电力设施GIS数据采集系统项目解决方案

Trimble GPS在电力公司

电力设施GIS数据采集系统解决方案

建

议

方

案

北京望邦天鑫科技发展有限公司

2011年11月

1项目背景

电力行业是国民经济发展的基础行业，同时，它又是一个技术密集、资产密集的行业。近年来，我国已经开始规划和实施电力行业的信息化发展战略，其重点就是实现电力资产管理的信息化，建设“数字电网”。采用GIS技术可以显著提高以空间数据为基础的电力信息处理分析的能力，因此建立电力GIS应用系统进行电力设施数据采集和分析处理成为电力信息化的重要手段。借助GIS应用平台，可实现电力设施的设计和更改管理、运行维护管理、故障停电管理、服务和市场分析、网络分析和企业信息访问及更新等。不仅如此，GIS系统还能提供多空间数字电网模型、实用化电网数据维护工具、丰富的电网分析工具，达到构筑企业协同工作环境、提高服务质量、完善业务流程指导生产、提高决策效率的目的。

不同企业有不同的工作流程和业务逻辑，不同电力企业的GIS系统对数据提取、分析和处理可能有不同的思路，或偏重于某些方面的应用，但是几乎所有的电力GIS都包括以下一些基本功能：

●基本GIS功能：包括工作环境设置、图层操作、图形浏览、打印输出、

长度面积量算等基本功能；

●自动成图功能：包括GPS数据文件接收、输电设备维护、变电设备维

护、相位图的编辑、注记层的编辑生成等功能；

●设备管理功能：包括查询统计、单线图提取、线路模拟追踪等功能；

●污区管理功能：包括历年污区图的调阅和打印、记录大气环境和典型气

象资料、记录污源分布信息、记录盐密点档案信息、记录线路污闪信息、

进行污区图的编辑、各种专题图的产生、设备防污、污区查询统计等；

巡线管理：GPS数据录入接口、图形数据输入、危险点数据录入、危险点查询等功能

所有这些功能都是以大量的电力设施的数据为基础的，因此，建立和完善电力GIS必须首先解决电力设施数据采集维护问题，包括设施的属性数据和空间数据。其中属性信息涉及设备的编号、名称、型号、缺陷记录、检修记录、设备台帐、缺陷通知单、设备档案、线路条图和图片等；空间数据则包括以各种形式表达的电力设施的空间坐标，这些空间坐标一方面将作为电力设施的重要基础数据，另一方面用来检验人员到位情况，起到监督工作的作用。

采用GPS/GIS产品可以很好的解决数据采集问题：

1.GPS/GIS产品具备的快速、高精度定位以及自动数据记录功能，与传

统的手动记录相比，能够大大提高数据采集效率。

2.可以配合激光测距仪使用，只要外业人员走到设备周围，无须靠近即可

实现数据采集，可以保证巡检人员的安全。

3.系统可以结合视频图像采集系统，在采集位置数据和一般属性数据的同

时，采集相应的图像信息，形成丰富和直观的GIS属性数据库。

4.它不依赖附加在电力设备上的信息设备，因此无需另行安装信息设备，

可以节省大量投资。

5.现场采集的数据可以通过蓝牙、数据线缆等方式，甚至可以通过移动通

信方式即时进入数据处理系统，为内业处理节省了时间。

6.GPS轨迹数据和原始观测数据无法或者难以更改，可以作为考察外业人

员工作到位情况的一种手段，从而较好地解决了人员管理的问题。

2需求分析

2.1采集位置数据

电力用户主要应用GPS测定输电、变电设施如线杆、变压器等的位置信息，所有这些位置数据将被导入GIS系统中，显示在背景地图上。在需要的时候，用户可以依据位置数据进行事故分析、最佳抢修方案设计等各种应用。

上述目标有的呈点状，如线杆、井盖等；有的呈线状，如110KV线路走向等；有的呈面状，如供电区域，测定目标的多种状态要求GPS设备能十分方便的进行点状、线状和面状地物的测量和记录。

定位精度方面，大致有三种精度要求，一是10米精度，用于线路的日常巡检和工作监督。一是要求在1米以内，如线杆、变压器等；部分点位如对市内线缆工区的设施密集区的电力设施要求达到定位精度达到0.5米以内。

由于GPS单点定位精度在10米左右，采用Trimble产品，单点定位精度一般可以稳定在5m（RMS）左右。对于要求达到亚米级定位精度的点位，必须采用差分定位技术才能满足。差分定位可以分为实时差分和后处理差分两种系统及作业方式。实时差分需要在基准站和流动站之间建立通信链路，用于实时传输RTCM差分改正数据，使用实时差分可以在观测时即得到高精度的定位结果，具有很好的时效性，但是实时差分设备一般相对比较昂贵，或者需要缴纳一定数额的服务费才能使用。后处理差分在外业观测阶段仅能达到5~10米的精度，但是经过内业软件处理后可以达到亚米级甚至更高的精度，且操作简单，易学易用，工作灵活，而且无需缴纳服务费。

如果同一种设备既能够进行后处理又能进行实时差分，会更加理想。

2.2采集属性数据

属性数据是除位置数据之外的另一种重要数据，它包含了用户所关心的与行业应用直接相关的重要信息。如变压器的名称、编号、规格、等级、功率、设备损坏情况等等。属性数据涉及到两方面的应用，一是作为电力GIS系统的基础数据；二是作为管理和决策的依据。

不同地物有不同的属性项，不同的属性项又有不同的存储、显示方式，如变压器的属性项有编号、名称、类型、规格、功率、损坏情况、上次维护时间、维修记录等。其中编号属于数字形式，可以由用户手动输入，也可以由系统自动生成；名称属于文本形式，适于手写输入，而类型和规格可能更适于菜单选择；上次维护时间则属于日期格式，以系统日期对话框方式选择输入。

用户要求所采用的GIS数据采集设备能够非常方便的进行属性数据的采集。一个有效的方法是建立和使用行业数据字典，如电力行业的数据字典应该包含线杆、变压器、变电站、电闸等地物目标，每个地物目标应预设了相关的属性项目，例如用户采集线杆目标数据，在采集该目标位置数据的同时，设备界面应自动出现该目标对应的属性项目，供用户填写和选择输入，这样当目标的位置数据采集完毕时，其对应的属性数据也被记录下来。在采集下一个线杆目标时，设备会重复上述过程。这样做的好处在于，你不会遗漏任何一项属性信息，因为设备上的数据字典显示出所有你需要记录的属性项，如果事先规定了缺省值，有些属性项目甚至不需要用户输入，系统会自动将其赋为缺省值。

2.3采集视频数据

有时仅有数字或文字信息是不够的，因为不够直观，这时需要采集图像信息，

但是使用数码相机直接拍照的弊端是难以跟具体的地理位置相对应，借助RedHen系统可以将静态图片，甚至将动态图像信息与地理位置相对应，生成具有丰富视觉信息的多媒体地理信息数据库。通过该系统，可以导出为GIS平台能够识别的数据格式。

2.4路线规划导航

在突发事件爆发时，需要抢修人员在第一时间赶赴出事地点，这时GPS设备应该能够为抢修人员导航，由于事先已经采集了所有电力设施的位置信息，可以根据现场其他信息很快找到出事地点对应的设备信息，或者根据巡视队员的GPS位置报告，快速锁定故障设备，并将该事发地点设置为导航目标，GPS设备可以引导抢修队员快速到达现场。

前期数据采集阶段，常常需要根据工作计划对作业路线进行事先规划，若干作业点作为航点，若干航点组成航线，在野外作业时启用航线导航，GPS就可以为外业人员带路，直观地显示出距离下一个作业点的距离、方位等，如果接近预定点到足够距离，GPS会报警提醒。后期数据更新维护时，需要将前期采集的、待更新的数据上传到GPS设备上，启用这些数据作为导航目标后，GPS设备会带领外业人员到目的地。

如果能够导入背景地图，使得在显示实际轨迹的同时显示背景图，则不仅有利于规划航点，而且方便野外导航，那就更完美了！

2.5巡检轨迹记录

配备GPS设备的目的除用于数据采集和维护以外，还有一个用途就是记录

日常巡检轨迹，这些轨迹不能手动创建和更改，只有亲到实地才能记录巡检地点的轨迹，巡检完毕后上传到内业软件上，可以直观的显示在背景地图上，所有巡检轨迹均存贮和分析，作为日常工作记录，能够有效的监督巡检人员的工作。

用于记录巡检轨迹的GPS设备的定位精度不要求太高，但数据存贮空间应足够大，电池电量也应该足够大，可以适应较长时期巡检轨迹记录的要求。另外这种设备应该轻便、小巧，易于携带。

