基于3S技术的贵州电网输电网信息管理系统
- 时间:2012-10-19
- 来源:
亿万先生软件(来源:电力爱科网 作者:不详)
3S技术是GIS,RS,GPS的简称,即地理信息系统,遥感及全球定位系统的总称。作为空间信息处理的这三个技术系统,在空间信息管理中各具特色,均可独立完成自身的功能。同时,它们所能解决的问题之间又有很多关联性,在功能上又各自存在着优点和不足。因此三者的结合和集成已成为空间信息技术的发展方向,也是空间科学发展的必然趋势。
遥感与地理信息系统是近来迅速发展起来的空间信息获取和处理新技术,已广泛应用于资源与环境管理各个领域。在3S系统中,GIS(Geographic Information System)是具有高效的空间数据管理和灵活的空间数据综合分析能力的计算机信息系统;遥感(Remote Sensing)信息具有周期性、动态性、信息丰富、获取效益高,能高效地获取大面积的区域信息,利用多角度遥感数据获取地面高程;全球定位系统GPS(Global Positioning System),具有精确的定位和导航能力,准确定时和测速能力,以及实时的数据采集能力,但本身通常无法给出目标点的地理属性。因此,只有三者结合起来形成一个有机系统,通过技术的整合与集成,才能发挥更大的作用。
贵州电网输电网信息管理系统项目就是在“3S ”技术集成基础上建设的系统,它以输电网管理为主要对象,提供输电设备、设施、电网运行状态以及输电线路走廊相关的雷电、污区、重冰区、林区和特殊区域等方面信息,与地势、地貌 、河川、城镇、公路,以及气象、水文、地质、植被、土地等资源和生态环境信息集成于统一系统中,以虚拟化、可视化的方式提供直观的、人性化的信息展示界面,实现多要素综合查询显示、统计、分析等功能。
创新点:
(1)应用3S技术:该项目以地理信息系统(GIS)为核心,集成遥感技术(RS)和全球定位系统(GPS)构建了输电网信息管理系统;并以贵州电网综合业务数据网络(广域网)为支撑,集成了输电设备的空间分布、环境及属性信息,以WebGIS方式提供面向全省的信息服务,形成了省内集中统一的应用平台,实现了信息集成和资源共享。
(2)贵州电网输电网信息管理平台:实现贵州电网设备空间数据和属性数据的一体化应用,整合电网信息系统资源,采用IEC61970公共信息模型,在国内首次实现了基于资产管理平台的贵州输电网生产管理、雷电监测、SCADA和污区管理等系统的集成应用,保障贵州电网安全、稳定运行。
(3)建立以省级电力管理区域为目标的输电设备地理分布及属性信息管理系统,在技术系统上建成了全省集中管理支撑平台,实现了在广域数据网络上的“大集中”应用模式。
技术特点:
(1) 分层和模块化的软件设计思想 系统采用分层和模块化的设计思想,整个软件在结构上分成业务应用层、应用系统平台层和基础平台层,在功能上分成二维GIS、三维GIS、WebGIS几个模块。通过对系统合理的软件结构设计,保证了系统在开发时的分步设计和模块化开发,在实际应用中的分阶段实施和产品的灵活性、可靠性和稳定性。
(2) 良好的开放性 支持各类硬件平台及操作系统(windows NT/UNIX)、支持主流商用数据库(SQL Server/Oracle等)、支持多种图形数据及文档格式、支持通用协议,具有良好的开放性。
(3) 安全性和灵活性 系统具有应用级、系统级的多级安全认证机制和周密完善的权限审核管理,保证了系统的安全性;同时,通过不同的权限设置,可以灵活配置不同用户的客户端系统,获得满足用户需求的应用。
(4) 浮动用户管理 本系统在GIS功能方面,提供网络浮动用户管理功能,即只控制同时登录的用户数,而安装用户端软件的用户不做限制。系统以"网络浮动方式"管理用户使用许可证,当系统当前运行用户数不超过使用许可证总数时,网络上任意一台有权限的计算机均可运行系统。 应用特点: 本系统采用商用GIS技术,建立了面向贵州输电网的AM/FM/GIS平台,将输电网的生产运行业务管理与AM/FM/GIS紧密结合,充分发挥AM/FM/GIS技术的优势,为电力企业的输电网生产管理提供全面的业务管理。
