前，只有少數(shù)幾個電力公司建立了此系統(tǒng)，因此用電GIS具有一定的市場潛力。電力通信網(wǎng)絡(luò)GIS現(xiàn)狀其功能需求與電信行業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)資源GIS系統(tǒng)相同，與輸配電GIS需求差異較大。目前建立該系統(tǒng)的電力公司不多，是一個沒有充分開發(fā)的市場。新時期生產(chǎn)管理系統(tǒng)的特征SG186工程的號角已然吹響，而這一響亮的聲音明示著電力GIS系統(tǒng)建設(shè)新時期的開始，電力GIS系統(tǒng)的建設(shè)即將或正在變得與以前大不一樣。新時期概述國電公司“十一五”規(guī)劃中明確提出：要強(qiáng)化集約化發(fā)展、集約化管理和集約化經(jīng)營，建設(shè)“一強(qiáng)三優(yōu)”現(xiàn)代公司；大力推進(jìn)公司信息化建設(shè)，加速公司各個環(huán)節(jié)的信息化進(jìn)程，以信息化帶動生產(chǎn)自動化和管理現(xiàn)代化，是實現(xiàn)公司發(fā)展目標(biāo)的重要舉措。同時，該規(guī)劃又指出：信息化要依托現(xiàn)代管理理念，面向流程優(yōu)化和應(yīng)用整合，提供一體化解決方案，將信息系統(tǒng)從目前所起的基本輔助作用，提升到企業(yè)級的應(yīng)用。從上面描述中，我們不難發(fā)現(xiàn)，國電公司已經(jīng)宣布過去“重硬輕軟”的信息化建設(shè)時代的結(jié)束，信息系統(tǒng)不再處于“輔助”地位，已經(jīng)提升到企業(yè)級的應(yīng)用層面。“十一五”規(guī)劃制定后不久，國電公司隨即提出了國家電網(wǎng)公司信息化建設(shè)技術(shù)路線--“SG186工程”。SG186工程對電力GIS系統(tǒng)的建設(shè)提出了明確的要求，并給出了相應(yīng)的建設(shè)規(guī)范。另外，部分新技術(shù)日漸成熟，這對企業(yè)級信息系統(tǒng)的建設(shè)，同時也對SG186工程，產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。SOA（面向服務(wù)的架構(gòu)）設(shè)計理念使得極度異構(gòu)的系統(tǒng)的集成成為可能，同時也使極度復(fù)雜的分布式的Web計算成為可能；EAI（企業(yè)應(yīng)用集成）已成為企業(yè)級信息系統(tǒng)建設(shè)的核心理念；IBM倡導(dǎo)的“隨需而變”的理念成為信息系統(tǒng)建設(shè)夢寐以求的目標(biāo)，而平臺化的軟件開發(fā)理念成為實現(xiàn)該目標(biāo)有力保障。所以，新時期已經(jīng)開始。新時期就是“十一五”時期。SG186概述“SG186”工程是國電公司提出的信息化建設(shè)技術(shù)路線，其目標(biāo)是：一，建成“縱向貫通、橫向集成”的一體化企業(yè)級信息集成平臺，實現(xiàn)公司上下信息暢通和數(shù)據(jù)共享；二，建成適應(yīng)公司管理需求的八大業(yè)務(wù)應(yīng)用，提高公司各項業(yè)務(wù)的管理能力；三，建立健全規(guī)范有效的六個信息化保障體系，推動信息化健康、快速、可持續(xù)發(fā)展；四，力爭到“十一五”末，公司的信息化水平達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)，初步建成數(shù)字化電網(wǎng)、信息化企業(yè)。“SG186”工程的八大業(yè)務(wù)應(yīng)用是：財務(wù)（資金）管理、營銷管理、安全生產(chǎn)管理、協(xié)同辦公管理、人力資源管理、物資管理、項目管理、綜合管理?！癝G186”工程的六個保障體系是：信息化安全防護(hù)體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、管理調(diào)控體系、評價考核體系、技術(shù)研究體系和人才隊伍體系。這些體系的建立將為公司的信息化建設(shè)提供必需的資源、技術(shù)、管理和人才保障。輸配電GIS系統(tǒng)屬于安全生產(chǎn)管理的一部分?！