基于信息平臺的配電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)

申請免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114

　　關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；Arcinfo；配電管理；網(wǎng)絡(luò)Distribution network management information systembased on Arcinfo platform?

　　Abstract：To facilitate the management of the complex and vast distribution network，the East District Power Distribution Division of Guangzhou Power Supply Branch，GPG established a distribution network management information system based on Arcinfo platform of GIS （geographical information system）technique. This paper describes the objective，configuration，structure and technical features of the system，and presents the key technical problems needing attention during its construction.

　　Key words：geographical information system （GIS）； Arcinfo；  power distribution management；network

　　隨著廣州市供電用戶的增加和配電網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展，如何更好地對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、覆蓋面積廣的配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理，成為管理層和基層生產(chǎn)部門面臨的重要問題。采用傳統(tǒng)的以紙圖為主的管理方式，已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)管理和提高供電服務(wù)質(zhì)量的要求，必需建立一個(gè)企業(yè)級的配電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)。2001年我們建立了廣州東區(qū)配營部配電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)，采用的是Arcinfo平臺。下面就該系統(tǒng)的一些技術(shù)問題及項(xiàng)目在建設(shè)、實(shí)施過程中遇到的問題等進(jìn)行探討。?

　　1、Arcinfo平臺簡介Arcinfo 平臺由美國ESRI（美國環(huán)境系統(tǒng)研究所）開發(fā)，是具有豐富功能的專業(yè)GIS（地理信息系統(tǒng)）平臺軟件，包含了以下信息處理的各種高級功能：?

　　a）數(shù)據(jù)輸入和編輯功能?？蓮臄?shù)字化儀、圖形掃描、圖形轉(zhuǎn)換中獲取數(shù)據(jù)，編輯圖形和屬性。?

　　b）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和集成。可以對標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，支持符合SQL標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫。?

　　c）基本GIS功能。地圖投影及投影變換、數(shù)據(jù)維護(hù)及管理、緩沖及疊加分析。?

　　d）空間數(shù)據(jù)和屬性查詢，并進(jìn)行相應(yīng)圖形顯示，包括柵格圖像顯示和管理。?

　　e）地理數(shù)據(jù)管理。利用info數(shù)據(jù)庫或ArcSDE可以對大型分布式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理。

　　f）提供了界面設(shè)計(jì)工具和系統(tǒng)的二次開發(fā)工具。利用所提供的aml語言和MO組件庫及支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的VC，VB等作為開發(fā)的主要工具。?

　　g）數(shù)據(jù)的輸出。提供數(shù)字地圖制作、報(bào)表生成及制作高品質(zhì)地圖功能。?

　　h）支持版本管理及長事物處理。?最新發(fā)布的ArcGIS83，整合了以前版本中的workstation和desktop，強(qiáng)化了Arccatalog，Arcmap，Arctoolbox三個(gè)功能模塊的功能，并對地理數(shù)據(jù)庫geodabase增加了拓?fù)湟?guī)則庫和拓?fù)湫ｒ?yàn)。

　　2、系統(tǒng)目標(biāo)配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)本著“統(tǒng)一規(guī)劃，分布實(shí)施”的原則來進(jìn)行，先建立一個(gè)靜態(tài)的配電網(wǎng)GIS，即電力設(shè)施的AM/FM/GIS應(yīng)用，包括系統(tǒng)的功能開發(fā)、基本圖形數(shù)據(jù)的錄入工作和設(shè)備臺帳數(shù)據(jù)的錄入，實(shí)現(xiàn)圖形及設(shè)備的查詢、統(tǒng)計(jì)和圖形輸出等基本GIS功能；

　　再建立一個(gè)動(dòng)態(tài)GIS，在靜態(tài)中引入配電網(wǎng)自動(dòng)化所提供的動(dòng)態(tài)采集數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)諸如停電管理、故障線路跟蹤分析和處理等多種高級功能。為以后的配電網(wǎng)GIS建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)，并積累項(xiàng)目實(shí)施經(jīng)驗(yàn)。