2.6内业数据处理

●外业数据存贮在GPS设备上，首先要通过数传线缆或蓝牙无线方式下

载到用作数据处理的PC机或工作站上。

●对于后处理差分方式，应用GPS后处理软件，对基准站和流动站数据

进行差分后处理，提高精度至亚米级。

●对于实时差分方式或已经差分后处理的数据，包括位置数据和属性数

据，图像数据，下载后可以直接导入地理信息系统。

●第三就是利用该地理信息系统做进一步的处理，根据需要生成一系列的

成果数据和图表。

●如果需要对数据进行定期更新，则需进行与上述相反的操作，即从用户

GIS系统中导出GIS数据，上传到GPS设备上，进行目标导航，以便

于快速找到更新目标。

3解决方案

3.1差分作业

对于精度要求在1米以内的设施，必须采用差分定位方式，按照工作程序的不同，可以分为后处理差分和实时差分。常见的实时差分系统有信标差分、单基站、VRS和卫星差分等。后处理差分利用两台或多台GPS接收机，在同一时段对同一组卫星星座进行观测，观测结束后分别将基准站和流动站观测数据导入后处理软件，通过软件解算方式进行数据改正，得到较高的定位精度。

电力设施的定位，在前期数据采集阶段的定位结果，主要用来导入GIS系统进行分析处理，因此用户并不在意高精度定位结果是实时得到还是后处理得到，因此可以采用灵活方便的后处理差分方式进行采集；而在事故抢修等实际应用时，需要实时精确导航功能，这时可以采用实时差分定位方式，以下对各种差分作业方式逐一介绍：

3.1.1公共VRS

虚拟参考站（Virtual

Reference Station）是在

一定的区域(如：一个城

市、一个省或一个国家)建

立的永久性的连续运行

GPS参考站，通过网络技

术把它们连接到控制中

心，控制中心接收和处理

所有参考站的原始观测

值，建立动态数据库，用

户在作业过程中只要通过GSM、GPRS等方式访问控制中心，控制中心根据用户的位置，在用户附近模拟一组基准站数据（包括基准站坐标和GPS观测值），通过GSM网发给用户，用户利用接收到控制中心的数据进行GPS位置改正解算，在初始化时间和精度方面很好的效果。利用VRS用户不需要建立自己的基准站，节省了费用和人力。

VRS既可以提供后处理原始数据，同时又发布实时高精度载波相位差分信号和伪距差分信号，因此GPS流动站用户既可以Internet或FTP下载的方式获取基准站数据进行后处理差分，也可以采用GSM、GPRS方式直接访问控制中心服务器，获取RTK或DGPS差分数据进行实时差分。如果采用实时VRS 服务，要求流动站设备具备GSM/GPRS通信功能，或者与可充当外置Modem 的手机连接，通过GSM或GPRS方式访问控制中心服务器。GSM方式接入需要采用中国移动全球通或动感地带SIM卡，并开通数据业务。如果采用GPRS 方式，则需要开通GPRS服务。

VRS是一种收费的公共服务系统，能够为用户提供不同精度级别的定位服务，如亚米级的伪距差分服务（DGPS）和厘米级的载波相位差分服务（RTK）。目前，北京、上海、天津、武汉、成都、深圳等城市相继建成了Trimble VRS 系统，其他地市和省区也有许多正在酝酿建立VRS系统。用户在已经开通VRS 服务的地区使用Trimble GPS接收机可以进行实时差分或后处理差分，得到符合标称精度的位置数据。

3.1.2信标

信标差分系统一般是由国家投资，在沿海地区建设的GPS基准站和差分数据发布系统，供GPS用户免费

使用。信标系统建设的意义起初

是为船舶导航服务，其采用调频

电台广播方式，覆盖范围较大，

因此沿海地区的其他GPS用户

同样可以受益。对于海岸线较长

的国家，需要建立多个信标台站

才能实现信标信号的完全覆盖。

用户需要借助专门的信标设备

来接收和解算信标信号，有些产品将信标功能和GPS功能集成在一台整机中。用户可以使用手动调节或自动扫描方式实现调谐，以搜索和接收距离最近的信标台的信号。

信标差分的精度随着流动站与信标台站距离的增加而降低，但一般小于1米。

Trimble有几款专业级产品是支持信标作业方式的，例如ProXR、ProXRS、GeoBeacon等。

3.1.3卫星差分

卫星差分在某些方面与VRS很相像，属于广域差分的一种，同样依靠地面基准站网络提供差分数据源，与VRS依靠GSM网络或者Internet进行数据播发不同，卫星差分依靠通信卫星来进行数据播发，这样就很好的解决了覆盖范围的问题，以著名的OmniStar系统为例，其覆盖区可以从北纬70度到南纬70度，并且在其有效覆盖范围内，差分定位的精度不会随着流动站与基准站距离的增加而明显降低。

卫星差分一般由专业的定位服务商提供服务，如Fugro公司，这些公司租用通信卫星的频道用户提供GPS差分服务，出于赢利目的和高昂的运营成本，卫星差分服务一般都收取较高的服务费。例如OmniStar目前提供三种定位服务，分别是VBS（亚米级）、XP（20cm）、HP（10cm）全部都是收费服务，其中VBS服务每机每年的服务费是2450美元。

3.1.4公共单基站

单基站与VRS的多个基准站构成的基站网络相对，由单一基站向用户提供服务。单基站可以通过电台广播或GSM方式向用户提供差分服务，定位精度随着流动站与基准站间的距离增大而降低。从这个意义上讲，信标服务也是一种单基站服务。

用户可以选择使用公共的单基站。目前北京、上海等城市向GPS用户提供公共单基站服务，公共单基站可以采用GSM拨号接入或通过Internet网络接入两种方式。对于拨号接入方式，外业用户需要使用具备GSM通信功能的流动站设备或将现有设备与可用作外置GSM Modem的手机连接使用，拨通单基站数据中心的服务号码后，即可从服务器上实时获取RTCM差分数据，进行实时差分解算，得到亚米级的定位结果。目前很多单基站功能还很不健全，例如北京的单基站目前只能同时接入一个GSM用户，其余用户只能等该用户结束呼叫后才能拨入。

单基站如果采用Internet方式接入则可以允许多用户同时接入，这要求单基站服务器必须通过某种方式（如ADSL）接入Internet。流动站端的硬件配置与上述拨号接入的相同，但在使用方式上不同。用户不是通过拨号直接接入单基站Modem，而是首先创建一个GPRS或CDMA的网络连接，接入Internet，通过Internet访问单基站服务器，获取实时DGPS或RTK差分数据。

3.1.5自建单基站

3.1.5.1功能概述

如果用户选择自建单基站，可以选用Trimble 5700 CORS或5700 L1

设备作为基准站，并以功能强大的GPSBase软件作为基准站控制软件，实现以下功能：

●通过电台广播、GSM、PSTN等方式输出RTCM/CMR格式的实时差

分数据，包括DGPS和RTK类型的数据，供实时差分用户使用

●基准站数据格式为DAT格式、RINEX和压缩RINEX格式，所有数据

可进行自动FTP镜像，供用户下载后进行差分后处理

●以多种形式分析GPS观测数据，输出各种功能报告

●根据伪距观测数据计算多路径效应

●对于异常情况，以多种形式报警，包括Email报警

●GPS基准站设备及其他传感器设备的监视和控制

●配合GPSServer软件，可实现差分改正数据在Internet发布。

3.1.5.2接入方式

如果使用GPSBase建设单基站，则

流动站可以通过拨号接入来获取实时差分

数据。

对于拨号接入方式，需要在基站服务

器端安装PSTN Modem或GSM

Modem，每一个Modem可同时为一个流动站用户服务。增加Modem可以同时为多用户服务。

3.1.5.3基准站部署

以绍兴地区为例，该区最大纵深只有125km，而GeoXT在距离基准站200km范围内均可以达到亚米级精度，因此在绍兴市区架设1个基准站就可以满足整个绍兴地区的测量精度要求。如图所示（覆盖半径为90KM）

3.1.6自建VRS

自建VRS与自建单基站在流动站硬件设备配置上完全相同，而基准站数量较多，绍兴市配置3台基准站就可以覆盖全区。通过缩小覆盖半径，架设多个基准站，可以得到更好的精度

结果。如果覆盖半径在

40km，则需要架设3个基准

站，如图所示，3个基准站分

别架设在诸暨市、绍兴市和嵊

州市。所有基准站通过FR或

DDN方式其他方式接入主控

制中心（设在绍兴市）。

中心服务器安装和运行GPSNet软件和GPSServer软件。其中GPSNet 实现对基准站的监视、控制、数据收集、解算和通过GSM Modem的数据发布。GPSServer实现差分数据在Internet上的实时发布，使得流动站可以通过GPRS方式获取实时差分数据。