癝G186”對安全生產(chǎn)管理應(yīng)用的建設(shè)目標(biāo)及建設(shè)內(nèi)容進(jìn)行了明確的界定，同時也提出了GIS的建設(shè)規(guī)范。安全生產(chǎn)管理應(yīng)用的建設(shè)目標(biāo)：建設(shè)基于地理信息圖形、以資產(chǎn)全生命周期管理為核心的安全生產(chǎn)管理應(yīng)用，加強(qiáng)對電網(wǎng)安全生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的有效管理。另外，需要引起我們注意的是，在安全生產(chǎn)管理的設(shè)計思路方面，提出：系統(tǒng)采用資產(chǎn)全生命周期管理的思想，對電網(wǎng)資源生命周期的各階段（創(chuàng)建、運行、退役、報廢等）及其狀態(tài)進(jìn)行全過程和全方位的管理與跟蹤，在此基礎(chǔ)上以ERP理念實現(xiàn)與SG186工程中的財務(wù)系統(tǒng)、營銷系統(tǒng)、項目管理系統(tǒng)、物資系統(tǒng)以及人力資源系統(tǒng)等實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換和集成，最終實現(xiàn)SG186工程一體化的系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)。安全生產(chǎn)管理應(yīng)用的建設(shè)內(nèi)容：建立跨區(qū)電網(wǎng)輸變電監(jiān)管系統(tǒng)；建立公司上下一體的可靠性管理系統(tǒng)；整合安全生產(chǎn)管理相關(guān)系統(tǒng)；開發(fā)與整合設(shè)備狀態(tài)評估專家系統(tǒng)等高級應(yīng)用；完成公司總部安全事故分析、環(huán)境影響評價、安全預(yù)警與監(jiān)控功能的開發(fā)和建設(shè)。具體內(nèi)容包括：輸變電管理、配電管理、地理信息系統(tǒng)、安全監(jiān)督管理、可靠性管理、環(huán)境評估數(shù)據(jù)庫、DMIS、調(diào)度（EMS/DMS/DTS、電能量計量計費、電網(wǎng)動態(tài)監(jiān)控、電力市場、保護(hù)與故障信息、水調(diào)自動化）、總部輸變電監(jiān)管系統(tǒng)、安全事故分析預(yù)警與監(jiān)視、生產(chǎn)管理系統(tǒng)高級功能。在MIS與GIS集成方面，SG186提出集成模式是分立模式，即GIS與MIS是兩個系統(tǒng)，但原本一體化的系統(tǒng)可以保持原來的模式。在兩個系統(tǒng)的集成方面，提出三種集成模式：數(shù)據(jù)集成、功能集成和模型集成。同時，又提出了集成的兩個基本前提。一，BAP和GAP基于統(tǒng)一的電網(wǎng)資源標(biāo)識體系（如對設(shè)備唯一ID的編碼方式達(dá)成一致，或具備轉(zhuǎn)換可能）；二，對于BAP和GAP雙方均有業(yè)務(wù)意義的信息分類編碼達(dá)成一致（或具備轉(zhuǎn)換可能），如電壓等級、桿塔形式、缺陷類別、跳閘原因、設(shè)備評價級別等。在現(xiàn)有的SG186安全生產(chǎn)管理應(yīng)用建設(shè)規(guī)范中，沒有明確網(wǎng)省級電力公司數(shù)據(jù)中心與國網(wǎng)公司總部數(shù)據(jù)中心圖形數(shù)據(jù)的縱向貫通模式。各地市級數(shù)據(jù)全部存儲于省級數(shù)據(jù)中心，同時在本地保留一個備份，本地數(shù)據(jù)與省級數(shù)據(jù)中心間需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步。同時，SD186提出了3種縱向貫通的具體實現(xiàn)方式。一，將數(shù)據(jù)提交至數(shù)據(jù)中心，然后交由數(shù)據(jù)交換平臺實現(xiàn)上下級數(shù)據(jù)中心的縱向貫通；二，通過數(shù)據(jù)交換平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)的縱向貫通；三，通過SOA實現(xiàn)功能上的縱向貫通。