精品文檔-下載后可編輯配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形維護(hù)系統(tǒng)便攜式移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用研究摘要針對(duì)目前國內(nèi)配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形現(xiàn)有技術(shù)僅能夠通過信息收集，再通過離線方式對(duì)配電網(wǎng)架圖形進(jìn)行編輯，無法通過將現(xiàn)場實(shí)際與圖形相結(jié)合，通過現(xiàn)場調(diào)研、繪制以及確認(rèn)形式，對(duì)配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形進(jìn)行在線編輯。本文提出了利用便攜式移動(dòng)技術(shù)，采用移動(dòng)定位技術(shù)與地理信息系統(tǒng)（GIS）相結(jié)合，并采用移動(dòng)專線作為數(shù)據(jù)傳輸通道，從而達(dá)到實(shí)時(shí)在線編輯配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形的功能。為配網(wǎng)調(diào)度提供現(xiàn)實(shí)的維護(hù)數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，從而為全網(wǎng)的配網(wǎng)自動(dòng)化提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)配網(wǎng)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)移動(dòng)專線實(shí)時(shí)傳遞

目前，在配網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行過程中，往往均使用到配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形，用于對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行調(diào)度、運(yùn)行保障、維修等。在實(shí)際生產(chǎn)及使用過程中，配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形的重要性不言而喻，是整個(gè)配網(wǎng)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。但是在實(shí)際配網(wǎng)生產(chǎn)過程中，配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形往往得不到有效的運(yùn)行維護(hù)，大部分配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形存在以下問題：（1）配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形老化，相應(yīng)的地理信息圖未能與實(shí)際的地理信息進(jìn)行同步更新；（2）配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形中圖元信息陳舊，配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行過程中，各類資產(chǎn)變動(dòng)未能及時(shí)更新至圖形中，造成系統(tǒng)與實(shí)際不匹配；（3）配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形維護(hù)困難，大部分運(yùn)維過程根據(jù)大致的地理信息對(duì)圖元進(jìn)行添加、刪除以及更新，無法有效的對(duì)實(shí)際的地理位置進(jìn)行準(zhǔn)確描述，且改動(dòng)均通過線下離線模式進(jìn)行。

由此可見，配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形為配電網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)運(yùn)行的基礎(chǔ)，配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形的圖元準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)及時(shí)性、圖形顯示合理性是配調(diào)生產(chǎn)的關(guān)鍵要素。如何使得配電網(wǎng)網(wǎng)架與生產(chǎn)實(shí)際保持一致，已成為亟待破解的重要課題。

1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1國內(nèi)外現(xiàn)狀

（1）電子地圖現(xiàn)狀。電子地圖軟件一般利用地理信息系統(tǒng)來儲(chǔ)存和傳送地圖數(shù)據(jù)。電子地圖以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)，融合了數(shù)據(jù)庫技術(shù)，其信息的可視化程度大大提升，表現(xiàn)形式更加豐富?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)的電子地圖擁有多媒體功能，可以對(duì)其進(jìn)行地圖操作，可以分析查找特定范圍內(nèi)的目標(biāo)，可以準(zhǔn)確查找兩點(diǎn)間最短路徑，可以對(duì)屬性信息進(jìn)行可視化分析、統(tǒng)計(jì)，可以進(jìn)行規(guī)劃管理，并具有網(wǎng)絡(luò)功能。

目前，電子地圖應(yīng)用廣泛，可用于城市規(guī)劃建設(shè)、交通、旅游、汽車導(dǎo)航等許多場景中。在電力系統(tǒng)內(nèi)，電子地圖被用于PMS系統(tǒng)（生產(chǎn)管理系統(tǒng)）中，在日常巡視，應(yīng)急搶修、以及調(diào)度系統(tǒng)中均有較為深入的應(yīng)用。

（2）配電網(wǎng)網(wǎng)架。配電調(diào)度系統(tǒng)中，配電網(wǎng)網(wǎng)架為重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為配電網(wǎng)調(diào)度的正常運(yùn)行提供基礎(chǔ)支撐。配電網(wǎng)網(wǎng)架的維護(hù)需要專業(yè)的技能，對(duì)運(yùn)行人員的運(yùn)維要求能力有較高的要求。

1.2需解決的問題

從目前國內(nèi)外現(xiàn)狀來看，配電網(wǎng)網(wǎng)架為配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的關(guān)鍵數(shù)據(jù)之一，配網(wǎng)網(wǎng)架的正確性，對(duì)配網(wǎng)調(diào)度的運(yùn)行有著重要的影響。由于配網(wǎng)網(wǎng)架的技術(shù)性、復(fù)雜性以及專業(yè)性，使得在日常運(yùn)行及生產(chǎn)過程中，配網(wǎng)網(wǎng)架圖形缺乏及時(shí)動(dòng)態(tài)更新的技術(shù)手段，為加強(qiáng)管理，迫切需要建設(shè)簡單快捷、及時(shí)有效以及安全可靠性高的自動(dòng)更新技術(shù)。為此，需要解決以下幾個(gè)問題：

