基于SuperMap GIS的电力行业解决方案
基于SuperMap GIS的电力行业解决方案
目录
第一章概述 (1)
第二章电力GIS的应用 (3)
第三章基于SuperMap GIS的电力行业的应用优势 (5)
第四章电力GIS应用解决方案 (7)
第一节系统构架 (7)
第二节输变电 GIS 系统 (8)
第三节配电GIS 系统 (15)
第四节客户服务中心GIS 系统 (26)
第五节用户Web GIS系统 (28)
第五章方案特点 (31)
第六章软件配置 (32)
第七章成功案例 (33)
案例一农网生产管理地理信息系统（中国电力科学院） (33)
案例二电力综合应用管理系统 (36)
案例三输配电网地理信息系统 (41)
案例四LDWSC-1城市路灯智能监控管理系统 (44)
第一章概述
面对越来越密织的电网，复杂的电力设备，时刻变化的负荷信息，不断变迁的道路和建筑，传统的电网管理方式已经很难满足电网的建设和安全经济运行要求。为了实现电网改造和发展的合理规划，提高电能的质量和供电可靠性，降低线损，提高电力设备运行的安全性、经济性，需要将现代化的计算机和通讯技术用于电网的管理，将各种图形、地图、数据信息统一共享。
GIS最大的特点就在于它能够把现实生活中的各种信息与反映地理位置的图形信息结合在一起，可根据查询与分析需要将这些信息真实地、图文并茂地展示在用户面前，也可将分析决策模型处理结果提交各级管理部门作决策参考。因此，GIS在供电企业生产、运行、管理中得到越来越广泛的应用。
电力GIS具有以下特点：
1．容错能力
电力系统是一个实时运行的系统，系统的稳定性和可靠性是建设系统首要考虑的问题，电力部门曾规定供电可靠性必须大于99.97%，这就要求GIS平台应具有强大的容错能力，即对系统的稳定性、强壮性要求非常高。
2．数据统一及共享
电力部门工作节点多且分散，并发操作性强，对实时处理要求很高。在电网管理系统中典型的工作节点就有用电科、营业厅、报修中心、调度中心及电网公司MIS用户等。其中某些节点可能是远程工作节点，这种分散的应用要求数据必须全公司数据统一，并且能够安全地实现共享。
3．二次开发能力
实际上，需在GIS 功能的基础上叠加大量电力专业的应用，如运行管理、检修管理、两票管理等，这些应用的专业性很强，因此要求所选用的GIS平台必须具有强大的二次开发能力。
4．网络拓朴分析能力
由于要利用电网的动态拓朴结构进行电网运行管理（如短路计算、配电网重组和调度操作票专家系统等应用），这就要求选用的GIS平台必须具有良好的网络拓朴分析功能。
5．数据转换能力
由于电力企业的电网设施资料经过多年积累而成，数据的转换工作量非常大。而这些资料又不断变化，因此，最终的数据转换必须在尽可能短的时间内进行。这就要求选用的GIS 平台必须能很好地支持多种数据库，具有强大的数据转换能力。
如何根据工程实际需要，找到符合自身要求的GIS平台是重点，也是难点。无论选用何种平台，该平台都必须满足以下几点：
1. 开放开发环境，使核心GIS 技术可以应用于非专用的编程环境中（如VB、VC、C#.net、Java、Delphi等），易于推广应用，可加快产品的升级换代、缩短产品研发周期。
2. 开放数据库，引入全关系型空间数据库引擎，在C/S结构下，提供在现有商业数据库中存储GIS 对象的方法；将属性、图形数据集中存储，避免数据“二义性”，保证数据的一致性和安全性。
3. 引用组件技术，倡导新一代嵌入式GIS 技术，全面采用符合工业标准组件界面。
4. 整套技术国产化。高科技就是一把双刃剑，万一国际形式发生变化，电力作为关系国计民生的大事，保证其稳健运行显得格外重要。
SuperMap GIS作为我们自主创新的GIS品牌，拥有完全的知识产权，在国际市场所占的分额不断扩大。SuperMap GIS公司前身为中国科学院地理信息产业化中心，是我国最早从事GIS研究的单位之一。成立公司以后，从事GIS 理论研究、产品开发及应用拓展也有十多年的历史，遍布全球（中、美、日、韩等，在非洲和欧洲也有总代理）数以万计的用户，为SuperMap GIS的技术进步和自身的壮大提供了巨大的推动力和发展空间。SuperMap GIS 以其深厚的理论及工程技术底蕴，加之强大的技术开发力量，在对广大用户大量的反馈信息进行分析、整理和发掘的同时，始终积极地对各种主流的IT 技术加以广泛而深入的关注，并对自己的产品体系结构及技术进行及时的优化和重构。从而使SuperMap GIS得以长期保持领先的地位，并为GIS 界和广大用户持续地提供各个不同的发展时期中最新、最好、最强有力的技术、服务和支持。