如果安装了GPSServer，即选择通过Internet实时发布差分数据，则控制中心应设法使服务器接入Internet。实验证明，如果通过ADSL方式接入，服务器的IP地址会保持2~3天，之后就会发生变化，这时，外业的流动站如果不做相应处置，就会发生连接中断并且无法再次接入。解决这个问题的方法是为服务器配置公网上的静态IP。但是这样会产生新的费用，以北京网通为例，北京网通提供的企业宽带服务可为用户提供1M的接入带宽和静态IP地址，其初装费为600元，服务费用高达900元/月。需要说明的是，各电信运营商和同一运营商的不同地方的分公司的收费标准相差很大，例如铁通公司的网络接入费用一般比网通的要低，如昆明铁通提供的ADSL接入服务，120元/月可以申请到2M的下行带宽，再增加60元/月就可以获得一个静态IP地址。具体收费标准可向用户当地电信运营商咨询。

3.1.7后处理差分

在数据采集/更新阶段，用户可以使用后处理方式实现亚米级或更高精度的定位。这种方式的工作原理是：流动站和基准站在同一时段对同一组卫星星座进行观测，分别记录和存贮观测数据。在两者相距不太远的情况下，可以认为两者的误差来源基本相似，差分改正数也很接

近，具备差分的基本条件。观测完毕后，

分别将基准站数据和流动站数据导入后处

理软件，进行差分解算，得到亚米级或更

高精度的位置数据。

采用后处理差分方式，基准站和流动

站之间各自独立工作，无需实时通信，基准站架设和管理方便，流动站操作简单，易于掌握，因此十分灵活方便，适用于那些不需要实时高精度定位的场合。

基准站的部署与自建单基站的策略相同。

3.1.8 建议的作业方式

后处理差分方式工作灵活方便，精度较高，因此建议大部分基础数据采集和维护采用后处理差分作业方式。如果对实时性要求较高，自建单基站是一种不错的选择。如果资金较为充裕，可以选择自建VRS 系统。

巡检作业由于精度要求不高，可以采用单点定位方式。

3.2 设备配置方案

针对电力GIS 数据采集的实际情况，有三种建议的设备配置方案：

3.2.1 巡检定位方案

采用Trimble Recon GPS Card ，流动站数据采集用Timble TerraSync 软件。内业处理软件采用Trimble Pathfinder Office ，无须架设基准站。

该方案的定位精度在5~10米，能够满足巡检作业对定位精度的要求。

Recon Card 的标准配置如下：

● Recon 主机（预装Microsoft Windows Mobile 2003） 1台 ● 内置可充电电池 1个

● CF 卡式GPS 板 1个

● 交流充电器 (100-240 V) 1个

● 屏保膜 10 个

● 手写笔 2支

+

●快速入门1本

●手带1只

●USB数据线1条

●TerraSync软件1套

3.2.2自建单基站方案

3.2.2.1流动站

+ +

流动站采用Trimble GeoXT和可作为外置Modem使用的手机SonyEricsson k700c配合作业，其中GeoXT负责GPS卫星接收、解算、数据存贮。手机用于建立和保持与基准站的实时通信。GeoXT可以开通蓝牙功能，手机也具备蓝牙功能，这样两者之间可以通过蓝牙方式连接，省却线缆的烦扰（如果不能做到蓝牙连接，也可以通过连接线连接）。

该方案的实时差分定位精度为亚米级，能够满足大部分点位的精度要求。

其中GeoXT的标准配置如下：

●Geo XT GPS主机1台

●支持模块1个

●电源适配器1套

●USB数传电缆1个

●主机软包1个

●触摸笔1个

●手带1个

●操作手册1本

●Trimble Terrasync软件1套

3.2.2.2基准站

自建单基站的硬件包括Trimble 5700系列产品之一+Modem。如果要接入多个Modem，则可能还需要增加若干个Modem。基准站软件采用功能强大的GPSBase。以下为5700 L1Reference和5700 CORS的产品对比介绍：

1.Trimble 5700 L1 Reference Station

●专业级单频基准站

●基准站软件采用功能强大的Trimble GPSBase

●5700L1具有64M内置CF，可连续记录1700

小时的观测数据（15秒间隔，6颗卫星）

●采用内置电池供电或直接使用DC电源

●先进的Trimble Maxwell技术

●多路径抑制技术，保证高精度的L1伪距测量

●可输出未经过滤、未经平滑的伪距测量数据，可用于进行低噪音、低多

路径效应、低时延的差分校正和高动态响应

●低噪音L1测量，以1Hz速度输出的<1mm精度的测量结果

●以dB-Hz形式输出L1信噪比数据报告

●经得起考验的低角度卫星跟踪技术

●12通道，L1 C/A码，L1全载波，WASS/EGNOS

●坚固、防水、抗震，可靠性极高

●可与GeoXM和GeoXT配合使用

2.Trimble 5700 CORS

属专业级的双频基准站，适合长时间连续作业。同样可以使用GPSBase软件完成上述功能，可与GeoXT、GeoXH配合使用，5700CORS可以满足GeoXH

的H-Star技术对双频基准站的要求。用5700CORS具备5700 L1的几乎所有功能。与5700 L1相比，5700CORS主要由以下特点：

●专业级双频基准站

●高精度多重相关器L1和L2伪距观测

●超低噪声L1和L2载波相位测量，1 Hz带宽的精度是1 mm

●L1和L2信噪比按dB-Hz报告

●24通道L1 C/A 码，L1/L2 全周载波

●结合GPSBase，可向实时差分用户播发RTK数据

●可与GeoXM、GeoXT或GeoXH配合使用

3.5700基准站标准配置

●5700 L1（或5700CORS主机，均含数据线）1台

●内置CF数据卡（64M）1只

●直流电源1个

●内置锂电池1个

●操作手册1本

●A3天线1个

3.2.3VRS方案

V RS方案与单基站方案在流动站硬件配置方面是完全相同的。

与单基站方案不同，VRS方案的基准站通常不在控制中心，因此除GPS接收机以外，还需要COM Server用于将基准站接收机接入网络。而主控制机房的则须配备若干GSM Modem用于同时为多个通过GSM方式接入的用户服务。

为获得公网上的静态IP地址，可以使用网通公司的企业宽带服务，此时控制中心还需要配备企业宽带Modem（由网通提供）。

软件方面，VRS必须采用GPSNet，如果要实现差分数据在Internet实时发布，则还需要安装GPSServer。

3.2.4后处理差分方案

后处理差分作业应作为一种主要的作业方式。流动站与单基站方案同样选用性能优异的Trimble GeoXT，基准站设备应考虑作业周期的长短进行选择：如果长期连续作业，应选择Trimble 5700系列设备，该系列设备更适合作为长期固定使用的基准站，如果天线部分架设在楼顶，还应该考虑同时安装避雷设施。

3.3外业采集软件

Trimble TerraSync是一款专业的外业数据采集软件，具有以下特点：

●可以采集点、线、面多种不同类型的实体的位置和属性信息。

●属性数据字典可以上传使用，也可以在外业根据工作需要自行编辑，支

持数字、日期、时间、文本、菜单、文件名等多种数据格式，其中文件

名可以指向声音、图像等多媒体文件，使得TerraSync可以采集丰富

多彩的属性信息。

GIS设计自考复习题

读书破万卷下笔如有神 GIS设计复习题 一、名词解释 1.GIS设计： GIS设计就是在GIS开发的整体过程中，遵循一般软件工程的原理和方法，结合GIS开发的特点、特殊规律和要求，对GIS软件从系统定义、系统总体设计、系统详细设计、空间数据库和地理模型库设计、GIS实施、GIS软件测试与评价、直到GIS维护的各个阶段进行工程化规范的方法体系。 2.结构化生命周期法： 结构化生命周期法的基本思想是将系统开发看作工程项目，有计划、有步骤地进行工作，它认为虽然各种业务信息系统处理的具体内容不同，但所有系统开发过程都可以划分为六个主要阶段：系统开发准备、调查研究及可行性研究、系统分析、系统设计、系统实施、维护和评价。 3.维护副作用： 因修改软件而造成的错误或其他不希望出现的情况称为维护副作用，有编码副作用、数据副作用和文档副作用三种。 4.数据传输加密： 为确保数据的安全可靠，必须保障在传输过程中数据内容不被透露、避免信息量被分析（破析）、检测出数据流的修改等，称为数据传输加密。 5.数据质量P15 6.GIS数据流模型P46 7.数据字典 数据字典是关于数据信息的集合。它是数据流图中所有要素严格定义的场所，这些要素包括数据流、数据流的组成、文件、加工小说明及其它应进入字典的一切数据，其中，每个要素对应数据字典中的一个条目。 8.用例的粒度P53 9.完全因子分解系统：P76 10.互操作接口设计P78 11.地理模型P143 12.模块: 一个软件系统通常由很多模块组成，函数和子程序都可称为模块，它是程序语句按逻辑关系建立起来的组合体。 二、单选题 1、结构化程序设计概念最早由E.W.Dijkstra于（）年提出 A. 1963年 B. 1965年 C. 1962年 D. 1967年 2、在程序流程图常用符号中菱形表示（） A. 程序起止 B. 控制流 C. 处理步骤 D.逻辑判断