　　3、系統(tǒng)配置

　　作為電力設(shè)施的AM/FM/GIS應(yīng)用，配電網(wǎng)GIS的開發(fā)對GIS平臺的要求較高。該平臺應(yīng)具備以下條件：?

　　a）建模能力強(qiáng)，有較強(qiáng)內(nèi)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并具備強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)編輯和分析能力；?

　　b）有較強(qiáng)的功能擴(kuò)展能力，同時(shí)能夠提供完善的圖形發(fā)布即Webgis功能；?

　　c）支持對海量圖形數(shù)據(jù)的管理，數(shù)據(jù)庫方面支持Oracle；?

　　d）可以在軟件升級和數(shù)據(jù)量膨脹時(shí)更好地保護(hù)用戶投資?；谝陨霞夹g(shù)要求，我們采用了ESRI的Arcinfo平臺作為配電網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的圖形平臺，使用的是Arcinfo802的workstation版（內(nèi)含1個(gè)license）。數(shù)據(jù)庫采用Oracle，用Mapobject和VC進(jìn)行開發(fā)。服務(wù)器采用兩臺DELL  PowerEdge  6400，分別用于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及圖形服務(wù)器，可以滿足性能和穩(wěn)定性要求。圖形數(shù)據(jù)采用Arcinfo的coverage格式，數(shù)據(jù)的管理利用了info關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對圖形數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)，以文件共享方式存儲在物理硬盤中。如果采用ArcSDE技術(shù)，可由Oracle管理圖形數(shù)據(jù)。?

　　4、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)4.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)整個(gè)系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)，由三大部分組成：?

　　a）CoolEdit.提供了全面的圖形編輯功能，它是在windows NT環(huán)境下，利用Arcinfo平臺搭建起來的。CoolEdit在整個(gè)配電網(wǎng)GIS管理系統(tǒng)中屬于數(shù)據(jù)輸入部分，是所有其它子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)入口。所有設(shè)備的沿步圖和邏輯圖圖形編輯屬性錄入全部在這里完成，使用人員為生產(chǎn)分部的圖形資料員。

　　b）GISmanager.配電網(wǎng)管理部分，實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)絡(luò)圖形和設(shè)備屬性的交互查詢和管理。數(shù)據(jù)同時(shí)可供其他部門的人員共享。還包括設(shè)備運(yùn)行資料、檢修記錄、試驗(yàn)記錄、急修管理、兩票管理等功能模塊，是目前大部分生產(chǎn)人員使用的模塊。?

　　c）Webgis.可通過IE瀏覽器實(shí)現(xiàn)圖形及其屬性的查詢。它是一個(gè)基于企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的以Web形式瀏覽配電網(wǎng)GIS設(shè)備圖形和屬性數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，使全局的各臺機(jī)器都可以通過廣域網(wǎng)共享配電網(wǎng)系統(tǒng)的基本設(shè)備圖形信息。三個(gè)模塊的關(guān)系是：首先，由維護(hù)系統(tǒng)轉(zhuǎn)入由規(guī)劃部門提供的背景圖（或者通過掃描儀來矢量化產(chǎn)生地理背景圖），然后由CoolEdit模塊繪制出設(shè)備圖并錄入設(shè)備參數(shù)（即Arcinfo圖層），當(dāng)電力設(shè)備圖層繪制完畢后可以直接發(fā)布為Shape文件格式供GISManage使用。如果再將CoolEdit的圖層數(shù)據(jù)進(jìn)行分層處理后可更新發(fā)布到Webgis服務(wù)器上。?編輯用戶和班組的用戶可使用C/S結(jié)構(gòu)來完成圖形的編輯、查詢和統(tǒng)計(jì)功能，在這種結(jié)構(gòu)下用戶可操作的功能較多。對于管理職能部門的用戶，可以使用ArcIMS所提供的Webgis，通過IE實(shí)現(xiàn)圖形查詢等功能。屬性數(shù)據(jù)利用Oracle進(jìn)行管理，圖形數(shù)據(jù)庫利用了Arcinfo中coverage特征屬性表作為外部info數(shù)據(jù)文件存儲。這些文件在coverage目錄內(nèi)分別以單獨(dú)的文件名TIC，BND，PAT，AAT存儲和維護(hù)。