SG186安全生產(chǎn)管理應(yīng)用規(guī)范中，需要很好理解地兩個概念，一是基于地理信息圖形，一是資產(chǎn)全生命周期。這是本輪輸配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)建設(shè)的核心理念，新建的輸配電GIS系統(tǒng)必須很好體現(xiàn)這兩個理念。SG186安全生產(chǎn)管理應(yīng)用建設(shè)進(jìn)度方面，06、07兩年是新時期的關(guān)鍵兩年，在這兩年當(dāng)中，需要完成系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定、數(shù)據(jù)中心的建設(shè)、數(shù)據(jù)交換平臺的建設(shè)、基礎(chǔ)業(yè)務(wù)平臺的搭建和基礎(chǔ)應(yīng)用的開發(fā)，同時完成各試點網(wǎng)省的試用工作；08、09年是全面推廣、縱橫向大集成和高級應(yīng)用開發(fā)年。新時期的特征正如人類社會發(fā)展一樣，每個時期每個時代都會有其獨特的特征，而且有的特征會在歷史的長河中留下深刻的烙印。技術(shù)的發(fā)展也不例外，電力信息化是其中的一部分，新時期，電力信息化已經(jīng)出現(xiàn)明顯的時代特征。規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化在過去的其10余年里，輸配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)的建設(shè)一直沒有統(tǒng)一的規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)，各電力公司根據(jù)實際的業(yè)務(wù)需要對系統(tǒng)的建設(shè)進(jìn)行規(guī)劃，各開發(fā)商根據(jù)自身對業(yè)務(wù)的理解及積累的開發(fā)經(jīng)驗對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計，而且生產(chǎn)管理系統(tǒng)的各個分支大都由不同的開發(fā)商開發(fā)，且隨之形成一個個信息孤島，導(dǎo)致企業(yè)內(nèi)部橫向應(yīng)用集成難度極大。新時期正是要通過規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化來解決這一歷史難題。縱向貫通橫向集成規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化是橫向集成和縱向貫通的基礎(chǔ)，只有實現(xiàn)了橫向集成和縱向貫通，才能說國電公司集約化管理的戰(zhàn)略不是“空中樓閣”，才能說這一戰(zhàn)略有了堅實的基礎(chǔ)。企業(yè)應(yīng)用集成建立一體化企業(yè)級信息集成平臺是SG186工程的目標(biāo)，企業(yè)應(yīng)用集成包括兩個層次的集成，橫向集成和縱向集成。橫向集成指網(wǎng)省公司內(nèi)部的集成，縱向集成指國電公司與各網(wǎng)省公司的“大集成”。軟件平臺化軟件平臺化是軟件開發(fā)商降低運營成本的重要手段，在過去的10余年中，只有為數(shù)不多的開發(fā)商真正實現(xiàn)了軟件平臺化。新時期，規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)即將形成，國電公司橫向集成和縱向貫通要求的力度不斷加大，軟件平臺化也是滿足新時期要求的重要手段?；诘乩硇畔D形GIS在電力行業(yè)的應(yīng)用已有10余年之久，為電力信息化建設(shè)發(fā)揮了重要的作用，生產(chǎn)管理系統(tǒng)基于地理信息圖形是技術(shù)發(fā)展和電力信息系統(tǒng)建設(shè)的必然結(jié)果。資產(chǎn)全生命周期管理電力企業(yè)是一個資產(chǎn)密集行的企業(yè)，而資產(chǎn)全生命周期的管理是EAM（資產(chǎn)管理）核心理念，正如MRPII之于ERP一樣。資產(chǎn)全生命周期管理是EAM和電力設(shè)備管理的完美結(jié)合。新時期電力GIS系統(tǒng)建設(shè)方案新時期，電力信息系統(tǒng)的建設(shè)模式即將或正在發(fā)生改變，作為電力信息系統(tǒng)建設(shè)分支的電力GIS系統(tǒng)的建設(shè)模式同樣要經(jīng)歷一個嬗變過程。