电力行业视频监控解决规划方案.docx

电力行业远程视频监 控系统解决方案

目录 一、系统概述 ................................................错误 ! 未定义书签。 二、需求分析 ................................................错误 ! 未定义书签。 三、系统结构 ................................................错误 ! 未定义书签。 系统的总体设计 ...........................................错误 ! 未定义书签。 前端综合监控设备 .........................................错误 ! 未定义书签。 网络传输设备 .............................................错误 ! 未定义书签。 监控中心的设备 ...........................................错误 ! 未定义书签。 各子系统的结构 ...........................................错误 ! 未定义书签。 视频监控子系统 ...........................................错误 ! 未定义书签。 报警、门禁子系统 .........................................错误 ! 未定义书签。 环境监控系统 .............................................错误 ! 未定义书签。 语音对讲与广播 ...........................................错误 ! 未定义书签。 智能分析监控系统 .........................................错误 ! 未定义书签。 ICMS9000网络视频监控管理平台 ............................错误 ! 未定义书签。四系统解决方案 .............................................错误 ! 未定义书签。 发电厂监控解决方案 .......................................错误 ! 未定义书签。 变电站监控解决方案 .......................................错误 ! 未定义书签。 输电线路监控解决方案 .....................................错误 ! 未定义书签。五产品推荐 .................................................错误 ! 未定义书签。六产品清单 ................................................错误 ! 未定义书签。 S

电力监控和数据采集系统

电力监控和数据采集系统 【摘要】本文从电力监控系统的结构与功能、PMC916智能化数据采集系统，以及电力数据的采集系统这三个方面对电力监控和数据采集系统进行阐述。 【关键词】电力；监控；数据；采集 一、前言 随着计算机信息技术的不断发展，电力监控系统也到了极大地发展，为了更好地进行监控，就需要相关的数据采集系统的建设。 二、电力监控系统的结构与功能 1.电力监控系统的结构 电力监控系统是一个复杂多样的程序，它一般是由信息控制系统、现场控制系统和问题处理系统三方面共同构成的。这三部分构成了一个整体，共同发挥作用，全方位的监控电力系统的运行。 信息监控系统是电力系统构建中必不可少的一部分，由于电力监控系统在运行过程中现场端和PLC 系统的主控端距离较远，因此，信息监控系统就成为了这个中转站。目前，系统的通信网络主要是以智能设备为主，负责各个网络的通信，从机则是由智能变送器、可编程控制器、现场控制单元构成的，用来传输数据。 PLC 可编程结构、传感器、执行装置等一系列设备共同构成了现场控制系统的子系统，用于执行命令程序，采集现场信息，并进行实时监控。同时，它还可以通过传感器对数字、开关量等信息进行处理，从而获取电力系统现场使用的具体情况。 顾名思义，问题处理系统就是用来处理连接过程中所遇到的困难的。简单来说，就是在接收到现场控制子系统传过来的各种信号之后，把它们转化为声、光、电或者图像，为工作人员提供信息的指导。具体来说，就是通过报警系统、显示屏、模拟屏等设备的运行，帮助工作人员对电力系统运行信息进行及时有效的处理。 图1 2.电力监控系统的功能 由电力监控系统的构成可以得知其最主要的功能体现为现场监控、信息采

GIS设计和开发

gis设计与开发 Gis设计与开发思路 现实需求、GIS概念模型、机理过程、人机交互系统、现实需求 开发方式：独立开发，扩展式二次开发，集成式二次开发 第一章GIS设计思想内容，标准 （一）GIS设计目标 通过改进系统设计方法，严格执行开发的内容划分，进行阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性，降低系统开发和应用的成本，延长系统生命周期的目的。 （二）GIS设计的特点 1、数据：数据量大，实体种类繁多、实体间关联复杂的特点 2、功能：GIS设计以空间数据为驱动 3、工程：GIS工程投资大，周期长，风险大，涉及部门繁多 二gis设计的理论基础 Gis工程学：GIS本身发展和将系统工程学思想引入GIS设计的产物 （一）GIS工程学体系 1、任务：寻求系统总体最优化 2、基础理论：（1）系统学思想（整体性，层次性，相关性，功能性，动态性），（2）系统工程学（3）软件工程学（4）地理信息科学三层次（理论，技术，应用） 3、方法论：根据GIS工程学的基础理论而形成的一系列程序化的基本操作技术与方法（二）GIS工程学的特点 1、以空间信息系统工程优化为目的 2、横跨多学科 3、直接面向决策，为可持续发展提供决策支持 4、与GIS产业化密切相关 三GIS设计的内容 （一）设计原则：标准化，先进性，兼容性，高效性，可靠性通用性 （二）设计内容 软件设计和数据库设计 第二章gis设计的方法 一、结构化生命周期法 1、结构化生命周期法又称结构化分析和设计方法，又称结构化系统开发方法 结构化生命周期法是系统分析员，软件工程师，程序员以及最终用户按照用户至上的原则，自顶向下分析与设计和自底向上逐步实施建立计算机系统的一个过程，是组织，管理和控制信息系统的开发过程的一种基本框架。 2、基本思想：（1）要求设计过程必须严格按照阶段进行 （2）在系统建立之前就必须严格的定义和描述用户的需求。 3、阶段划分：（1）系统开发的准备阶段 （2）调查研究及可行性研究阶段

电力系统监控和数据采集系统介绍

电力系统监控和数据采集系统 测控技术与仪器0840308234 张臻欢 摘要： 介绍了监控和数据采集系统各部分的功能和运行原理,以及一种基于USB和CAN总线技术的数据采集系统，该系统主要由一个USB-CAN节点和多个数据采集结点构成，采用CAN总线构成通信网，以USB总线接口实现主节点与计算机的通信，数据采集结点完成电力设备参数采集，可以通过一台主机监控多个电力设备状态参数。该系统实现了电力监控系统中的电力参数检测和总线通信，具有实时性强、可靠性高、抗干扰能力强、容易扩展新节点等优点。 关键词： 电力监控、数据采集、功能运行原理、通用串行总线、控制器局域网总线 引言： 计算机的出现，使监控系统的设计与使用发生了巨大的变化。在引入以计算机为基础的系统前，监控系统的功能局限于远程控制和简单的状态信号显示。当以计算机为基础的监控系统出现后，大容量的数据采集和处理才有可能被广泛地运用，并成为计算机系统的基本功能之一。随着电力工业的发展，电力系统的可靠性和电能质量越来越多的受到人们的关注，对电力监控也提出了更高的要求。 1监控及数据采集的功能 1.1数据采集 周期性地从RTU中采集数据是它的基本功能。电力系统中的大多数系统是以查询方式采集数据，即RTU仅在接收到主站对其请求后，才把数据传送给主站。它有2种可选用的RTU响应方式：第一种方式是发送所需点或点集的实际值或状态；另一种方式是仅发送前一次查询请求以来状态发生过的变化或数据值超过一预先定义的增量变化范围的点或点集。后者称为报告异常事件方式。此方式的主要优点是减少了主站处理时间。通信线路中平均负荷也比第一种方式要小。不过，通信线路必须具有足够的带宽容量，以适应最坏情况，即在电力系统出现大干扰时，大量点的数据会发生快速变化，而此时调度员却最需要及时和准确的数据。 数据采集过程可认为是一些专用及高度相关子过程的过程集。这些子过程为：a．对RTU 内部数据库的查寻及快速修改；b．主站周期性地对RTU进行查询；c．把主站所需的RTU 数据传送给主站；d．校核因传送所引起的数据错误；e．换算数据工程单位；f．通过写入来覆盖数据库中的原有状态或数值。 1.2信息显示 信息显示是有选择地检索数据库中固定数据及实时数据，并将其组合后提供给运行人员的过程。通常将其显示在有限的图形CRT彩色屏幕上。固定数据包括发电厂、变电站接线图的信息及其它不随时变化的可显示信息。可变数据包括二态或三态设备的状态和数量变化，并可能带有符号的模拟量。通过名字或标识符来表示的设备名称和点的标志常被认为固定值，并被附在变量后面。 显示常常选择分层的树结构形式。在此结构中，索引页面（或者叫菜单）允许运行人员用光标定位技术（键盘、鼠标、跟踪球或屏幕接触定位法）来选择各种信息的显示。在同一系统中，常常提供多种显示选择方法，如专用功能键、显示标识符或名字的键盘输入。 专用功能键使显示的时间大为缩短。但由于受空间的限制，因而这种键的数目是有限的。用标识符进行键盘选择，要求运行人员记住及使用相互参照表。 也有除CRT之外的其它显示介质。一般有动态模拟盘，它主要通过灯光的变化来显示。