（1）數(shù)據(jù)更新及時(shí)性。配網(wǎng)網(wǎng)架作為配網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)之一，決定了配網(wǎng)網(wǎng)架并非固定不變的。配網(wǎng)網(wǎng)架根據(jù)實(shí)際配網(wǎng)運(yùn)行生產(chǎn)過程的實(shí)際情況而變化，因此配網(wǎng)網(wǎng)架具有動(dòng)態(tài)性。如何將現(xiàn)實(shí)的情況及時(shí)而準(zhǔn)確的在網(wǎng)架圖中進(jìn)行顯示，如何根據(jù)實(shí)際情況的調(diào)整對(duì)網(wǎng)架進(jìn)行添加、刪除、修改就成了需要解決的問題。只有解決了配網(wǎng)網(wǎng)架圖更新的及時(shí)性和準(zhǔn)確性，使得配網(wǎng)網(wǎng)架圖能動(dòng)態(tài)的反應(yīng)實(shí)際的配網(wǎng)運(yùn)行狀況，才能更好的為配網(wǎng)調(diào)度進(jìn)行服務(wù)。

（2）操作簡易性。根據(jù)配網(wǎng)調(diào)度要求，配網(wǎng)網(wǎng)架要求與實(shí)際情況相符合，因此在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中，無法使用邏輯圖對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行操作，因此需要將網(wǎng)架與實(shí)際地圖保持一致。因此配網(wǎng)網(wǎng)架基本采用地理信息地圖作為網(wǎng)架的基圖，在基圖上勾繪出網(wǎng)架的形狀以及各資產(chǎn)信息。將網(wǎng)架和地理信息圖相結(jié)合，這就要求在地理信息圖上操作的簡單性，用戶不需要具有專業(yè)的地圖繪制知識(shí)就能簡單而直觀的反應(yīng)網(wǎng)架的實(shí)際情況以及相應(yīng)的變動(dòng)。

2系統(tǒng)功能

2.1總體業(yè)務(wù)應(yīng)用框架

系統(tǒng)總體應(yīng)用框架如圖1所示。本系統(tǒng)包括移動(dòng)服務(wù)端應(yīng)用、移動(dòng)終端應(yīng)用以及與配調(diào)決策支持系統(tǒng)的接口功能三個(gè)部分。

（1）與配調(diào)決策支持系統(tǒng)接口。配調(diào)技術(shù)支撐系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)了與移動(dòng)終端之間電網(wǎng)數(shù)據(jù)、地理背景數(shù)據(jù)的雙向交互及共享，通過從配調(diào)決策支持系統(tǒng)獲取地理背景、電網(wǎng)圖形和設(shè)備臺(tái)帳數(shù)據(jù)，形成移動(dòng)終端所需數(shù)據(jù)包并下載至移動(dòng)終端，并將移動(dòng)終端上維護(hù)的圖形和臺(tái)帳數(shù)據(jù)同步至配調(diào)技術(shù)支撐系統(tǒng)。（2）移動(dòng)服務(wù)端應(yīng)用。作為配調(diào)技術(shù)支撐系統(tǒng)與移動(dòng)終端應(yīng)用之間的橋梁實(shí)現(xiàn)兩者之間數(shù)據(jù)的共享與交互，并提供終端及安全管理和系統(tǒng)管理等基礎(chǔ)支持功能。（3）移動(dòng)終端應(yīng)用。從移動(dòng)服務(wù)端獲取作業(yè)任務(wù)后，在移動(dòng)終端上實(shí)現(xiàn)圖形的查詢、瀏覽、圖形維護(hù)和臺(tái)帳編輯等功能，并將圖形維護(hù)和臺(tái)帳編輯結(jié)果更新至配調(diào)決策支持系統(tǒng)。

2.2移動(dòng)服務(wù)端應(yīng)用

移動(dòng)服務(wù)端為數(shù)據(jù)中心，將所有移動(dòng)終端數(shù)據(jù)在移動(dòng)服務(wù)端進(jìn)行存儲(chǔ)，包括地理信息圖GIS的更新和下發(fā)，臺(tái)賬數(shù)據(jù)表以及權(quán)限管理模塊。

（1）數(shù)據(jù)包管理。數(shù)據(jù)包范圍的劃定支持圖中邊界框選，數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包括框選范圍內(nèi)的地理圖、站內(nèi)模擬圖、設(shè)備臺(tái)帳數(shù)據(jù)。

移動(dòng)終端啟動(dòng)時(shí)，通過查詢移動(dòng)服務(wù)端是否有更新，若有則通過在線自動(dòng)更新的形式完成數(shù)據(jù)及任務(wù)的下發(fā)，從而避免人工手動(dòng)完成更新的。同時(shí)服務(wù)端可以主動(dòng)推送更新數(shù)據(jù)至移動(dòng)終端。