《易》云：“變則通，通則達(dá)”。那么，我們需要改變什么？又如何改變？新時期，電力GIS系統(tǒng)將存在于一個復(fù)雜環(huán)境下，既要符合國電公司的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，又要與數(shù)據(jù)交換平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。其次，對內(nèi)需要與安全生產(chǎn)管理應(yīng)用的其它模塊實現(xiàn)功能或數(shù)據(jù)上的集成，如：EMS（能量管理系統(tǒng)）、DMS（配電自動化系統(tǒng)）、TMS（電能量計費系統(tǒng)）、GR（電網(wǎng)資源管理）及GO（電網(wǎng)運行管理）等；對外，需要與SG186工程的其它模塊（如：營銷管理模塊）實現(xiàn)數(shù)據(jù)或功能層面的集成。最后，還要實現(xiàn)與上下級系統(tǒng)的縱向貫通。因此，新時期的電力GIS系統(tǒng)在總體結(jié)構(gòu)、技術(shù)路線、數(shù)據(jù)模型、功能結(jié)構(gòu)上都將變得不同。那么，作為開發(fā)商，我們?nèi)绾螌崿F(xiàn)這種變化？我們需要根據(jù)自身的實際情況合理地有步驟有計劃地實現(xiàn)這一“嬗變”。根據(jù)公司的具體情況，宜采用兩套方案，一套方案是利用公司現(xiàn)有的輸配GIS系統(tǒng)滿足目前及未來一年內(nèi)的市場需求，該方案為過渡方案。過渡期從現(xiàn)在開始，至2007年底，約一年時間。新方案用于滿足國電公司新時期規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化平臺化的需求，需要說明的是新方案需要根據(jù)市場的需要有步驟地實施，同時要最大程度利用現(xiàn)有系統(tǒng)的資源，以降低開發(fā)成本。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)過渡時期過渡方案利用現(xiàn)有系統(tǒng)的全部資源，并在此基礎(chǔ)上做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。具體辦法是保留現(xiàn)有C/S結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的全部功能，完善GIS相關(guān)的基本功能，運行管理相關(guān)功能消除Bug后凍結(jié)，高級應(yīng)用功能（負(fù)荷轉(zhuǎn)移分析、最優(yōu)停電方案分析）暫不開發(fā)，否則這些功能在新系統(tǒng)中很難再利用。保留現(xiàn)有WebGIS的所有功能，與C/S結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進(jìn)行有效的整合，完善其GIS相關(guān)功能，加強(qiáng)運行管理功能。條件允許的情況下，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及Web服務(wù)器可以考慮采用雙機(jī)熱備的模式。新時期新系統(tǒng)的建設(shè)要充分考慮國電公司SG186工程正在建設(shè)的數(shù)據(jù)交換平臺的要求，確保能夠與數(shù)據(jù)交換平臺平滑對接。新系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)從兩類服務(wù)器上提取，一是GIS數(shù)據(jù)服務(wù)器，一是數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器；當(dāng)然，也可以將GIS數(shù)據(jù)服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器合并，但這樣可能會降低系統(tǒng)性能，同時增加了服務(wù)器的安全風(fēng)險。