数据采集系统的历史与发展

数据采集系统的历史与发展 数据采集系统起始于20设计50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非熟练人员进行操作，并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的 灵活性可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。大约在60年代后期，国外就有成套的数据采集设备产品进入市场，此阶段的数据采集设备和系统多属于专业的系统。 20世纪70年代中后期，随着微型的发展，诞生了采集器，仪表同计算机溶于一 体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自是这一类的 典型代表。这种接口系统采用积木式结构，把相应的接口卡装在专用的机箱内，然后 由一台计算机控制。第二类系统在工业现场应用较多。这两种系统中，如果采集测试 任务改变，只需将新的仪用电缆接入系统，或将新卡在添加的专业的机箱里即可完成 硬件平台中建，如果采集测试任务改变，只需将新的仪用电缆接入系统，或将新卡再 添加到专用的机箱即可完成硬件平台重建，显然，这种系统比专用系统灵活得多。20 世纪80年代后期，数据采集系统发生了极大的变化，工业计算机，单片机和大规模集成电路的组合，用软件管理，使系统的成本降低，体积减小，功能成倍增加，数据处 理能力大大加强。 20世纪90年代至今，在国际上技术先进的国家，数据采集技术已经在军事，航 空电子设备及宇航技术，工业等领域被广泛应用。由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能，高可靠性的单片数据采集系统（DAS）。目前有的DAS产品精度已达16位，采集速度每秒达到几十万次以上。数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构，根据不 同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可扩展或修改系统，迅速地组成一个新的系统。该阶段并行总线数据采集系统高速，模块化和即插即用方 向发展，典型系统有VXI总线系统，PCI,PXI总线系统等，数据位以达到32位总线宽度，采用频率可以达到100MSps。由于采用了高密度，屏蔽型，针孔式的连接器和卡 式模块，可以充分保证其隐定性急可靠性，但其昂贵的价格是阻碍它在自动化领域取 得了成功的应用。 串行总线数据采集系统向分布式系统结构和智能化方向发展，可靠性不断提高。 数据采集系统物理层通信，由于采用RS485双绞线，电力载波，无线和光纤，所以其技术得到了不断发展和完善。其在工业现场数据采集和控制等众多领域得到了广泛的 应用。由于目前局域网技术的发展，一个工厂管理层局域网，车间层的局域网和底层 的设备网已经可以有效地连接在一起，可以有效地把多台数据采集设备联在一起，以 实现生产环节的在线实时数据采集与监控。

gis系统总体设计

系统总体设计报告 农场域土地利用管理信息系统

系统总体设计报告目录一、系统结构设计 二、系统功能设计 三、接口设计 四、界面设计 五、数据库设计

系统框架设计

模块功能设计 1.地图显示与浏览 (1)刷新：刷新地图显示。 (2)要素选择：选择要素，以点、圆圈、多边形等方式选取。 (3)放大：地图放大。 (4)缩小：地图缩小。 (5)漫游：地图整体鼠标移动。 (6)全副显示：使地图在当前窗口中最大化显示。 2.地图数据编辑与修改 (1)属性修改：打开属性表，修改要素变更属性。 (2)要素编辑：选择要素，对其进行编辑、修改、删除。 编辑工具条：点工具：加点、减点、移动。 线工具：延伸、移动，新增、删除。 面工具：移动、删除。 (3)保存编辑：保存当前编辑内容。 (4)Undo:撤销操作。 (5)Redo:返回操作。 3.地图要素查询 3.1按属性查询 (1)在弹出属性查询Form里选择感兴趣图层，编辑选择条件，查询感兴趣要素，返回结果直接显示在主界面地图上。 3.2空间查询

(1)进行空间拓扑查询，通过获得查询对象与拓扑关系，查询出符合条件的几何空间对象及其属性。 3.3图查属性 (1)查询当前被选择对象的属性信息，直接选择要素，右击查询属性，相应要素的属性弹出显示。 4.制图输出与打印 (1)制做成图：将各显示图层统一与标注地图输出图框中编辑成图，加入地图必须整饰要素、辅助要素等等，最后.jpg或.bmp等栅格数据结构输出。 (2)将上步中制作的栅格地图，选择合适幅面，连接打印机，打印成纸质版地图。 5.统计与分析 (1)对选中要素的统计，统计各类利用类型的面积、分布等信息。 (2)基于属性表的统计功能，统计整体的各类利用类型的面积、分布等信息。以表格显示统计结果，并选择打印成文本资料。(3)空间分析：对选中要素做缓冲区等简单空间分析操作，尽量满足不同用户的分析需求，扩展系统的应用范围。 缓冲区分析：选择感兴趣的几何要素，点击缓冲区分析方法按钮，在弹出框内设置缓冲参数、类型等，将操作结果作为新建图层直接显示于地图最上层。 6.其他扩展功能

电力行业GIS系统整体解决方案

电力行业GIS系统整体解决方案 2003-11-30 来源：中国软件网网友评论0条点击进入论坛 2002年本人受聘于唐山赛尔信息公司任技术总监，与唐山市丰新区农电局信息人员一起探索把“图数结合”技术和将地理信息引入到电力设施的管理新方法，利用了一年时间开发了电力GIS系统，这种融计算机图形，处理技术和数据库技术一体、基于地理信息的管理系统（GIS）在生产管理中的应用，它为现代化管理思想、方法在输配电生产技术管理上的应用提供了现代化的工具和手段。通过一年的电力系统建设对数字化电力的县级解决方案有一定了解，取得了一些经验，希望GIS方面的专家探讨学习。 一、前言 电力行业各部门拥有大量的网线和设备，相应的图纸、档案、信息非常庞杂。随着电力事业的发展，有关数据、信息资料也会越来越来多，同时随着电网的日益复杂，馈线之间的相互关系也更趋复杂，因此对电力部门的管理和调度提出越来越高的要求。 电力行业使用的电力设施在管理上具有一个明显的特点，就是分散地分布在一个特定的地理范围上（如一个城市或一个地区），这给电力系统的设备管理带来了很多困难。多年来，电力系统的技术人员与管理人员，为了管好设备应用创造了多种先进的管理方法，特别是计算机技术的应用更为电力系统的设备管理提供了先进的技术手段。但是，前几年由于受到技术手段的限制，在电力企业的计算机辅助设备管理上基本上处于低水平的应用阶段，主要是用数据库技术对设备的技术参数和运行参数进行管理，后期虽然应用了如AUTOCAD一类的图形处理技术来绘制线路走向图或进行某种工程设计，显然其应用与数据库管理是脱节的，图形和数据信息不能充分共享，简单的图形处理技术更无法将地理信息应用到设备管理上。 因此电力管理部门转向GIS可视化解决方案，利用地理信息的特点，全面了解电网在空间的分布状况；掌握电网的实时运行状况；使图形管理与数据管理融为一体；能够对指定局、变电所、区、线路进行特定的统计计算，使图形、数据管理具有空间特性能够通过对目标的点取一类的简单操作，直接查询电网的设备属性数据库的信息，快速、准确地评估、分析出数据内部潜在的联系，为管理人员规划、设计、预算、决策、控制提供了一套完整的信息化 解决方案。 二、功能需求分析 1、地图操作功能

