摘 要： 根據現在電網運行管理直接面對電力企業和廣大的電力用戶，網絡數據量大，電氣接 線復雜，動態變化頻繁，現有的電網運行管理手段已經難以適應現代化電網生產建設和發展 需要的問題，從內蒙輸變電網地理信息系統的技術、結構、功能、特點等方面進行了設計與 研究。

關鍵詞：GIS；電網；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（GIS）是以計算機技術、網絡通信技術和數據庫技術為基礎，以采集、傳 遞、加工與使用各類相關空間信息為手段而構成的管理過程最優化的人－機系統。內蒙古電 力公司為了進一步滿足電力企業及其廣大用戶對電網“安全、可靠、優質、高效、經濟運行 ”的現代化要求，采用了這種先進的技術和管理手段來進行規劃和管理內蒙古輸變電網，以 便增強對電網設備的資產管理、運行管理和監管能力，提高供電可靠性和電能質量，從而更 加及時地為電力客戶提供優質、高效、安全的服務。?
2 建設目標?

內蒙古電力公司輸電GIS建設的主要目標是統一集中建設全電網的輸變電管理的圖形化 應用平臺，為內蒙古電力公司電網的運行和管理搭建一個基于空間地理信息數據的基礎支撐 平臺，利用現代化的計算機軟件技術、數據庫技術和網絡技術對系統的基礎數據進行管理。 并在此平臺基礎上實現：①建立一套涵蓋整個內蒙電網的輸變電地理信息系統，實現電網的 圖檔信息管理；②應用國際上先進的GIS、數據庫和INTERNET技術，建立全省統一的輸變電 生產管理信息系統平臺，實現輸變電生產部門的協同工作和信息共享和交換，為生產指揮提 供有力的支持，為領導決策提供有效的地理信息服務，為實現電網管理現代化打下基礎；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，創造更多的經濟效益；④建立具有良 好的開放性、可擴充性的系統，能滿足內蒙古電力公司不同的管理需求；⑤建立高度安全性 的系統，建立完善的日志記錄和管理系統，防止保密數據和資料的流失；⑥實現與生產MIS 等已有或將來新建系統的數據共享、提供相應的數據接口，并能與內蒙古電力公司未來的其 他計算機應用管理系統進行連接。?
3 總體設計?

輸變電GIS是地理信息系統在輸變電工程管理方面的實用型系統，主要是采用地理信息技 術，將電網設備信息、變電信息，污區信息，地理信息和INTERNET相結合，為電網的運行和 管理搭建一個基于空間地理信息數據的基礎支撐平臺，從而在地理背景圖上對輸變電區域內 的各種地理信息以及各種桿塔參數、電力設備設施等進行綜合分析和管理，以輔助電網的規 劃、設計、施工、運行管理和科學決策。?
3.1 應用模式?

系統采用ArcGIS地理信息平臺、JAVA技術，使用B/S與C/S相結合的大集中式開發應用 模式。數據庫服務器、應用服務器、WEB發布服務器、空間地理信息數據集中部署在省公司 一級，由公司進行統一管理，各單位通過廣域網對服務器進行訪問應用。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備對象的圖形展現，完成圖形維護，專題圖的 制作、各種高級的分析功能等。B/S瀏覽器圖形展現是在客戶端瀏覽器中以圖形的方式來表 達電網圖形信息，完成圖形視圖操作、查詢、統計等功能。?
3.2 地圖的選擇?

由于內蒙自治區地域寬廣，故系統選擇中比例尺的地圖（1∶1～1∶50萬），其中顯 示的主要內容有：地區大致的輪廓、省會及主要城市、交通要道（如鐵路、高速、省道等） 、河流湖泊、主要鄉鎮屯、等高線等。局部重要區域如大型變電站發電廠周圍、入城或穿越 城區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 系統軟件平臺?

本系統采用ESRI公司的ArcGIS平臺，美國ESRI公司在GIS領域的經驗已有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擁有了許多成功案例。ArcGIS 是ESRI公司在全面融合了GIS與數據庫、軟件工程、人工智能、網絡技術及其它多方面的計 算機主流技術之后，成功地推出了代表GIS最高技術水平的全系列GIS平臺。?
4 技術特點?
4.1 多層次的體系結構 ?

系統由瀏覽器層、Web服務器層、應用服務器層和數據庫層組成，內在邏輯上由會話服務 、用戶接口、應用邏輯、數據邏輯等組成；是一種適合Internet分布式計算環境的應用平臺 ；保證了系統可靠性與系統響應快速性；具有多層次的安全控制機制。
4.2 組件技術?