WebServer和ApplicationServer運行在同一臺服務(wù)器上，如果條件運行，可以在兩臺獨立的服務(wù)器上運行，且關(guān)鍵服務(wù)器采用雙機(jī)熱備的模式，如數(shù)據(jù)服務(wù)器和Applicatio服務(wù)器。系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)過渡時期現(xiàn)有系統(tǒng)整合后，所有圖形編輯、圖形打印及網(wǎng)絡(luò)分析功能模塊均通過C/S系統(tǒng)實現(xiàn)，這樣可以充分發(fā)揮C/S架構(gòu)的優(yōu)勢。與業(yè)務(wù)相關(guān)的功能，如運行管理、電網(wǎng)設(shè)備統(tǒng)計等功能均通過B/S系統(tǒng)實現(xiàn)，這樣可以克服C/S系統(tǒng)的不足，同時又符合管理信息系統(tǒng)開發(fā)模式的趨勢?，F(xiàn)有系統(tǒng)的電網(wǎng)模型、數(shù)據(jù)庫模型均不做改變，否則將導(dǎo)致新增工作量過大；電力設(shè)備的顯示需要美化；圖形編輯功能需要完善，以便于用戶使用；圖形打印功能中添加拚圖打印，以解決單線圖打印中出現(xiàn)的圖符密度太大的問題；圖形數(shù)據(jù)的存儲模式需規(guī)范化，以避免對系統(tǒng)運行性能產(chǎn)生不利影響。在必要的時候，可以按照未來架構(gòu)模式添加輸電3維GIS功能、用電GIS功能和移動GIS功能，以便這些功能在新系統(tǒng)中可以直接利用。與其它系統(tǒng)的接口，在條件允許的情況下，盡量參照IEC61970/IEC61968標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。新時期在新系統(tǒng)中要處理好利用ArcGIS平臺現(xiàn)有產(chǎn)品開發(fā)與自主研發(fā)的平衡問題。在目前基于ArcGIS平臺開發(fā)電力GIS系統(tǒng)的開發(fā)商中，上海欣能采用了自主研發(fā)的技術(shù)路線，僅使用了ArcSDE，所有GIS功能均利用ArcSDECAPI實現(xiàn)，該技術(shù)路線開發(fā)周期長成本高，而且無法利用ArcGIS的版本管理功能，但是購買ArcGIS平臺及其許可的成本已經(jīng)降至最低，僅需采購ArcSDE和ApplicationServer上的許可，據(jù)了解，上海電力公司有2000多GIS系統(tǒng)的客戶端，如果都要許可，其許可費用之高是可想而知的。而多數(shù)開發(fā)商都直接采用ArcGIS平臺實現(xiàn)所有功能，如利用ArcGISEngine開發(fā)圖形編輯及電力GIS高級應(yīng)用系統(tǒng)，用ArcIMS或ArcGISServer開發(fā)WebGIS系統(tǒng)，用ArcPAD開發(fā)移動GIS系統(tǒng)，用ArcScene開發(fā)三維GIS系統(tǒng)。這些平臺及其許的費用可將給開發(fā)商及用戶帶來極大的成本壓力，不利于開發(fā)商的長期發(fā)展，也未能發(fā)揮客戶資金的有效利用。采用合理的系統(tǒng)架構(gòu)和技術(shù)路線可以有效降低平臺采購成本，具體措施是圖形編輯、高級圖形打印及電力GIS高級應(yīng)用采用ArcGISEngine開發(fā)，WebGIS及移動GIS自主研發(fā)，WebGIS及移動GIS均使用ApplicationServer提供的GIS服務(wù)，ApplicationServer利用ArcGISEngine開發(fā)，這樣只需在ApplicationServer所在服務(wù)器上運行ArcGISEngineRuntime及其許可，而且ApplicationServer的功能均可直接利用圖形編輯和電力GIS高級應(yīng)用子系統(tǒng)的源代碼實現(xiàn)，這樣可以減少采購ArcGISServer或ArcIMS、ArcPAD平臺及其許可的費用，而且解決了在ArcIMS平臺上無法實現(xiàn)電力高級應(yīng)用功能的嚴(yán)重缺陷。在新系統(tǒng)中需要充分考慮系統(tǒng)中的各種模型，包括：設(shè)備對象模型、設(shè)備編碼模型、2維電網(wǎng)模型、權(quán)限管理模型、電網(wǎng)分析模型、數(shù)據(jù)接口模型、權(quán)限管理模型、3維電網(wǎng)模型、工作流模型和功能集成模型。