SuperMap GIS全面采用了工业标准的和开放的主流IT 技术，主要表现在：
（1）SuperMap IS .NET智能集群缓存（IC&C）：缓存就是使用较快速的储存装置保留一份从慢速储存装置中所读取数据且进行拷贝，当有需要再从较慢的储存体中读写数据，CACHE 能够使得读写的动作先在快速的装置上完成，如此会使系统的响应较为快速。实际上采用缓存技术来提高系统性能主要就是通过空间换时间，进行数据的重用。
（2）预缓存管理工具是预先把图片缓存在服务器端，当有请求发送到服务器端时，服务器可以直接将符合要求的图片返回到客户端显示，而不用再做处理，这样可以大大缩短地图请求的响应时间，提高响应速度。
（3）数据管理采用全关系数据库技术，在所有主流的工业标准的DBMS中管理空间数据和相关的属性数据。
（4）设计并实现了面向对象的、全新的空间数据模型：在保证数据质量的前提下，大大的压缩了数据量。
（5）数据模型的定义和框架生成可采用工业标准的CASE工具完成，方便、准确、快捷并易于维护。
（6）不同平台产品均采用共同的、工业标准的体系结构：基于组件对象模型（COM ）进行构造，使得SuperMap GIS系列各产品之间以及SuperMap GIS与其他厂商的产品或系统之间可以在共同遵守工业标准的前提下，方便而无缝地互连、互嵌和扩展。
（7）全面支持工业标准的开发环境，如：VB、VC、.net系列、Java等，为系统的定制和开发提供了自由的选择空间和有充分保障的人力资源，为广大用户和二次开发商提供最好的系统性价比。这种系统的观点，具体体现在：系统伸缩性、系统集成性、系统安全性。
SuperMap GIS成立十年来，得到了国内外业界人士的广泛关注与认可。且经过广大用户与开发人员的努力与合作，其应用也得到了快速提高与发展。国内就有近千家二次开发商。每年，我公司都承办中国科学院地理信息产业论坛，期待您的到来！
关于GIS的技术支持，请浏览以下网址：https://www.wendangku.net/doc/d815141421.html,/
BBS支持：https://www.wendangku.net/doc/d815141421.html,
电话支持：010－82736655转客户服务
第二章电力GIS的应用
随着我国社会经济建设的快速发展，用电负荷日益增长，电网运行的控制及管理工作变得较以往任何时期都更为复杂。由于现在电网运行管理直接面对电力企业和广大用户，网络数据量大，电气接线复杂，动态变化频繁，现有的电网运行管理手段已经难以适应现代化电网生产建设和发展的需要。为了进一步满足电力企业及其广大用户对电网“安全、可靠、优质、高效、经济运行”的现代化要求，需要采用现代化的技术和管理手段来进行规划和管理，以便增强对电网设备的资产管理、运行管理和监管能力，提高供电可靠性和电能质量，从而更加及时地为电力客户提供优质、高效、安全的服务。为此，利用GIS 技术进行管理已是大势所趋。
在传统模式下，电力生产管理信息的载体是图纸、报表、语言（如调度指令等），传递方式是手工交接。这种机制下，信息的更新之后于生产数据的变化，在电力生产管理活动的各专业环节中，导致生产管理信息的“不全面、不一致、不及时、不正确”现象。解决这一严重问题的途径，是在生产各部门之间及部门内各工作岗位之间，建立起信息及时传递和同步更新的共享机制和环境。由于电力生产、规划、管理和经营具有许多天然的空间网络拓扑特征，建立基于 GIS 技术的电力公共应用平台，将是这种机制和环境的基础。