采用Java組件技術，是一個跨平臺的分布式組件系統，可以靈活地根據用戶的需求進行 積木式的系統構建與擴展，具有強大的可伸縮性、可擴展性。?
4.3 空間數據庫?

空間數據在數據庫中的組織形式為空間數據庫地理對象（既非矢量文件，亦非光柵圖形 ），這個技術特點決定了應用地理數據的專有保密性，和客戶端的高性能。系統直接采用業 界領先的專業空間數據庫系統，提供了直接的空間數據存儲、空間關系運算操作和空間分析 功能，徹底改變了傳統的基于矢量數據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據基礎。?
4.4 真正的跨平臺性?

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

系統采用國際、國內現有的一些標準、通用的數據格式與編碼規范開發而成，沒有自定 義的內容，保證了系統的兼容性與通用性。?
4.6 分布式空間計算體系?

利用最先進的分布式計算技術來處理分布在網絡上的異構多源的空間信息，集成網絡上 不同平臺上的空間服務，構建一個物理上分布，邏輯上統一的空間信息處理模式。?
4.7 分布式空間數據庫?

空間數據本身可以是分布的。空間數據的存儲與處理可在分布式的多服務器上完成。?
5 系統功能?
5.1 GIS圖形分層信息?

背景圖分層信息：系統的地理背景圖層應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 數據的正確性和一致性。?

電網分層信息：根據電力設施的不同類別、不同的電壓等級結合便于建立電網拓撲關系 ，致力于建設合理的電網GIS圖層結構，符合生產管理要求，劃分為輸電圖層組、變電站一 次接線圖層、污區、雷區、覆冰區圖層、交叉跨越圖層、系統各類專題圖圖層等。?
5.2 基礎圖形操作?

在電網各圖層上提供漫游、開窗、放大、縮放操作，方便瀏覽電網設施、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、拓撲連接關系進行線路追蹤和線路及供電區域的動態著色；設置動態圖 層，利用圖符、顏色或字符的改變來表示配電設備不同的運行狀態；鼠標放置于電網設備設 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 動態標注?
5.4.1 線路名稱和道路名稱動態顯示，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 能夠根據需要，在地圖的電力設施圖層，選擇線路或設備的一個或多個屬性進行標 注顯示。?
5.5 圖形統計與測量?

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；可在地圖上指定區域并統計出該區域內各種電氣設備數量、位置；可根 據行政區，街區，產權范圍內的設備情況統計查詢并統計出符合條件的設施。?
5.6 綜合查詢統計?

系統提供多種查詢統計方式，通過將數字電網、各種專題圖、屬性數據庫信息關聯，查 詢各種電力設備臺帳資料，將把查詢結果以列表方式顯示。系統將設備臺帳資料與設備圖形 的掛接，實現“圖—數”互查。用戶可設定查詢條件，系統將自動統計出符合條件的電力設 備資料，并且在電網圖中高亮、居中顯示該設備圖形。?
5.7 電網專題圖管理?

電力專題圖的生成與數字電網模型的完整性、正確性密切關聯。在完成數字電網的建模 ，系統可根據一定的業務規則，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 電網系統規劃及設計輔助管理?

系統提供將地理圖及網絡圖作為背景，在此基礎上對電網系統規劃及設計進行輔助管理 。?
5.9 污區管理?

實現歷年污區分布圖的查閱和打印、記錄大氣環境和典型氣象資料、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、進行污區分布圖的編輯、各種專題圖的生成、 設備防污、污區查詢統計和污區分布圖自動生成等功能。?
5.10 運行信息管理?

WebGIS系統通過系統間接口與內蒙電力公司其他運行信息管理系統連接，獲得設備運行 信息。通過缺陷、檢修、試驗、故障等設備運行管理信息與設備資料之間的關聯關系，可以 察看運行信息相關設備的具體資料，并在WebGIS系統中顯示設備的空間位置、拓撲關系等信 息。?
6 結論?

綜上所述，內蒙輸變電網地理信息系統能夠為輸變電生產管理、特別是污區管理等方面 提供有力的支持工具，減少重復建設，實現數據的共享。在管理方面，系統不僅為各部門提 供了一個高效、準確、全面的基于空間信息的協同工作平臺，而且還實現了日常業務信息處 理的自動化，從而大大提高了工作效率。在業務方面，GIS系統通過對業務內容的分析、預 測、過程監控、統計分析，實現全生命周期的管理，最終為電網管理的預測和決策提供全面 、快速、準確的信息支持。?
［參考文獻］?
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