（2）終端安全管理。終端設(shè)備權(quán)限控制功能，只有注冊(cè)在案的終端設(shè)備才允許通過接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的下載和上傳。終端登錄用戶的身份校驗(yàn)傳輸采用加密方式確保相關(guān)信息的安全。終端文件采用存儲(chǔ)卡+數(shù)據(jù)文件雙重加密的技術(shù)手段，保障數(shù)據(jù)安全性。

2.3移動(dòng)終端應(yīng)用

移動(dòng)終端根據(jù)下載的地理信息圖及臺(tái)賬信息，在終端完成業(yè)務(wù)應(yīng)用。移動(dòng)終端的使用，使得現(xiàn)場工作人員能與系統(tǒng)進(jìn)行交互，能實(shí)時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，提高了工作效率及準(zhǔn)確度。

移動(dòng)終端主要功能有：（1）圖形查詢?yōu)g覽功能。能實(shí)現(xiàn)地理信息圖形的基礎(chǔ)瀏覽功能，包括平移、縮放、全景等基礎(chǔ)圖形瀏覽工具，支持手勢(shì)輸入。（2）圖形輔助功能。移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)距離測量及面積測量功能，通過GPS位置實(shí)現(xiàn)設(shè)備坐標(biāo)采集，從而將現(xiàn)場臺(tái)賬數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充整，同時(shí)通過現(xiàn)場拍照，建立與電網(wǎng)設(shè)備的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

3總體架構(gòu)

3.1應(yīng)用架構(gòu)

基于便攜式移動(dòng)終端設(shè)備內(nèi)嵌圖形應(yīng)用軟件，具有電網(wǎng)圖形、地理背景數(shù)據(jù)的圖形顯示、查詢等基礎(chǔ)圖形功能；具有電網(wǎng)圖形數(shù)據(jù)離線導(dǎo)出功能，方便現(xiàn)場工作人員與實(shí)際電網(wǎng)和設(shè)備進(jìn)行核對(duì)；具有電網(wǎng)數(shù)據(jù)維護(hù)功能，方便現(xiàn)場工作人員在現(xiàn)場進(jìn)行電網(wǎng)數(shù)據(jù)維護(hù)。

3.2技術(shù)架構(gòu)

電網(wǎng)圖形移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)主要由移動(dòng)圖形APP、電網(wǎng)圖形移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)及圖形桌面應(yīng)用三大部分組成。

移動(dòng)圖形APP運(yùn)行在移動(dòng)終端設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)圖形、臺(tái)帳屬性數(shù)據(jù)的查詢?yōu)g覽、編輯等功能。移動(dòng)圖形APP底層利用嵌入式數(shù)據(jù)庫（SQLite），圖形引擎采用與配調(diào)技術(shù)支持系統(tǒng)一致的數(shù)據(jù)模型、坐標(biāo)系（西安80）及繪圖算法，支持Andriod/iOS/WindowsMobile/WindowsRT等移動(dòng)操作系統(tǒng)，采用C++/QT實(shí)現(xiàn)。

圖形移動(dòng)應(yīng)用服務(wù)運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端，為移動(dòng)應(yīng)用APP提供服務(wù)調(diào)用接口，主要包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)、實(shí)時(shí)庫服務(wù)、圖形服務(wù)、電網(wǎng)GIS平臺(tái)服務(wù)、離線數(shù)據(jù)管理服務(wù)等接口，新增接口采用REST風(fēng)格。

圖形桌面應(yīng)用在原有配調(diào)技術(shù)支持系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，完成移動(dòng)圖形APP顯示參數(shù)配置、網(wǎng)格索引優(yōu)化配置、離線數(shù)據(jù)導(dǎo)出、電網(wǎng)編輯數(shù)據(jù)導(dǎo)入（文件方式）等功能。

3.3應(yīng)用效果

該項(xiàng)移動(dòng)應(yīng)用技術(shù)達(dá)到了國內(nèi)先進(jìn)水平，能大幅提高電力配網(wǎng)業(yè)務(wù)的開展，有效降低了生產(chǎn)運(yùn)營成本。同時(shí)也為解決現(xiàn)場開展業(yè)務(wù)的關(guān)鍵性問題提供了解決思路，為企業(yè)的信息化建設(shè)和應(yīng)用水平的提升開辟了新的模式和方向。

配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形維護(hù)系統(tǒng)經(jīng)過半年的上線運(yùn)行，對(duì)黃山市城區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架實(shí)現(xiàn)全覆蓋，其中資產(chǎn)臺(tái)賬與實(shí)際匹配率達(dá)到98%，數(shù)據(jù)更新同步每天一次，保證了數(shù)據(jù)同步的及時(shí)率。