　　在info數(shù)據(jù)庫中記錄了指向外部數(shù)據(jù)文件的指針，指向存儲在coverage目錄內(nèi)的這些文件。info數(shù)據(jù)庫由Arcinfo自動(dòng)維護(hù)。在該系統(tǒng)完成升級后，將圖形數(shù)據(jù)由coverage文件管理方式轉(zhuǎn)換為通過ArcSDE中間件由Orcle數(shù)據(jù)庫管理，在Webgis上發(fā)布數(shù)據(jù)，不需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分層預(yù)處理，圖形編輯人員提交更新后，即可在Webgis上看到最新的圖形。

　　4.2技術(shù)特點(diǎn)

　　4.2.1Webgis?

　　利用ArcIMS建立webgis站點(diǎn)，設(shè)計(jì)網(wǎng)站。主要提供給查詢用戶使用，用戶在安裝了Java控件和Arcexplore之后，通過IE瀏覽器即可瀏覽東區(qū)配營部所管轄范圍的配電網(wǎng)圖形，還可自行設(shè)置顯示圖形和屬性的方式，更改設(shè)備顯示符號等，實(shí)現(xiàn)圖形和屬性的交互查詢。使用ArcIMS不用license.

　　4.2.2數(shù)據(jù)共享?

　　東區(qū)配營部各個(gè)部門，如用電、調(diào)度等都可以通過網(wǎng)絡(luò)共享圖形數(shù)據(jù)。以手工為特點(diǎn)的傳統(tǒng)運(yùn)行管理經(jīng)常發(fā)生數(shù)據(jù)不一致、信息不完整、查詢困難的情況，通過配電GIS管理信息系統(tǒng)可以在配電網(wǎng)變動(dòng)頻繁時(shí)，改變傳統(tǒng)運(yùn)行管理方式不相適應(yīng)的局面。

　　4.2.3開放性?

　　系統(tǒng)的開放性意味著系統(tǒng)有能力應(yīng)付硬件和軟件的升級，同時(shí)為以后建立企業(yè)級的數(shù)據(jù)交換平臺打下了良好的基礎(chǔ)?？梢灾苯幼x取不同圖形數(shù)據(jù)格式，或者將其轉(zhuǎn)化為其它標(biāo)準(zhǔn)格式供其它信息系統(tǒng)使用。

　?4.2.4安全性?

　　圖形數(shù)據(jù)的建設(shè)周期和工作量都比一般的數(shù)據(jù)要復(fù)雜得多，因此圖形數(shù)據(jù)的安全性和準(zhǔn)確性是系統(tǒng)建設(shè)的重點(diǎn)。通過以下兩種方式實(shí)現(xiàn)其安全性：?

　　a）加強(qiáng)系統(tǒng)中權(quán)限管理功能。東區(qū)的配電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)采用統(tǒng)一的權(quán)限管理。其中圖形部分的權(quán)限管理是通過不同權(quán)限的用戶加載不同的工作空間來實(shí)現(xiàn)的，管理部分的權(quán)限管理是通過為用戶設(shè)置不同的字段功能來實(shí)現(xiàn)的。

　　b）在管理機(jī)制中建立相應(yīng)的保證數(shù)據(jù)安全的管理制度，如定期的數(shù)據(jù)庫的邏輯備份、物理備份、異地備份等，以及操作系統(tǒng)的備份等等。在系統(tǒng)升級后通過數(shù)據(jù)庫備份完成對圖形和屬性數(shù)據(jù)的備份，一旦發(fā)生宕機(jī)、系統(tǒng)崩潰、數(shù)據(jù)庫壞掉時(shí)都可利用Oracle的恢復(fù)機(jī)制，使圖形數(shù)據(jù)及時(shí)得到恢復(fù)，大大提高了圖形數(shù)據(jù)的安全性。