這些模型決定了屬性數(shù)據(jù)庫和GIS數(shù)據(jù)庫模型，而這兩個模型是企業(yè)級GIS系統(tǒng)建模的核心內(nèi)容，如果這兩個模型沒有設(shè)計好，日后的應(yīng)用開發(fā)將會遇到嚴(yán)重的困難。在滿足新時期應(yīng)用集成的要求方面，通過WebService技術(shù)實現(xiàn)與其它系統(tǒng)在功能上的集成，GIS功能及數(shù)據(jù)訪問功能均以WebService的方式提供，具體服務(wù)的提供由GISApplicatonServer及J2EEApplicationServer實現(xiàn)。系統(tǒng)技術(shù)路線過渡時期在過渡期內(nèi)，堅持目前的技術(shù)路線，完全采用ArcGIS已有產(chǎn)品開發(fā)電力GIS系統(tǒng)，以ArcGISEngine開發(fā)C/S結(jié)構(gòu)的圖形編輯、地圖打印及設(shè)備管理功能，即AM/FM/GIS體系。基于ArcIMS開發(fā)WebGIS系統(tǒng)，并且使之可以與運行管理進(jìn)行融合。兩個系統(tǒng)整合后即可形成一個輕量級的輸配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)，可以基本滿足未來一年內(nèi)的地市級輸配電生產(chǎn)管理系統(tǒng)或輸配電GIS系統(tǒng)建設(shè)的需求。新時期軟件平臺化是軟件開發(fā)商降低運營成本的重要手段，可以最大程度地減少相同功能的重復(fù)開發(fā)。從公司目前的實際情況來看，短期內(nèi)構(gòu)建一個輸配電GIS系統(tǒng)軟件平臺并不現(xiàn)實，但是，我們應(yīng)該把現(xiàn)實這一平臺作為我們在新時期的奮斗目標(biāo)。雖然我們無法在短期內(nèi)實現(xiàn)這一平臺，但是在比較短的時間內(nèi)建立該平臺的“簡化版”--基礎(chǔ)框架（Framework），一個經(jīng)過優(yōu)化的且具有輸配電GIS基本功能（如圖層管理、圖形顯示控制、圖形編輯、圖形打印、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?、?quán)限管理、流程管理、系統(tǒng)配置管理、3維電網(wǎng)建模、沿3維線路飛行等）的GIS系統(tǒng)。該Framework實現(xiàn)電力GIS的公共功能，任何具體的電力GIS系統(tǒng)均可以此Framework為藍(lán)本進(jìn)行定制開發(fā)。新時期除要堅持平臺化外，還需要規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化，與國電公司標(biāo)準(zhǔn)接軌；另外，在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計時，要充分參考IEC61970的CIM模型，以便實現(xiàn)與網(wǎng)省級數(shù)據(jù)中心的順利對接；在系統(tǒng)接口設(shè)計方面，要充分參考IEC61968接口標(biāo)準(zhǔn)，以便降低與其它系統(tǒng)集成的難度。在系統(tǒng)架構(gòu)方面，采用C/S和B/S相結(jié)合的架構(gòu)，圖形編輯、地圖打印及高級電力GIS應(yīng)用采用C/S架構(gòu)；WebGIS與設(shè)備管理及運行管理功能融合，均采用B/S架構(gòu)，從目前掌握的資料來看，國電公司傾向于采用J2EE平臺構(gòu)建B/S架構(gòu)的系統(tǒng)。在技術(shù)實現(xiàn)層面，需要綜合采用購買ArcGIS產(chǎn)品與自主研發(fā)相結(jié)合的策略，即僅購買ArcGISEngine、ArcSDE和ArcScene三個ArcGIS產(chǎn)品，在這三個產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，開發(fā)所有輸配電GIS功能。另外，在系統(tǒng)設(shè)計時還應(yīng)注意：盡量使用這三個產(chǎn)品的基本功能構(gòu)建系統(tǒng)的應(yīng)用，少用ArcGIS平臺獨有，而其它GIS平臺沒有的功能，如ArcGIS平臺的ComplexEdge、ComplexJunction、Relatonship和GeometricNetwork等，這樣可以降低系統(tǒng)與特定GIS平臺的耦合度，提高變更GIS平臺后代碼的重用度。