电力企业信息系统的各个子系统设计与开发都要从整体和系统的角度考虑其角色和作用，并有效地利用最新的信息技术，如GIS技术、组件技术、WEB技术、数据仓库技术、CASE技术等，实现企业设施资源、人力资源、工作流程、客户关系、规划、设计、运营和维护、市场策略等业务管理与决策的信息化与智能化，构造一个既相互独立、又相互协作、资源共享、可互操作业务综合网络，实现企业经济和社会效益的最大化。因此，电力GIS 应用平台本身不应该是孤立和封闭的系统，而应该是能够与电网生产管理的各个环节和已有的各种IT系统如MIS、OA等，更一般地要能够与电力企业管理系统进行有机地结合，使之构成一个集成的、综合的信息管理和决策支持平台。GIS在电力行业应用非常广泛，根据国内目前的应用情况，大致可以分为：输变电GIS系统、配电GIS系统、客户服务中心GIS系统、发电GIS系统、线路资产管理GIS系统、用户Web GIS系统等。
1.输变电GIS系统
该系统具有一下功能：
z图层管理
z输电网显示
z输电网查询
z输电网统计
z SCADA信息显示
z雷击信息GIS分析
z故障测距GIS定位分析
z输电网三维分析
z故障抢修最短路径分析
z模拟停电范围分析
z输电网台帐管理
z输电网运行管理
z高压线GIS空间分析
z Internet查询
2．配电GIS系统
该系统具有一下功能：
z电网编辑
z图形显示
z设备查询与统计
z刀闸模拟操作
z挂牌操作
z供电源分析
z供电范围分析
z线路负荷转移
z最优化停电范围分析
z停电管理
z电站管理
z电缆断面分析
z架空线立面分析
z架空线段面分析
z用户报装辅助决策
z线路阻抗计算
z实际线损计算
z理论线损计算
z负荷监控
z负荷密度分析
z最佳路径分析
z配电工作管理
z SCADA 实时变位监控
z Internet 查询系统
3 ．客户服务中心GIS 系统
该系统具有一下功能：
z故障投诉电话的输入
z投诉电话分析处理
z故障信息统计
z停电的确认
z抢修和恢复
z报表生成
4 ．用户Web GIS 系统
该系统具有一下功能：
z图形显示
z设备查询
z设备统计
z停电提示
z电费管理
z安全管理查询
第三章基于SuperMap GIS的电力行业的应用优势
1．丰富完整的产品体系，满足各类电力应用需要
SuperMap GIS是我国自主知识产权的大型地理信息系统软件系列，适用于从嵌入式设备到个人电脑、从工作站到大型服务器、从单机环境到网络环境、从局域网到互联网、移动通信网络等多种应用环境，是一个技术领先、产品体系齐全、性价比高，适合电力系统应用的主流GIS软件平台。SuperMap GIS产品体系完整，包括桌面系统、开发组件、WebGIS 平台和嵌入式GIS，产品体系图如下：
具体介绍如下：
（1）SuperMap SDX+ 5 —支持海量空间数据管理的大型空间数据库引擎；将基础地形图、管线图、设计图统一存储和管理；
（2）SuperMap Objects 5 —适合大型C/S（Client/Server）架构专业应用系统建设的全组件式GIS平台；
（3）SuperMap IS .NET 5 —用于建立B/S（Browser/Server）架构大型网络GIS服务的Internet GIS平台；
（4）eSuperMap 5 —适用于移动电力终端设备的嵌入式GIS开发平台，是移动电力办公的理想选择；
（5）SuperMap Deskpro 5 —用于电力地理空间数据处理与分析建模的大型桌面GIS软件；（6）SuperMap Express 5 —用于电力地理空间数据编辑与处理的桌面GIS软件；
（7）SuperMap Viewer 5 —用于浏览电力地理空间数据的工具软件。
这些产品已经覆盖了目前电力行业GIS的主流应用。在具体项目中，根据应用的需求，可选择桌面产品SuperMap Deskpro进行数据处理工作；SuperMap Objects进行C/S应用的开发平台，实现需要进行复杂交互操作的应用；SuperMap IS .NET/JA V A作为B/S应用的开发平台，主要应用在信息浏览查询分析，实现基于Internet的GIS应用。
2．国产GIS平台，数据保密性和安全性高
