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单线图配电网GIS应用系统
发布时间：2013-04-06 08:14 来源：未知
0、概述
地理信息系统(GIS)是利用计算机图形和数据库技术来输入、存储、编辑、查询、分析、决策和输出空间图形及其属性数据的计算机系统。GIS系统的最大特点在于能够把现实生活中的各种信息有机地与反映地理位置的图形信息结合在一起，可根据查询与分析的需要将这些信息真实、图文并茂地展示在用户面前，也可将分析决策模型处理结果提交各级管理部门作决策参考。电网GIS应用系统是集数字化地理信息、电网结构信息、电力设备图形与台帐、设备运行规程等于一体的管理信息系统。
建设配电GIS基础平台正是电网GIS应用系统的内容之一，是为了获取、存储、检索、分析与显示配电网络空间数据信息而建立的计算机化的数据库管理系统。它是提高电力企业配网管理水平的有效手段，是建设数字化配电网，实现“数字江苏电力”的重要技术平台，在配网管理中有着广泛应用前景。
而GIS技术正是结合CAD和数据库技术的长处，把他们有机地结合起来，同时加上拓扑结构和强大的分析模型，使其成为具有空间查询和分析功能的空间数据库系统。
1、主要设计思想
传统的配电网GIS系统的设计思路是：基于GIS电子地图，开发设计一套配网GIS系统图形编辑器；在电子地图上绘制录入和编辑配网线路图，同时建立线路图形和属性数据之间的关系。对于线路及设备的电气连接关系，或线路班组及电网调度员日常使用的单线图的提取，通常是从地理图中自动提取，或经过设计出的整形工具来产生。
实践证明，基于传统配电GIS系统的设计很难大面积推广应用。原因是多方面的，其中很重要的一条是班组人员难以实用。同时，因为配电线路日新月异，更新频繁，维护工作面广量大。此外，整形工具也难以保证单线图的美观和实用。
为此，系统需要突破以往“从地理图提取单线图”的设计思路，提出从一线生产班组和电网调度经常使用的单线图人手，“先绘制单线图，再向地理图映射，最后形成完整的配网GIS系统”的技术路线。
系统一改原先从地理图生成单线图，而直接从生产部门的最基层一
生产班组经常使用的单线图绘制人手，设计基于单线图的GIS系统。新系统取消原有CAD系统，不必重复绘图。在单线图上，可以建立设备的对应关系，可以存储空间地理信息。在绘制、建立单线图时不依赖电子地图的准确性；在电子图到位后再通过地理图沿布工具，将单线图映射（沿布）到地理图上，再发挥GIS系统空间分析、数据库管理的特点。在此基础上建立图形和属性数据库，构建DDM/GIS系统，同时有效保证与其他系统的接口，为下一步开展配网管理系统(DMS)应用、营销管理以及各种基于电力地理数据的应用奠定基础。对于单线图的编辑和管理采用流程控制的方法，以保证数据维护的及时和准确。
2、系统软硬件平台
(1)硬件平台包括以下内容。主服务器：IBM PC SERVERX360，内存：2GB，硬盘：7x36GB；备份服务器：IBMNetFinity 5500，内存：2GB，硬盘：5×36 GB;运行检修服务器：IBM PC SERVER X335，内存：1GB，硬盘：72 GB,WEB GIS服务器：IBM PCSERVER X335，内存：1GB，硬盘：72 GB。
(2)软件平台包括以下内容。Esri ArcSDE: ArcSDE是个通道，可以安全、高效的管理存在数据库管理系统中的空间数据。EsriArcIMS: ArcIMS是一个基于Internet的GIS，可以将数据和应用提供给局域网内部或Internet上的广大用户。IBM WebSpere、WorkFlow:WebSpere. WorkFlow是在DB2上实现Web化、流程化的最佳组合。
3 、DDMlGIS系统信息流设计
在数据平台系统中，按数据的来源进行分类，可以分为地理数据和电网数据；从数据的基本特性来分类，可以分为图形数据和属性数据；从数据的变化频率来分类，可以分为动态数据和静态数据。一般说来，电网生产活动所涉及的信息基本可分为4种类型：设备属性类信息；设施地理分布类信息；电网逻辑拓扑结构类信息；电网运行类信息。
这4类信息之间的模型结构关系如图2所示。
信息的内在一致性要求在建设数据库时对数据进行统一的定义和描述，其技术内涵是要求在上述4类信息之间实现信息的一致输入和自动映射，自动映射的主要内容包含2个方面。
(1)“设备属性信息”到“设备地理分布信息”的映射。该类映射主要解决设备属性信息与设备图形信息的关联、匹配问题，实现的功能以点图查资料、图数互查、区域统计等为代表。
(2)“设备地理分布信息”到“电网逻辑拓扑结构信息”的映射。该类映射主要是解决由电网地理结构模型，向电网逻辑结构模型转换的问题（有几何结构变化），实现的代表功能有包括自“地理接线图”或“单线沿布图”生成“接线图”和“系统图”，以及基于逻辑图形的各种编辑、查询操作（与地理图上操作相同）。
4、系统主要功能
系统的主要功能分两大部分，即单线图管理和沿布图管理。
4.1 DDM/GIS系统单线图管理功能
(1)线路管理。包括变电站的进出线管理、主支线管理、杆线管理、电缆管理、线路规格分段统计、站所管理、线路检测等。