系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型包括屬性數(shù)據(jù)庫模型和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型，這兩個模型是輸配電GIS系統(tǒng)的靈魂，如果設(shè)計不當(dāng)將產(chǎn)生非常深遠(yuǎn)的影響。過渡時期現(xiàn)有模型全部保留，即使有不合理的地方。同時，也盡量不做擴(kuò)展，能夠適應(yīng)一年內(nèi)的市場需求即可。新時期必須參照國電公司標(biāo)準(zhǔn)及IEC61970進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)建模，同時要充分考慮資產(chǎn)全生命周期（創(chuàng)建、運行、退役、報廢等）的要求和電網(wǎng)生全命周期管理（規(guī)劃、設(shè)計、施工、運行、退役、拆除）的要求，實現(xiàn)設(shè)備和電網(wǎng)兩種形態(tài)的資產(chǎn)全生命周期管理，這種給電網(wǎng)GIS圖形加上了時間維和狀態(tài)維，實現(xiàn)電網(wǎng)GIS圖形的多維度管理。同時，借助生命周期模型，可以實現(xiàn)電網(wǎng)演變過程的分析。電網(wǎng)由多種電壓等級構(gòu)成，因此在建立電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型時不應(yīng)只考慮輸電電壓等級和配電電壓等級，系統(tǒng)在實現(xiàn)更應(yīng)注意這一問題，不同電壓等級的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型不盡相同，如輸電電網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型和里弄線（電壓等級200V）的差異非常大，而3年前上海電力公司滬西分公司在實現(xiàn)對220V電網(wǎng)的管理時，就因為最初沒考慮到這一電壓等級，從而導(dǎo)致實現(xiàn)該電壓等級電網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分析變得幾乎不可能。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)從四個方面介紹輸配GIS系統(tǒng)的功能，基本功能、輸變電、配電和用電。基本功能是指電力GIS系統(tǒng)的公共功能。基本功能基本功能包括：基本GIS操作、圖層管理、圖符顯示與控制、圖形查詢定位、動態(tài)路名及線名、地圖打印、底圖編輯、地理圖編輯、站內(nèi)一次接線圖、單線圖管理、掛牌管理、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚S護(hù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觯娫捶治黾肮╇姺秶治觯?、設(shè)備管理、電網(wǎng)狀態(tài)（含設(shè)備運行狀態(tài)及電網(wǎng)帶電狀態(tài)）管理。輸變電GIS基本功能輸電基本功能包括：電系圖（叫法較多，有的叫聯(lián)絡(luò)圖）編輯、相序圖管理、交叉跨越管理、特殊區(qū)域管理（雷害區(qū)、鳥害區(qū)、污源區(qū)等）、輸電鐵塔照片管理、3維電網(wǎng)編輯、3維交叉跨越管理、3維查詢定位、3維電網(wǎng)顯示與控制、3維線路飛行。高級功能輸電高級功能包括：架空線路立面分析、與雷電系統(tǒng)的接口、污區(qū)綜合管理、與EMS/SCADA系統(tǒng)接口、移動GIS野外迅檢、移動GIS野外測量、3維導(dǎo)線弧垂分析、3維線路風(fēng)偏分析、3維線路交叉跨越分析、變電站平面布置圖管理、網(wǎng)損計算、電網(wǎng)潮流分析、通信網(wǎng)絡(luò)管理。配電GIS基本功能配電GIS基本功能包括：邏輯圖（系統(tǒng)圖）編輯、專線用戶管理、桿塔照片管理、電纜溝截面圖管理、電纜井管理（含井下