电力用户用电信息采集系统

三系统功能 1、术语和定义 1）电力用户用电信息采集系统 是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的系统，实现用电信息的自动采集、计量异常监测、电能质量监测、用电分析和管理、相关信息发布、分布式能源监控、智能用电设备的信息交互等功能。包括5类用户和1个公变考核计量点： A类——大型专变用户 B类——中小型专变用户 C类——三相一般工商业用户 D类——单相一般工商业用户 E类——居民用户 F类——公变考核计量点 2）用电信息采集终端 是对各信息采集点用电信息采集的设备，简称采集终端。可以实现电能表数据的采集、数据管理、数据双向传输以及转发或执行控制命令的设备。用电信息采集终端按应用场所分为专变采集终端、集中抄表终端（包括集中器、采集器）、分布式能源监控终端等类型。 3）专变采集终端 专变采集终端是对专变用户用电信息进行采集的设备，可以实现电能表数据的采集、电能计量设备工况和供电电能质量监测，以及客户用电负荷和电能量的监控，并对采集数据进行管理和双向传输。 4）集中抄表终端 集中抄表终端是对低压用户用电信息进行采集的设备，包括集中器、采集器。集中器是指收集各采集器或电能表的数据，并进行处理储存，同时能和主站或手持设备进行数据交换的设备。采集器是用于采集多个或单个电能表的电能信息, 并可与集中器交换数据的设备。 采集器依据功能可分为基本型采集器和简易型采集器。基本型采集器抄收和暂存电能表数据，并根据集中器的命令将储存的数据上传给集中器。简易型采集器直接转发集中器与电能表间的命令和数据。 5）分布式能源监控终端 是对接入公用电网的用户侧分布式能源系统进行监测与控制的设备，可以实现对双向电能计量设备的信息采集、电能质量监测，并可接受主站命令对分布式能源系统接入公用电网进行控制。