　?5、系統(tǒng)建設(shè)中的關(guān)鍵問題5.1數(shù)據(jù)方面地理背景數(shù)據(jù)購買了廣州市規(guī)劃局的電力管線圖，格式為coverage.配電網(wǎng)沿步圖數(shù)據(jù)不完整，有的不準(zhǔn)確，所以錄入數(shù)據(jù)前先讓班組人員將本班管轄的設(shè)備標(biāo)注在地理紙圖上，然后錄入，包括每個(gè)電房地理位置、內(nèi)部接線圖及連接電纜。由于我們的背景圖上只有電力管線和標(biāo)注，而其它的地物如道路、居民地等都沒有，所以有些設(shè)備的地理位置和實(shí)際地理位置會存在偏差。?

　　嚴(yán)格來講，我們已有的沿步圖并不是基于GIS的配電網(wǎng)圖形數(shù)據(jù)，而僅僅是示意性的，系統(tǒng)的圖形信息不能準(zhǔn)確反映其實(shí)際空間位置信息，使某些高級功能無法實(shí)現(xiàn)。因此做好對整個(gè)廣州市配電網(wǎng)的地理數(shù)據(jù)普查（除電子地圖已提供的管線數(shù)據(jù)和電房位置信息），是以后系統(tǒng)建設(shè)中首先考慮的問題。與平臺、應(yīng)用有關(guān)的問題?

　　由于整個(gè)配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)是基于GIS的，在提取配電網(wǎng)圖形時(shí)，無法自動(dòng)生成我們工作中最常用的規(guī)則的邏輯接線圖，需要對提取出的饋線進(jìn)行部分編輯整理，增加了數(shù)據(jù)維護(hù)工作量。這個(gè)問題要在以后進(jìn)行版本升級時(shí)解決。整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)是針對一個(gè)編輯license，采用coverage文件方式進(jìn)行管理。在編輯用戶少的時(shí)候這種處理方式是高效率的，但隨著系統(tǒng)使用規(guī)模的擴(kuò)大，這種數(shù)據(jù)處理方式的效率就會大大降低。在數(shù)據(jù)編輯時(shí)，由于一些臨時(shí)文件無法及時(shí)清除，需要對一些拓?fù)潢P(guān)系重建，這些都給使用帶來不便。目前升級后的系統(tǒng)采用ArcSDE加MO的方式開發(fā)，支持多用戶操作并有較快的圖形顯示速度。

　　GIS平臺選擇方面應(yīng)結(jié)合企業(yè)自身發(fā)展的需要進(jìn)行慎重選擇，因?yàn)椴煌瑘D形格式轉(zhuǎn)換就意味著數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的丟失，同時(shí)很難確保屬性數(shù)據(jù)的完整性，對保護(hù)原有投資是極其不利的。?

　　6、結(jié)束語

　　配電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)投資大、建設(shè)周期較長的規(guī)模工程，所以在系統(tǒng)啟動(dòng)前，應(yīng)理順企業(yè)自身管理，目標(biāo)設(shè)想充分，對開發(fā)商的技術(shù)實(shí)力和服務(wù)進(jìn)行仔細(xì)考察，充分利用已有的網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)和信息資源，只有這樣才能適應(yīng)不斷變化的市場要求。電力企業(yè)進(jìn)行市場化后，所面臨的問題是提高服務(wù)質(zhì)量和自身管理水平。一個(gè)高效的配 電網(wǎng)管理信息系統(tǒng)將為今后的人員量化管理、用戶個(gè)性化服務(wù)、領(lǐng)導(dǎo)輔助決策等提供有力的 保證。