和其他行业相比，电力行业关系国计民生，我们每天日常工作、生活都离不开电。将来世界万一发生动荡，电力系统的安全性非常重要。所以这样一个具有特殊性的行业，需要高度的保密性和安全性做保障。GIS软件平台是地理信息管理的软件工具，是电力系统信息化建设的关键基础技术。从保密性和安全性意义上讲，电力系统的信息化工作从长远考虑，宜尽可能采用我国自主创新的技术为支撑。
基于对软件安全性的考虑，政府采购的最新要求，政府部门的信息化将优先考虑国产软件。电力行业虽然改制，但其关系着中国的命运，决定着民族的未来。SuperMap GIS是完全自主知识产权的软件产品，系统从最底层的代码都是由北京超图地理信息技术有限公司（中国科学院地理信息产业化中心）设计和编写，完全不存在国外软件对政府来说是安全黑箱的问题，能够保证用户在使用系统过程中的安全隐患。
3．支持主流的操作系统和数据库平台
SuperMap GIS目前已经支持主流的操作系统平台：
（1） Windows Server 2003；
（2） Windows XP；
（3） Linux；
（4） Unix。
SuperMap GIS目前支持的数据库平台：
（1） Oracle；
（2） SQL Server；
（3） Sybase；
（4） DB2；
（5） DM（国产达梦数据库）；
（6） Kingbase（国产人大金仓数据库）。
4．成熟的电力专用符号库让系统开发事半功倍
北京超图利用SuperMap GIS平台的优势，开发了专门用于电力符号库，这套符号库是在北京超图长期的项目经验中总结和积累的成果，是完全符合电力系统行业标准的。从这个角度来讲，很多功能用其它的GIS平台实现可能需要花费更大的代价，或许也实现不了，但是采用SuperMap GIS平台将取得事半功倍的效果。
5．动态预案的定制
SuperMap GIS基于在电力系统行业应用需求，开发出了一套用于制定电力抢修预案定制的工具，能够结合GIS路径分析、影响范围分析和三维分析功能，制定电力抢修方案，并制作成能够推演势态变化的一整套电力抢修的动态预案，抢修工人能够根据这个电力抢修预案进行人力部署和开展抢修工作。
6．产品性价比高
SuperMap GIS专用版完全是为电力系统工作的顺利开展而推出的软件产品，能够建立一个稳固、安全、开放、高效、功能强大的综合电力系统平台，软件产品的性价比很高。
第四章电力GIS应用解决方案
电力GIS应用的方案应正确、全面、及时地获取电力企业的各种资源信息，并加以提炼、分析，为电力企业的管理者和决策者提供辅助决策的依据，从而保障电力网络安全、高效地运作，以及为更多用户提供更加完善周到的服务，这是在电力企业内建设信息系统的根本出发点。电力公司分给发电类企业、电网公司、电力设计院等，电网公司内部，又分为调度、用电、输变电等等，这些公司部门之间既彼此独立，又相互合作。GIS 作为一个基础平台，应用在电力公司的各个部门中，满足电力公司统一管理、统一规划的需要。
GIS以其良好的开发性和可扩展性，集成并融合企业内已有的SCADA、MIS、用电管理等信息系统，并以其丰富直观的表达形式，从GIS分析的角度为电力企业信息系统建设构造新的，具有创新性的应用。电力企业信息系统的各个子系统设计与开发都要从整体和系统的角度考虑其角色和作用，并有效地利用最新的信息技术，如GIS技术、组件技术、 WEB 技术、数据库技术、CASE技术等，实现企业设施资源、人力资源、工作流程、客户关系、规划、设计、运营和维护、市场策略等业务管理与决策的信息化与智能化，构造一个既相互独立、又相互协作、资源共享、可互操作业务综合网络，实现企业经济和社会效益的最大化。因此，电力 GIS 应用平台本身不应该是孤立和封闭的系统，而应该是能够与电网生产管理的各个环节和已有的各种IT系统进行有机地结合，使之构成一个集成的、综合的信息管理和决策支持系统平台。
第一节系统构架
一、电力企业集成化综合信息平台
图1 电力企业集成化综合信息平台
二、系统网络结构
第二节输变电 GIS 系统
（一）图层管理
可任意打开和关闭下述输电网图层：电网分类、输电线网图、输电线路走廊地形图、输电线电塔间距、间隔棒间距、变电站接线图、通讯线路、雷击信息、SCADA信息。
（二）输电网显示
1 ．输电网在行政区划图上分布显示：以不同颜色背景显示全市行政区划图，并叠加输
电网在各个地区的分布