GIS设计与开发 简答题 论述题练习题

简答题 1．何为GIS设计？ GIS设计就是在GIS开发的整体过程中，遵循一般软件工程的原理和方法，结合GIS开发的特点、特殊规律和要求，对GIS软件从系统定义、系统总体设计、系统详细设计、空间数据库和地理模型库设计、GIS实施、GIS软件测试与评价、直到GIS维护的各个阶段进行工程化规范的方法体系。 2．GIS设计的目标和主要内容是什么？ GIS设计目标就是通过改进系统设计方法、严格执行开发的阶段划分、进行各阶段质量把关以及做好项目建设的组织管理工作，从而达到增强系统的实用性、降低系统开发和应用的成本、延长系统生命周期的目的。GIS设计包括软件设计和数据库设计两部分的内容。 3．GIS有哪些特点？ GIS作为一个特殊的软件领域，其主要特点是海量数据存储及空间数据与属性数据一体化管理，基于GIS本身的特殊性，GIS设计也有其自身的特点：⑴ GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点。⑵ GIS设计以空间数据为驱动。⑶ GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。 4．简要说明GIS有哪些产品模式及其主要特征。 GIS产品可归结为以下几种模式。 数字地图 数字地图是GIS最简单、最基本的产品之一。通过GIS的地图数据库，可以实现地图的数字化存储，即数字地图。 b）桌面制图 很多GIS产品具有桌面制图的功能（如MapInfo公司的MapInfo，ESRI公司的ArcView，ArcEditor和ArcInfo等产品）。桌面制图提供的产品不仅可以对数字地图进行显示、漫游、缩放，还可以对地图进行实时的编辑。桌面制图是GIS传统的市场领域，也是份额最大的一块。 c）桌面GIS 桌面GIS同时管理空间信息与属性信息，可以进行简单的空间分析操作，还可以在此基础上进行二次开发。由于它们具有界面友好、操作简单等优点，所以广泛应用于城市规划、土地管理、市政管理等部门。 d）专业化GIS 专业化GIS的主要特点是具有相对较强的分析功能。地理数据的基本组成要素包括空间数据、属性数据和拓扑数据。其中，拓扑数据指的是地理要素间的空间位置关系。专业化GIS不仅存储地理要素的空间数据和属性数据，而且还对其拓扑数据进行存储，极大增强了GIS的空间分析功能。 5．为实现地理信息资源共享，必须具备哪些基本条件？ 要实现地理信息资源共享，必须具备三个基本条件：一是数据资源的贮备；二是要有技术支撑系统的保障，例如通讯技术、网络技术、数据库技术等现代化技术手段；三是共享规则的制订、被广泛采纳和遵循，主要包含标准、规范、政策和相关法律。 6．简要说明使用结构化生命周期法进行GIS设计需要完成的六个阶段内容。 ⑴系统开发准备阶段。针对用户提出开发系统的要求，有关人员进行初步调查，组成开发领导小组，制定开发的进度和计划。如果新系统开发采取外包方式，本阶段还要包括招投标过程。⑵调查研究及可行性研究阶段。采用各种方式进行调查研究，了解现行系统的界限、组织分工、业务流程、资源及薄弱环节等，绘制现行系统的相关图表。在此基础上，与用户协商方案，提出初步的新系统目标，并进行系统开发的可行性研究，提交可行性报告。⑶系统分析阶段。在对现行系统进行调查研究的基础上，使用一系列的图表工具进行系统的目标分析，划分子系统以及功能模块，构造出新系统的逻辑模型，确定其逻辑功能需求，交付新系统的逻辑功能说明书。⑷系统设计阶段。根据逻辑模型进行物理模型的设计，并具体选择一个物理的计算机信息处理系统。这个阶段还要进行人-机过程的设计、代码设计、输入、输出、文件数据库设计及程序模块、通讯网络设计等。⑸系统实施阶段。系统实施是新系统付诸实现的实践阶段，主要是实现系统设计阶段所完成的新系统物理模型。包括软硬件设备的安装和调试、程序设计、代码编写、调试。还包括对用户及操作人员进行培训，编制操作、使用手册和有关文档。⑹维护和评价阶段。对系统的修改和完善进行维护，如针对系统处理过程、程序、文件、数据库甚至某些设备和组织的变动进行相应的维护。系统的评价，广义上贯穿于系统开发过程的始终，这里主要指系统开发后期的评价。旨在将建成的新系统与预期的目标做一一比较，不同的指标综合体现为用户的满意程度——可接受性。、原型法是应软件设计新情况和新要求的出现而产生的，其特点主要体现为鼓励用户不断修改和完善需求，并根据新的需求不断修改和完善原型。请说明应用原型法开发信息系统各个阶段的内容。 7．原型法开发信息系统包括哪几个阶段？ ⑴确定用户的基本需求。在这一阶段中，用户根据系统的特点清楚地表达自己的基本需求，系统分析开发人员据此来确定系统的规模及基本框架，判断系统需要的数据能否得到，同时应估算出开发原型的成本。⑵开发初始原型。开发初始原型仅仅反映用户的基本需求，并不要求完善。⑶利用原型来提炼用户需求。用户通过亲自使用原型，从而了解其需求得到的满足程度以及存在的问题。开发人员一方面记录下用户提出的该系统的缺点和不足之处；另一方面也要借助原型系统引导、启发用户表达对系统的最终要求，在用户和开发人员共同反复讨论过程中进一步提炼用户需求以及需要修改和变动之处。⑷修正和改进原型。开发人员根据第三阶段中用户提出的修改意见或发现的问题，对初始原型系统进行修改、扩充和完善。这是一个多次反复的过程，直到用户满意为止。 8．用UML模型进行系统的分析和设计有什么优点？ 采用UML模型进行系统的分析和设计具有以下优点：①在面向对象设计领域，存在数十种面向对象的建模语言，都是相互独立的，而UML可以消除一些潜在的不必要的差异，以免用户混淆；②通过统一语义和符号表示，能够稳定面向对象技术市场，使项目根植于一个成熟的标准建模语言，从而可以大大拓宽所研制与开发的软件系统的适用范围，并大大提高其灵活程度。 9．系统定义时期的主要任务是什么？ 系统定义时期的主要任务是确定软件开发工程必须完成的总目标以及工程的可行性；导出实现工程目标应该采用的策略即系统必须完成的功能；估计完成该项工程需要的资源和成本；并且制定工程进度表；最后编写系统需求分析报告。这个时期的工作通常又称为系统分析，由系统分析员负责完成。10．简述GIS数据字典的任务？ GIS数据字典的任务是对GIS数据流图中出现的所有被命名的图形要素在数据字典中作为一个词条加以定义，使得每一个图形要素的名字都有一个确切的解释。 11．简述GIS成本有哪些部分组成？ GIS的成本由五个部分组成：①购置并安装软硬件及其相关设备的费用；②生产系统所需数据的费用；③软件开发费用；④系统安装、运行和维护费用； ⑤人员培训费用。 12．总体设计的主要任务是什么？ 总体设计的主要任务是确定系统总体架构与软、硬件配置，根据系统分析成果进行系统功能模块的划分，建立模块的层次结构及调用关系，确定模块间的接口及人机界面，并设计数据库总体结构。 13．试述详细设计与总体设计阶段工作的差别？ 详细设计以总体设计阶段的工作为基础，但又不同于总体设计阶段，这主要表现为以下两个方面：⑴在总体设计阶段，数据项和数据结构以比较抽象的方式描述，例如，总体设计阶段可以声明矩阵在概念上可以表示一幅遥感图像，详细设计就要确定用什么数据结构来表示这样的遥感影像。⑵详细设计要提供关于算法的更多细节，例如，总体设计可以声明一个模块的作用是对一个表进行排序，详细设计则要确定使用哪种排序算法。总之，在详细设计阶段为每个模块增加足够的细节，使得程序员能够以相当直接的方式对每个模块编码。 14．结构化方法详细设计的主要表达工具有哪些？ 结构化方法详细设计的主要表达工具有：程序流程图、N-S盒式图、问题分析图、类程序设计语言、序列图和活动图。 15．试说明关系型数据库建库三个范式的内涵。 第一范式（first normal form，简称1st NF）要求同一张表中没有重复项出现，如果有则应将重复项删除。这个删除重复项的过程就称为规范化处理。第二范式（sencond normal form，简称2nd NF）要求每个表必须有一个（而且仅一个）数据元素为主关键词（primary key），其它数据元素与主关键词一一对应。主关键词在表中必须具有唯一性，作为主关键词的数据项中不能出现重复的记录。第三范式（third normal form，简称3rd NF）是指表格中的所有数据元素不但要能够唯一地被主关键词所标识，而且他们之间还必须相互独立，不存在其它的函数关系。也就是说对于一个满足2nd NF的关系表来说，表中有可能存在某些数据元素的函数还依赖于其它非关键词数据元素的现象。 16．程序编写的组织管理包括哪些内容？ 程序编写的组织管理包括：1)对程序员组织训练；2)购进软件消化利用；3)程序编写；4)程序模块的调试；5)程序模块的验收。 17．组件式GIS具有哪些特点？ 1)小巧灵活、价格便宜；2)无须专门GIS开发语言，直接嵌入可视化开发工具；3)不逊色于传统GIS软件的强大GIS功能；4)直接嵌入各种开发工具，开发简捷；5)更加大众化，使非专业的普通用户也能够开发和集成GIS应用系统。 18．简述述组件式GIS应用系统的开发过程。 用户调研、可行性研究、用户需求分析、系统总体设计、系统详细设计、基础平台选择、熟悉基础平台、进行二次开发、系统测试、系统维护和系统使用。 19．简述程序代码编写过程中应注意的问题？ 1)程序语言的选择；2)程序设计风格的确定；3)系统代码文档的编写。20．简述程序调试过程中发现的错误有哪些排除方法？ 方法有：1)硬性排错：采用试验的方法，比如设置临时变量、增加调试语句、设置断点、单步执行等。2)归纳法排错：准备几组有代表性的输入数据，反复执行，对得出的错误结果进行整理、分析、归纳，提出错误原因及位置假想，再用新的一组测试数据去验证这些假想。3)演绎法排错：针对各组测试数据所得出的结果，列举出所有可能引起出错的原因，然后逐一排除不可能发生的原因与假设，将余下的原因作为主攻方向，最终确定错误位置4)跟踪法排错：在错误征兆附近进行跟踪找错；错误诊断出来以后，需要进行修改；修改完后，应立即利用先前的测试用例，重复先前的测试过程，进一步验证排错的正确性。 21.系统文档主要包括哪些内容？ 系统文档主要包括系统实施方案、系统架构方案、系统分析报告、系统总体设计、数据库设计报告、系统详细设计、系统测试报告、用户手册等。22.如何有效地维护和管理系统文档？ 1)软件开发小组应由一位文档保管员负责集中保管本项目的已生成文档（主 文档）。2)开发小组成员可根据工作需要自己保留一些个人文档，但这些文档 一般都应是主文本的复制件，应与主文本保持一致，在做必要修改时，也应 同步修改主文档。3)开发人员个人只保存主文档中与本人工作有关的部分文 档。4)在新文档取代旧文档时，管理人员应及时注销旧文档。在文档的内容 有更改时，管理人员应随时修订主文档，使其及时保持最新。5)在软件开发 过程中，可能需要修改已完成的文档。修改主文档前应充分估计修改可能带 来的影响，并且按照提议—评议—审核—批准—实施的步骤加以严格控制。 6)开发过程结束时，文档管理人员应收回开发人员的个人文档，并同时检查 个人文档与主文档的一致性，当发现两者有差别时，应立即着手解决。 23.简答系统实施阶段的任务？ 系统实施阶段的任务可概括为以下五个方面： ①硬件和软件的购置及安装。包括计算机、绘图机、数字化仪、扫描仪等输 入输出和分析处理设备以及各种支撑软件如操作系统、数据库系统、编译系 统的购置安装。②程序的编写与调试。由于各模块的详细设计已经形成，只 需要编写相关程序。一般的处理办法是自编程序，但对于一些比较特殊的成 熟的算法可购买，程序编写后要进行调试，以减少程序的错误。③系统的安 装与调试。即对系统硬软件的安装及调试。④培训。在购买硬件、编写软件 的同时，应对用户进行培训。同时，这也是考验及检查系统结构、硬件设备 和应用程序的过程。⑤系统中有关数据的录入或转换。指的是各种地图数据 及属性数据的输入或从其它系统转化过来的过程，这个工作量是相当大的， 需要耗费大量人力、物力及时间。 24.在系统实施阶段，如何选择程序语言？ 程序语言的选择应作如下考虑：①考虑编程的效率及代码的可读性。一般应 选择高级语言作为主要的编程工具。②考虑要符合详细设计的思想。一般应 选择结构化的语言，如C、Pascal等，这些语言的特点是直接支持结构化的 控制结构，具有完备的过程结构和数据结构。③程序设计语言应是一种通用 语言。因为GIS软件既包括数据、图形处理及分析，还包括对各种软硬件的 控制等，任何一种专用型的高级语言都无法完全胜任。④考虑到程序的执行 效率以及对某些特殊硬件的控制和操作要求。可以针对特定的模块采用混合 编程，达到程序的特别目的。⑤考虑编码和维护成本。选择合适的高级语言 以降低编码量及日常维护工作中的困难程度。⑥根据系统开发的不同规模， 选择合适的高级语言。比如对于一个大型的GIS，用Turbo C就可能不完全 适用，而应选择Visual C++等易于项目管理的高级语言。⑦根据不同的开发 平台和使用平台，选择不同的语言。⑧系统的兼容性、移植性等。 25.简单述GIS软件评价的含义以及评价的内容。 GIS评价是在GIS测试的基础上，通过对技术因子、经济因子和社会因子（如 进行评价，从而得出对系统整体水平以及系统实施所能取得的效益的认识和 评价。软件评价的内容包括：1)技术评价：可靠性、可扩展性、可移植性、 系统效率。2)经济评价：系统产生的效益、软件商品化程度、技术服务支持 能力、软件维护与运行管理。3)社会评价：系统的科学价值、系统的政治与 军事意义、系统决策能力、管理工作改革。 26.试简述GIS维护流程？ 1）提交GIS维护申请；2）评估维护请求；3）维护过程；①确定维护的类型。 ②改正性维护。③适应性和完善性维护。④实施维护工作。⑤编写详细的维 护报告。 简述GIS可行性研究工作的主要内容？ 简述系统详细设计阶段的目标与任务？ 简述地理建模的一般过程？ 简述GIS软件维护工作的影响因素？ 论述题 1．论述系统可行性研究的主要内容是什么？ 2．论述GIS工程学的主要任务、理论基础和内容分别是什么？ 3．GIS规范化和标准化在GIS产业化和社会化过程中的作用是什么？其具体 内容主要体现在哪些方面？ 4．论述GIS详细设计阶段的表达工具有哪几种？各有什么特点？ 5．简要论述GIS软件评价的基本方法，评价类型及评价指标？ 6．论述空间数据库建库流程？ 7．试简述结构化生命周期法包括哪几个阶段？每个阶段的基本任务是什么？ 8．简述在GIS系统实施时有哪些系统实施人员参与及他们各自的任务？ 9．论述地理信息管理与更新的主要技术手段及各自的特点？ 1

通用大数据采集系统操作流程

通用税务数据采集软件的操作 目录 海关完税凭证发票（进口增值税专用缴款书）的操作流程 (1) 一、海关凭证抵扣，在通用数据采集软件里，分6步操作 (1) 二、以上6个步骤的具体说明 (1) 三、常见问题 (4) 铁路运输发票的操作流程 (6) 一、运输发票抵扣，在通用数据采集软件里，分6步操作 (6) 二、以上6个步骤的具体说明 (6) 三、常见问题 (9)

