输配电网GIS系统技术点分析

摘 要： 针对输配电网GIS系统，提出新的技术思路，阐述GIS定义；同时针对系统技术难点做出基于国产平台的开发阐述。主要分析方面为一体化设计和图形应用技术及身份认证服务。

关键词： GIS；一体化；图形复用；自动关联；组件技术

中图分类号：TM727 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210161－01

0 引言

GIS是地理信息系统（Geographic Information System）的简称，它是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的空间信息系统。 在系统建设中一体化的设计是整个系统的重要基础和难点。图形资源复用技术和自动关联技术的应用提高了图形对系统功能应用的支持。统一认证服务等加强了系统的安全应用。

1 输配电模型一体化设计

传统生产管理中的输变电系统和配电系统是相对独立的系统，两者之间并没有建立关联和一体化设计，因此许多依赖全网一体化信息的业务功能难以实现。为了改变这种“输变配孤岛”现状，提出了输变配模型一体化的设计思想。该设计思想通过输变配模型一体化技术构建输变配全网模型（一张网），在基础结构上无缝连通输电网和配电网，并统一厂站和设备库相关标准，统一全网拓扑，统一全网图形。输变配模型一体化技术既能满足输电、变电、配电在管理上的相对独立性，又能使那些需要全网一体化支持的应用需求从根本上得以满足。在构建一体化电网模型时，需要充分分析输变电、配电管理模式的差异，从更高的层次抽象出共性特点。两者对于设备的关注点、管理模式、业务开展方式均有差异，即使是对于同样类型的线路或杆塔设备，输电和配电管理人员所关注的设备属性差异也较大。

2 地理图形资源复用技术

系统中的许多应用均需要图形的支持（这里主要指非 GIS 图形，如变电站一次接线图、各类二次系统图等），以增强直观性，方便操作，提高用户体验。由于这些图隶属于分布广泛的基层厂站，涉及多个专业，因此这些图的数量极大。以往非一体化设计的系统往往出现用户重复绘图的局面，图形利用率很低，图形资源浪费巨大，而且用户需要熟悉多套绘图工具，适应多种图元和图形样式，使用极不方便。将各类应用所需的图形作为一种重要的公共基础资源进行设计和开发，对各应用所需的图形功能进行了原子化设计、接口抽象和功能封装，以最大限度提高复用性，支持各类应用方便一致地使用同一套图形资源。用户一次作图后即可在各应用场合使用，免除不必要的绘图工作量，消除图形信息的不一致性，图形复用程度高，并可显著提升用户体验。

3 图数自动关联技术

图数自动关联技术实质上是图元对象与设备对象之间的自动关联，图元对象是指站内接线图中用于显示设备的基本图形元素。GIS系统采用图元对象与设备台帐中的相关设备对象自动批量关联技术，大大降低绘制站内接线图时建立图元对象和设备对象对应关系的工作量。在站内接线图绘制系统中，对于不同类型的设备分别用不同样式的图元来展现，同一类型的设备用同一样式的图元（或一组图元）来展现，图元类型与统一设备库中的标准设备类型存在的多一对应关系。依据图元类型与设备类型标准的对应信息，系统在自动关联图元对象和具体设备对象时就能大大减小关联的检索范围，提高检索效率和检索命中率。因此，建立图元类型与设备类型标准的对应关系是实现图元对象和设备自动关联的基础。通过站内接线图绘制系统绘制具体站内接线图时，在绘制者选定图元并输入了图元对象对应的设备运行编号或名称后，系统可在该图元对应的设备分类范围内自动匹配相应设备。如果用户输入的是设备运行编号，则系统可以匹配出图元对象对应的唯一设备，并自动关联上该设备；如果用户输入的是设备名称，系统通过模糊匹配可能会匹配出多个设备，此时需要绘制者做出选择，系统关联上用户选择的设备。在绘制完站内接线图后，系统可以将图中所有图元对象所关联的设备信息汇总，系统将站内接线图中没有关联设备的图元对象高亮显示，以便于用户查找和浏览。在绘制站内接线图时，绘制者也可以不进行图元对象和设备的关联，在绘制完接线图后，系统提供将接线图中所有图元对象和设备批量自动关联功能。在批量关联时，对于能够唯一匹配的图元对象，系统自动和设备建立关联关系；对于无法唯一匹配的图元对象，系统提示绘制者选择设备后，再进行关联。