2 ．各地市实时负荷显示
3 ．输电网三维显示：通过DEM和DOM（或遥感影像）叠加生成地形图；把电力线
路、电塔等主要地物进行矢量化，生成3D模型，并叠加到地形图上。
4 ．通讯网显示
5 ．显示方式：系统能将不同电压等级的输变电线路图、线路上的各种设备图、单线图、
变电站图、专题图以及基础地形图进行分层综合显示，具体功能如下：（1）图形缩放和旋转：系统可以为客户提供图形中心放大、中心缩小、中心移动、选择区域全景放大、任意中心缩小、返回前状态和全景显示等功能。
（2）图形平滑漫游：系统为用户提供平滑的漫游功能，并实现无缝、无刷新的视觉效果，便于用户浏览及快速定位。
（3）图形显示“鹰眼”功能：通过在全局窗口中的线框表示局部所处于的位置信息，用户可方便地了解全局和局部的关系。
（4）图形信息疏密效果协同校正功能：系统在进行缩放时，可自动根据当前视窗的比例尺，调整显示图层数和某一图层中信息量的疏密关系及效果，保证最佳的视觉
效果和最快显示速度。
（5）动态线路名称功能：显示路名时可根据屏幕尺寸动态显示线路名称的数目、大小、位置。
（三）输电网查询
1 ．线路信息查询功能：在总图或分区图显示时，点取任意一条输电线路，即可显示该条线路的名称、编号、电压等级、线路参数、实时潮流和其它技术参数，还可进行线路缺陷查询、污秽区查询、鸟害区查询、雷害区查询等专题查询。
2 ．变电站信息查询功能：在全市图或分地区图显示时，点取任意一个变电站位置，即可显示该变电站的一次接线图，同时显示如下功能菜单供选择：
（1）变电站概况介绍：用文字形式介绍概况，并配上同步语音。
（2）变电站照片显示：显示该变电站一张或一组照片。
（3）变电站录像显示：播放该变电站的现场录像。
（4）变电站三维显示：把变电站的三维模型展示出来，并可以进行三维属性查询。
（5）变电站SCADA信息查询：显示该变电站SCADA 遥测信息和遥信变位信息。
（6）站内设备台帐查询：点取站内某设备后，显示该设备的台帐。
（7）站内其它内容查询：根据需要可加入站内其它内容查询。
（8）相联上下级线路查询：自动显示与本站相联的上级输电线路和下级输电线路。
3 ．微波线路、微波站位置显示和查询功能：在行政区划上叠加显示微波线路图和微波站位置图，也可叠加在3D地形图上，并可对线路和站进行信息查询。
（四）输电网统计
对输变电网络中的各种信息进行多种方式的空间统计，提供强大的FM功能。可按线路进行统计；按行政区、开发区等区域进行统计；可用鼠标在图形窗口设定矩形、圆形或不规划多边形等任意范围，对此内的各类信息进行统计。统计结果可以打印输出。
（1）线路信息统计
（2）杆塔信息统计
（3）变电站（所）信息统计
（4）线路缺陷统计分析
（5）线路绝缘子及劣化率统计分析
（6）线路鸟害跳闸统计分析
（7）线路雷击跳闸统计分析
（8）线路故障、事故统计分析
（9）线路杆塔接地电阻及接地电阻率
（10）间隔棒信息统计
（11）其它与输电网相关的统计SCADA 信息显示
（五）SCADA信息显示
在GIS 系统中与调度自动化的SCADA系统进行实时联网，在GIS系统中可实时显示输电网的动态信息。
1 ．显示遥测信息：电流、电压、有功、无功、COSφ、功率。
2 ．接收SCADA 正常变位信息
（1）自动接收SCADA 2类信号
（2）GIS 图上开关状态同步变化
（3）GIS 图上输电网带电状态动态着色
3 ．接收SCADA 故障变位信息
（1）自动接收SCADA 5类信号
（2）GIS 图上开关状态同步变化
（3）GIS 图上输电网带电状态动态着色
（4）自动推出故障跳闸的站和线路，并发出声音警告信息
4 ．潮流信息显示
（1） GIS 图上显示潮流方向
（2） GIS 图上显示潮流值
5. SCADA 历史曲线显示
利用SCADA 历史库中信息，在GIS 图上显示各种历史曲线。
（六）雷击信息GIS 分析
1. GIS 与雷击定位系统实时联网
GIS 系统与雷击定位系统实时联网，GIS 系统从雷击定位系统中获取如下实时信息：雷击时间、雷击位置（经纬度）、雷击电流强度、雷击电流极性、其它雷击信息。
2．实时雷击信息GIS 分析