(2)工作流管理。包括流程定制、流程权限分配、流程审核提交、印签管理等。
(3)权限管理。包括用户管理、用户组的管理、功能组培植、用户权限配置、用户分配管理、组权限配置等。
(4)台帐管理。包括台帐定制、设备及站所EXCEL导入、站内设备EXCEL导人、台帐批量录入、控件属性配置等。
(5)报表管理。包括报表定制、报表统计、报表数据生成、报表打印、单线图的打印、站所图的打印等。
(6)设备编码。包括设备树的管理、设备站所编码的管理等。
4.2 DDM/GIS系统沿布图管理功能
(1)可视化沿布管理。包括设备、杆塔、站所的相’互定位，已沿布设备的标记，未沿布设备的标记，线路定位等。
(2)快捷沿布管理。包括手工沿布，首尾杆自动沿布，附属设备自动沿布，沿布更新等。
(3)设备杆塔的合并分离。包括设备及杆塔的合并，设备及杆塔的分离。
(4)书签管理。包括新建书签，删除书签，书签的重命名，按照书签定位等。
(5)地理位置查询。包括建筑物的查询定位，道路的查询定位，设备定位，接线图定位，地理图定位等。
5、系统特点和开发体会
(1)需求驱动，紧扣实用。实用是DDM/GIS设计追求的主要目标。系统提供“权限定制、单线图编辑器、Excel数据导入、报表输出”等各项功能，都是以需求为驱动，紧扣实用化原则。可以通过资料管理终端进行配网数据录入，实现图纸、资料单轨制运行，不断推进配电网管理的数字化进程，最终建成全公司的数字化配电网基础数据平台。
(2)保证应用。通过完整的工作流平台，保持了数据入口的一致性，将所有关于设备图资的编辑、修改等维护操作都纳入了流程管理。流程定制模块增强了扩展性，可以应用于系统平台中的任意模块。某个流程中包含若干子流程，每个子流程由若干流程环节组成，每个流程环节可以定义跳转流程——异常流程可以单独定义。流程管理理念的引入，有效地保证了配电线路现场变化、更新与计算机电子图的一致性。
(3)以人为本，方便快捷。本着操作方式“人性化”的原则开发应用模块，力求让班组运行人员采用尽可能少的操作步骤完成配网数据的录入和维护工作。系统设计时，充分考虑数据导入、导出的要求，将现有“l8张表格”的EXCEL数据导入GIS数据库，并与相关设备图形建立关联。
(4) 数据集中，权威发布。DDM/GIS系统的应用，在公司内部形成了配电网图形资料的数据集中管理，一改以往手工绘图或CAD系统绘图的习惯，确立了公司内部唯一、权威的配网地理信息发布渠道。一线班组、调度人员经常使用的单线图可随时网上查询打印，每年可发布l套南京城市配电网所有单线图资料给公司档案室存档，大大加强了配电网基础资料的电子化管理。
(5)技术创新、制度约束。为了保证系统的开发思路可行，开发人员不断吸取和总结兄弟单位的经验，结合公司自身的特点，创新出“红黑图（单线程管理流程图）”、“流程控制”理念并成功应用于生产。同时为了保证了系统的实用化进程，工作小组不断研究制订相应规章制度，并由生运部以公司文件形式正式下发，从而规范和约束基层公司生产班组的工作行为，以此保证基础平台数据得到准确、及时的更新和维护。
(6)资源整合，数据共享。随着江苏省公司信息系统推广应用力度的加大，公司内信息系统较多，各专业子系统之间相互独立，信息交换相对困难，给工作带来了一定的不便。为此，在开发配电GIS基础平台系统的过程中，充分整合了生产MIS、营销和调度等专业系统的数据资源，实现信息高度共享。
(7)总体设计、分步实施。先总体设计，确定以单线图为突破口，开发录入、维护、打印模块，再扩充开发各相应的功能，开展GIS应用。同时根据江苏省公司的统一部署和安排，确立了开发应用配电GIS基础平台的思路，建立适应于南京公司的配电GIS系统平台。采取总体设计、分步实施的办法，逐步推出配电管理的应用模块，以及与生产、营销、规划、设计等其他部门的接口功能模块。
(8)以点带面，稳步推进。在开发GIS系统时不是全面开花，而是以点带分布，分步实施。首先选择城北供电公司为试点单位，取得经验后，全面推开。同时，把握应用驱动的原理，从上层调度部门人手，为电网调度员定置电力地理图形，使其应用上手，离不开系统。同时，其数据源头来自于基层班组，从上要求班组数据的准确性、完整性，并加强对班组流程控制、管理。加强数据录入、维护和考核。使GIS系统在公司内部得以稳步推进。
(9)立足实用，放眼未来。配电GIS基础平台系统的设计思路突破了常规，跳出了原来思想，立足实用，从基层班组经常使用的“单线图”人手，同时考虑到未来发展，又从单线图沿布到地理图。这一思路从根本上解决rr系统的实用化问题，克服了基层班组依赖于电子地图才能开展GIS系统应用的瓶颈。
6、结语
配电网GIS系统应用是供电企业进行配网信息化管理的有效手段，也是开发应用投入较大、收效甚微，实用化难度较大的信息系统之一。
其难点有2个方面，一是城市电子地图更新困难，二是配网资料变化频繁。由于采用了基于单线图的设计思路，难点之一就不重要了。采用了流程管理的理念，加上行之有效的管理手段，将可能保证配网资料的及时、准确更新。通过DDM/GIS应用平台系统的开发应用，取得了一定的宝贵经验，得到了基层生产班组人员的认同，当然，还有许多功能有待完善、扩展。
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