4 组件技术可供二次开发调用的函数清单

MnuFile文件（&F）；mnuEdit编辑；mnuDisplay浏览；mnuSelect选择；mnuConnect连通应用；mnuTool工具；=submStatByLine按线路统计；mnuWindow窗口；toolDisplay显示；toolEdit编辑；toolConnect连通应用；toolSelect选择；toolNavView浏览；toolGroupID地图切换；=toolWindowList子窗体列表；toolOperate停电操作；toolMapEdit地图编辑；toolEditBase图元编辑；mnuPopup弹出菜单mnuPopupMiniOcxMode弹出菜单；submTransmitNotTool调度管理；mnuAdminTool管理员工具；submSp

EcialArea特殊区域；submDirtyArea污区；mnuTransmit输电运行管理；mnuTransmitNot高级应用；submGPSLineWalkingGPS巡线；submQXManage缺陷管理；submPWMap配网联络图；mnuFormat格式；submAlign对齐；=submMakeSameSize设置相同大小；submHorizontalSpacing水平间距；submVerticalSpacing垂直间距；submAdjust镜像调整；mnuSystem系统；mnuView视图（&V）。

5 图形服务器

运行GIS服务器端软件，实现图形数据的存储、管理，并保证各客户端之间的通讯和协同工作，响应其它系统对图形数据的访问请求。分布式协同工作环境：能支持多部门、多用户同时对同一设施对象进行修改或查询操作，系统提供对象级及图元级的锁定操作功能。异步方式数据更新：能支持用户与服务器之间的异步数据更新，从而大大提高用户端分布系统工作运行效率及数据安全性。提供及时的网络拓扑重构功能，即用户修改了电力设施网络连接关系后，系统能够实时响应，同步自动更新全信息应用模型。

6 统一身份认证服务

此服务主要需要具备三项功能：用户注册，用户在统一身份认证服务中注册账号。以后这个账号可以在所有使用统一身份认证服务的应用系统中使用。账号关联。如果用户之前已经在相关的应用系统中拥有账号，同时也已经设置了相应的权限，那么用户能够将这些应用系统的账号与统一身份认证服务的账号进行关联，使得用户登录统一身份认证服务之后，就能够自动使用相关的应用系统用户来访问应用系统。

用户认证为应用系统提供用户身份认证，兼顾以下两个应用方式：应用系统使用统一身份认证服务作为它的用户系统，用户与应用系统进行交

互，并进行登录操作，应用系统将用户提供的用户名、密码等转发给统一身份认证服务以检验其是否通过授权。用户首先登录统一身份认证服务，并获取权限令牌，然后可以使用这个权限令牌访问其它应用系统，应用系统接收该权限令牌时应当与统一身份认证服务进行交互，以检验访问的合法性。

7 结语

目前GIS已经逐渐成为城市配网输配电控制技术的基础，它的发展方向应该是更多的图形化和实效化。图形新技术的应用将会不断加入到系统中去，因此在对图形新技术的嵌入接口及二次函数调用上，都成为一个密不可分的整体性技术点，也是今后发展和分析的重点。

参考文献：

[1]段海凤、李建辉、李建明，配电网络GIS系统研究[J].科技传播，2011.

[2]李建明、申丽娜、王军利，配网地理信息系统功能框架[J].硅谷，2011.

[3]汪际峰、沈国荣，大电网调度智能化的若干关键技术问题[J].电力系统自动化，2012.

作者简介：

宋卫星（1970-），男，辉县市电业局副总师，工程师，北京交通大学工程硕士，研究方向：电力调度系统自动化及电气技术智能化应用。