该系统主要具有以下应用特点。
(1) 强大灵活的电网GIS建模功能 (1.1)根据塔位明细,系统提供三种建模方式,实现基于GIS的电网自动建模; (1.2)可对电网进行分段建模,以及建模后的杆塔移动、新增等操作; (1.3)实现对输电网的T接线、分界点建模; (1.4)根据二维电网模型,自动建立三维GIS电网模型; (1.5)用户可以方便调整电网模型。
(2) 完备的设备管理功能 借助AM/FM/GIS技术,针对贵州输电网设备,建立了"图形-数据"、"数据-图形"关联关系,为用户提供了多种方便的检索、查询、统计功能。
(3) 直观的三维GIS巡视功能 (3.1)以等高线自动生成数字高程模型(DEM),在三维图上立体显示杆塔和线路、交叉跨越、行政区划等信息,可沿线路实景进行三维漫游、旋转、缩放、沿线跟踪,便于电力企业生产运行人员直观地进行电网管理工作; (3.2)实现三维GIS下的飞行巡线,可以直观的查看输电线路的交叉跨越信息、地理环境信息,便于对输电线路的巡视管理。
(4) 数据综合展示平台 (4.1)是国内电网公司首次统一集中建设的全省输电网的图形化应用平台,率先为贵州电网公司输电网的运行和管理搭建一个基于空间地理信息数据的基础支撑平台; (4.2)结合该平台可对生产管理系统、污区管理、雷电监测管理、SCADA系统等孤立的数据进行有效整合和展示。
(5) 生产管理系统接口与生产业务应用 (5.1)与生产管理系统接口,把生产运行信息与GIS图形建立关联,达到生产数据的一致性和重用性的目的; (5.2)在二维GIS图上,可以直观的查看缺陷、检修、设备评级、特殊区域等与生产相关的信息的分布情况,使领导者能迅速了解生产信息基本情况,进行决策。 (5.3)二维GIS图上的典型路径使巡视人员可以直观地了解最佳巡视路径,提高工作效率
(6) 雷电监测接口与雷电监测业务应用 (6.1)通过动态着色、闪烁展现雷击信息,实现雷电定位系统测量区域内落雷分布、雷电强度和密度,准确定位到雷击故障点; (6.2)充分利用空间数据对雷击数据进行统计分析,可实现对所有高危雷击告警显示(距离线路100m范围内,该范围可根据实际情况设置)。 (6.3)通过空间统计分析,实现对指定线路的指定范围内的雷击点进行统计分析;
(7) 污区管理应用 污区管理是输电管理的一项重要工作,许多故障都和污区有关,用人工方式出一张污区图非常麻烦。各基层单位到现场采集盐密值和污源位置分布,然后在每一年的固定时间上报,根据上报的盐密值以及历史经验,在纸质地图上画出大致范围并且确定出污区等级,最后到印刷单位制成最终污区图,再下发给各单位。这样方式上报过程繁琐、描绘费时费力,造成了大量人力、物力的浪费。
以地理信息系统(GIS)为核心结合遥感技术(RS)和全球定位系统(GPS)构建贵州电网输电网信息管理系统,将输电设备空间分布信息、属性信息、状态信息及相关环境信息集成共享,实现了与雷电定位系统、生产管理系统、调度实时信息系统等的数据交换,绘制了与线路相关的污区、覆冰区、林区及特殊区域等,提供了对输电设备实施虚拟化、可视化和网络化管理的现代信息技术手段,有效提升了工作效率和管理水平,取得了良好的效果;在建设模式上借助于贵州综合业务数据网络(广域网)的支撑,以全省集中模式,构建统一系统平台,按输电设备属地化管理原则,对输电设备信息实施维护,以WEBgis方式提供面向全省的信息服务,实现了系统运维的集中管理,完成了真正意义上的以省为区域的大集中应用模式,有效消除了信息系统与业务管理之间难以融合的鸿沟,促进了信息系统与业务管理之间的和谐并进。
系统的建成和投入运行,有效提升了输电网管理水平,业务处理达到了规范化、标准化和系统化;有效提升了工作效率、减少了劳动强度,促进了业务处理人员向知识型员工的转变,改变了输电管理的传统模式,手段的创新导致了管理方式的改变,推动了体制、机制的变革。