海关完税凭证发票（进口增值税专用缴款书）的操作流程 一、海关凭证抵扣，在通用数据采集软件里，分6步操作： 1、下载安装软件到桌面 2、打开软件第一步‘新增企业’（录入公司的税号和全称） 3、软件里第二步‘新增报表’（设置申报所属期） 4、软件里第三步‘纵向编辑’（录入发票内容） 5、软件里第四步‘数据申报’（把录入的内容生成文件，便于上传国税申报网） 6、国税申报网上传录入的发票数据（第5点‘数据申报’生成的文件上传） 二、以上6个步骤的具体说明 1、下载安装软件到桌面 进入申报网页htt://100.0.0.1:8001—服务专区“软件下载”—通用税务数据采集软件2.4（一般纳税人版）右键目标另存为—ty24双击安装—安装完成桌面上出现图标 2、打开软件第一步‘新增企业’（录入公司的税号和全称）

进入通用税务数据采集软件后，点击‘新增企业’，输入本企业的税号与公司名称，输完后点击确定。 3、软件里第二步‘新增报表’（设置申报所属期） 鼠标左键点左边”目录”-“海关完税凭证抵扣清单”，点中后，右键点“新增报表”或点击上方的新增报表，所属区间就是选企业要抵扣的月份，选好后点击确定 4、软件里第三步‘纵向编辑’（录入发票内容） 点新增企业下方的“纵向编辑”，弹出“记录编辑”窗口，同一条记录要录入两次发票信息，第一次录入发票信息，全部填好后，点保存并新增，弹出” 数据项目确认”的窗口，第二次录入发票信息。 ●第一次发票录入信息详细说明如下：

GIS系统设计文档案例

《合肥市旅游地理信息系统》 设计说明书 作者：合肥工业大学资源环境工程学院地理信息系统07级 应用开发AHC002组

目录： 1 可行性分析 (4) 1.1 引言 (4) 1.1.1编写目的 (4) 1.1.2项目背景 (4) 1.1.3参考资料 (4) 1.2 可行性研究前提 (4) 1.3对现有系统分析 (5) 2 需求分析 (8) 2.1 编写目的 (8) 2.2 系统的描述 (8) 2.3 主要功能模块 (8) 2.4 用户业务现状分析 (8) 2.5具体要求 (8) 3 解决思路 (10) 4总体设计（及系统设计） (11) 5 功能设计 (12) 6 数据库设计...................................... 错误!未定义书签。18 7系统设计亮错误!未定义书签。点 (23) 8用户手册 (2) 4

1 可行性分析 1.1 引言 1.1.1编写目的 开发人员对合肥市旅游管理系统的可行性进行研究；旅客和旅行社管理者对合肥市旅游管理系统的可行性进行了解，以助于他们更了解该软件。 1.1.2项目背景 a.软件系统的名称：合肥市旅游地理信息系统； b.本项目的任务提出者：黄家政； c.开发者：黄家政、翟婧、翟辉凯； d.开发环境：Visual studio 2008，Arc engine9.3，ArcGis 9.3。 1.1.3参考资料 ［1］黄杏元．地理信息系统概论（修订版）［M］．北京：高等教育出版社．2001 ［2］王珊．数据库系统概论（第四版）［M］．北京：高等教育出版社．2006 ［3］ C#.NET课程设计指导［M］．北京：北京大学出版社.2007 ［4］ AE开发教程 1.2可行性研究前提 了解旅游人员在考虑出游和进行出游过程中的需要，以及来到陌生旅游景点后会遇到的问题；了解旅行社管理人员对旅客分布信息，交通信息，景点信息的需要，针对这 些要求开发系统。 A．要求： 能够对合肥市的道路进行公交查询、最短路径查询、景区查询等GIS功能； B．目标： 合肥市旅游地理信息系统，要求能够为游客们提供合肥市的道路信息、景区信息、旅馆酒店信息和购物逛街信息等，以方便游客的旅游活动。同时能为旅行社管理人员 提供游客出行分布信息、游客意见等，给旅行社提供辅助决策功能； C．条件、假设和限制 由于时间比较紧张，少许功能还没来得及开发出来，需要后期继续跟进开发；在技术方面，由于我们对engine的掌握只是略懂皮毛，所以只能调用Arcgis中的一些组 建来完成系统的开发，所以后续开发需要更深入的了解engine，掌握engine，实现优 秀旅游gis系统的开发。 D．进行可行性研究的方法 前期在网络上先进行网络问卷调查，初步了解人们对旅游信息方面的需要和建议，同时我们走访了几家合肥的旅行社，了解他们对我们的系统的建议和要求。而后，我们

电力设施GIS数据采集系统解决方案

Trimble GPS在电力公司 电力设施GIS数据采集系统解决方案 建 议 方 案 北京望邦天鑫科技发展有限公司

2011年11月

1项目背景 电力行业是国民经济发展的基础行业，同时，它又是一个技术密集、资产密集的行业。近年来，我国已经开始规划和实施电力行业的信息化发展战略，其重点就是实现电力资产管理的信息化，建设“数字电网”。采用GIS技术可以显著提高以空间数据为基础的电力信息处理分析的能力，因此建立电力GIS应用系统进行电力设施数据采集和分析处理成为电力信息化的重要手段。借助GIS应用平台，可实现电力设施的设计和更改管理、运行维护管理、故障停电管理、服务和市场分析、网络分析和企业信息访问及更新等。不仅如此，GIS系统还能提供多空间数字电网模型、实用化电网数据维护工具、丰富的电网分析工具，达到构筑企业协同工作环境、提高服务质量、完善业务流程指导生产、提高决策效率的目的。 不同企业有不同的工作流程和业务逻辑，不同电力企业的GIS系统对数据提取、分析和处理可能有不同的思路，或偏重于某些方面的应用，但是几乎所有的电力GIS都包括以下一些基本功能： ●基本GIS功能：包括工作环境设置、图层操作、图形浏览、打印输出、 长度面积量算等基本功能； ●自动成图功能：包括GPS数据文件接收、输电设备维护、变电设备维护、 相位图的编辑、注记层的编辑生成等功能； ●设备管理功能：包括查询统计、单线图提取、线路模拟追踪等功能； ●污区管理功能：包括历年污区图的调阅和打印、记录大气环境和典型气 象资料、记录污源分布信息、记录盐密点档案信息、记录线路污闪信息、 进行污区图的编辑、各种专题图的产生、设备防污、污区查询统计等； ●巡线管理：GPS数据录入接口、图形数据输入、危险点数据录入、危险 点查询等功能 所有这些功能都是以大量的电力设施的数据为基础的，因此，建立和完善电力GIS必须首先解决电力设施数据采集维护问题，包括设施的属性数据和空间数据。其中属性信息涉及设备的编号、名称、型号、缺陷记录、检修记录、设备台帐、缺陷通知单、设备档案、线路条图和图片等；空间数据则包括以各种形式

GIS设计与实现

GIS设计与实现

GIS构成由4个基本要素构成：硬件、软件、数据、人员 一硬件计算机硬件环境包括从GIS数据采集 到数据处理乃至数据输出所涉及到的所有硬件 设备 ?数据采集、输入设备 ?采集设备包括测绘仪器和遥感设备 ?输入设备包括数字化仪、扫描仪以 及计算机的输入设备 ?数据存储和处理设备 ?存储设备包括磁盘、磁带机等磁存 储介质以及一些光存储介质 ?处理设备包括计算机、图像处理器、 网络设备等 ?输出设备 ?输出设备通常是标准的计算机外围 设备，如打印机、绘图仪 ?还可以通过计算机显示器或是外接 的高分辨率显示装置（如投影仪等） 进行输出 二软件 ?GIS软件可以分为工具型软件和应用型软件

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?矢量数据结构 ?不规则三角网（TIN） ?属性数据是表征空间实体属性信息的数 据，一般用关系型数据库进行管理 四人员 ?人员是GIS的重要构成因素 ?人员在GIS中 ?对GIS软件进行开发、维护和升级 ?对GIS数据进行搜集、入库和管理 ?应用GIS进行生产生活实践，实现GIS 的价值 GIS用户：GIS最终用户、GIS专业人士、GIS开发商/系统集成商 GIS设计特点 ?GIS处理的是空间数据，具有数据量庞大、实体种类繁多、实体间的关联复杂等特点?GIS设计以空间数据位驱动 ?GIS工程投资大、周期长、风险大、涉及部门繁多。 GIS工程学体系主要由任务、基础理论和方法论三方面组成

?任务 ?运用系统论的理论和方法，实现GIS工 程的最优设计、最优管理和最优运行， 以求得系统总体最优化 ?基础理论 ?系统学 ?地理信息科学 ?系统工程学 ?…… ?方法论 ?根据理论形成的一系列程序化的基本操 作技术与方法 地理信息科学 ?地理信息科学 ?1992年GoodChild首次提出 ?研究地理信息的本质特征与运动规律 ?被划分为三个层次 ?地理信息科学被划分为三个层次 ?理论地理信息科学 ?技术地理信息科学 ?应用地理信息科学 信息资源共享