基于GIS输电线路信息管理系统的设计与实现

摘 要：输电线路设备存在空间分布信息点多、面广、容易混淆等特点， 作者运用地理信息系统技术，对输电线路地理信息管理系统（TSMIS）及其应用进行研究，阐述了该系统的设计思想、框架结构及其实现的技术支撑，结合汕头供电局输电管理所的开发后的应用情况，对输电线路信息数据的处理与管理、系统功能等进行描述。

关键词：便携式GPS 输电线路地理信息管理系统 手机端线路管理

一、引言

送电线路当发生故障，重合不成功时，多班组联合巡视，快速查找故障点及快速到达抢修地点是恢复送电。对于快速到达抢修地点关键在于能认得路，解决的办法还是必须开发实用的地理信息系统。以前做的基于GoogleEarth及灵图集成软件应用在输电线路杆塔、巡线道及车道管理系统中只停留在电脑查阅方面，由于受限于硬件、地点、使用人的操作能力等，实际应急特巡、抢修使用起来实用性还是较低。近期，我们开发了一套新地理信息系统是集合GPS导航/电子地图软件，通过开发，能多平台使用、能导航定位，使输电线路杆塔、巡线车道、巡线步行道地理信息系统得以开发，发挥其在工作中作为高效工具的作用。

二、输电线路特巡、维护快速找到故障点

故障性巡视等等的特殊巡视就是要快速找到故障点，关键任务是快速到达待查地点、准确发现故障、准确快速上报故障，这些也是故障性巡视高效完成的关键。而故障性巡视很多都是由多班组分段协作完成，这就产生一个关键问题，别的班组并不熟悉甚至不知道现在发生故障的线路应该怎么走，就算车道的路找到了，巡线人员下车后也不知道步行巡线道怎么走，巡视时间大大增加。这时需要有输电线路地理平面图，而传统的手工测量图主要存在GPS测量精度低、体积大、携带难、观测点之间需通视等缺点，三年前开发的基于GoogleEarth及灵图集成软件主要存在受限于硬件、地点、使用人的操作能力等缺点，使用起来实用性还是较低。为此，我们又重新开发了另一套系统――基于智能手机的输电线路信息管理系统（TSMIS）。

三、TSMIS系统总体设计思想及其实现

1、系统总体设计思想

以符合软件规范、提高效率、界面友好、便于实际运用和操作为指导思想。采用软件工程面向对象的设计思路，运用原型法，使输电线路管理所软件开发人员与输电线路管理所用户人员实现交互，一方面保证系统实现过程与实际应用相符；另一方面使用户参与系统的开发，保证用户对系统的基本维护能力和深层次的应用。

2、系统设计原则

根据设计思想，系统设计遵循以下原则：

（1）针对性：以提高输电管理所日常事务管理效率、输电线路地理信息质量为准则，为输电管理所提供及时、准确、有效的信息，体现实用价值。

（2）规范性：系统的设计应符合各个计算机平台的使用规范（Windows、linux、MacOS、WinCE、Android、IOS、Symbian），保证系统开发的通用性，便于各种终端设备（PC、Phone、PAD、PDA）的使用。

（3）完备性：包括基础数据的完备性和系统功能的完备性，基础数据的完备性指数据中存储信息足以满足系统的正常运行和输电管理所日常工作的需要。系统功能的完备性指根据部门需求设计各种模块， 充分实现信息的有效管理。

（4）可扩充性：系统的功能和数据库必须通用化，可根据部门需求进行扩充或移植， 以保证系统的可持续发展性。

（5）安全性：信息安全是信息系统的重要课题，也是电网安全的根本。该系统必须根据不同用户有不同权限级别的访问权限。

3、系统的框架体系结构

系统设计的基本思想以图形为基础，在卫星平面图、交通道路图、数字高程模型的基础上管理输电线路设备的各种信息；将空间数据与属性数据相结合，使系统操作更加方便、管理能力增强。系统的总体结构包括空间数据库、属性数据库的建立，空间数据、属性数据的浏览、输入与输出、双向查询等。系统具备普通MIS（ Management Information System） 的基本功能，还具备普通MIS不具备的优点，即能进行输电线路设备空间数据及属性数据的查询。

四、新系统设备信息数据的处理与管理

1、输电线路设备信息的数据体系

系统数据包括基础地图数据、输电线路设备数据、输电线路专用交通道路数据等。基础地图数据主要是输电管理所管辖线路范围内的卫星地图、数字高程模型（Dem），包括基础交通道路、水系、行政区划、各种公用地标要素等。输电线路设备数据包括输电线路设备的空间数据和属性数据。输电线路专用交通道路数据是除公共道路数据外，其他通往输电线路设备的巡线车道、人行巡线小道、应急抢修特殊通道等道路信息。

2、数据的采集与处理

数据的采集以图形数据、矢量数据、GPS格式数据为标准，建立矢量地图库。工程属性数据的获取，可以依靠输电线路设备设计档案等多途径获得。根据获得的数据，完成基于图形的各种功能。

五、新系统应用实践

1、今年4月25日500kV汕榕甲线线路跳闸、重合闸不成功，紧急需要输电管理所所有班组协同故障巡视。以前协助故障巡视由于其他非线路管辖班组对该线路路径不熟悉，需要管辖班组人员带路，协助特巡人员对于巡线人行道只能边找边走，巡视时间大大的增加。

2、110kV棉河线N20-N21跨越一个大水库，由于今年雨水较多，水库水满，原来修在水库边的巡线人行道已被水浸无法行走。这次靠手持机的输电线路设备地理信息中高清导航图直接找出附近可行的人行道来绕过满水的水库找到另外通道。

六、系统后续研发思路展望

根据输电线路运行的现场实际情况，对《输电设备缺陷管理制度》进行进一步细化，针对设备本体和线路通道，建立历史缺陷数据触点查询，专人对数据进行集成管理更新，能通过模拟技术再现缺陷的情况，该技术也将为管理者判断和分辨缺陷级别提供有力的保障。由于涉及信息外泄问题，智能终端使用本系统都保持脱网状态，历史缺陷及数据更新继续使用脱网数据包更新。

七、结束语

输电线路信息管理系统（TSMIS）是采用先进的建模技术实现对输电线路的管理展示，可为输电管理所对输电线路的精细化管理打下坚实的基础。该系统的建设具有非常重要的现实意义，对提高应急抢修效率起到关键作用，同时也成为输电管理所日常管理的得力工具，是输电线路智能管理系统的重要组成部分。