（1）雷击点在GIS 图上实时显示
（2）自动搜索在雷击点影响范围内的输电线路及设备
（3）自动给出抢修或巡查车辆的最佳路径分析
3．历史雷击信息GIS 分析
（1）有不同颜色显示雷击信息情况
（2）单点查询雷击详细信息
（3）任意区域内查询雷击点信息
（4）统计各地区雷击情况
（七）故障定位分析
利用地面激光扫描仪，通过对故障地区进行激光扫描，获取故障的具体位置信息，在GIS 图上进行GIS 定位分析：
（1）利用故障点距离值在GIS 输电网上拓扑分析定位
（2）在GIS 图上直观显示故障测距的位置，并以地理图为背景，自动推出故障点位置图。
（3）自动分析抢修车到达故障点的最佳路径
（八）故障抢修最短路径分析
系统为巡视和抢修车辆提供一点到多点和多点到一点的最优路径分析以及供电最短路径分析。地理信息系统和抢修车连为一体，抢修车的位置从地理信息图上可反映，出现抢修任务时，会通知离故障地点最近的抢修车迅速抢修。
（九）模拟停电范围分析
GIS 系统有在线运行和模拟运行二种状态。在模拟状态下，所有计算机都可以任意拉合开关进行模拟停电范围的分析，开关状态变化后线路和设备会根据供停电状态动态着色，直观反映模拟电网情况，该功能可用于如下几个方面：事故预想分析、操作预演分析、校核操作票的安全性、检修方案分析、调度员培训。
（十）输电网台帐管理
根据录入输电网设备的基本参数，建立图数关联。基本参数有：线路长度、交叉跨越点、相序图（平面、立体）、杆塔基本参数、杆塔图库（数码图片）。
可对输电网设备进行多种方式的空间查询与统计。根据图形信息和属性信息的映射关系，实现双向的空间查询。
（十一）输电网运行管理
输电线路的运行信息管理要与原有的生产管理信息数据库结合，建立统一的数据库管理。
1 ．输电线试验记录管理：建立输电线路的试验记录管理，班组人员可以灵活方便地编辑、修改相应的试验记录。这些记录包括：绝缘子盐密测试记录、接地电阻测量记录管理、接地装置遥测记录管理、导线管测温度等。
2 ．输电线设备缺陷管理
（1）线路设备缺陷记录
基于GIS 进行缺陷标注、缺陷查询、缺陷统计等综合管理，从发现到处理能够对缺陷进行记录、打印，记录的信息具有实时动态跟踪处理，单项查询。根据用户要求，建立完整的线路设备缺陷记录。
对设备缺陷数据库进行分析统计，生成统计图表。
（2）线路设备缺陷卡片管理：建立设备缺陷卡片的管理，提供添加、删除、保存、查询、打印、传递功能。
3 ．线路巡视管理：包括设备巡视、巡视计划等模块
（1）巡视路线分析
巡视路线确定的过程中最基本最关键的问题是最短路径问题，其的核心算法最短路径算法。最短路径的求解,必须把现实生活中的电力线路线网络抽象成一种数学结构，有时候还要考虑到道路等其他信息，这种抽象出来的数学结构被称为网络拓扑结构。于是各种网络分析技术实现的关键在于网络拓扑结构的建立和高效能最短路径算法。实现过程中，可以采用自动和交互两种方式制定巡视计划。
（2）机载巡线系统
该系统以直升飞机（或Y5系列飞机）为载体，由数码相机、激光雷达、红外扫描系统、GPS、IMU、摄象机等组成，主要功能有：航线设计、GPS解算、数据处理等。激光数据主要获取各个地物的位置信息（三维），红外扫描系统主要用来检测线路工作是否正常，是否存在局部过热、达到熔断极限等情况等。
（3）车载巡线系统
该系统以汽车为载体，由GPS、INS惯性导航、CCD视频以及自动控制等多种技术，以车载遥感的方式，实现了对电力线及电力线走廊地物的空间数据、属性数据的快速采集，数据通过专用软件加工，除了用来检测电力线以外，还可生成能满足不同需要的三维空间数
据库、专题图及电子地图。
（4）步行巡线系统
该系统主要针对那些车无法到达的地方进行数据的采集，例如深山老林等。其基本原理为采用嵌入式开发技术，由具有GPS导航功能的智能手机、数码相机组成。该方法获取的数据一般仅仅用于电力线的检测。
（5）线路检测
根据采集回来的数据，进行相关的数据处理，根据处理的结果，寻找已经出现问题，或将出现问题的地方。
（6）资产管理系统
根据前期的数据处理结果，把主要的地物进行矢量化，并完成电力走廊的DOM和DEM，制作电力线路资产管理系统。
4 ．特殊区域管理
特殊区域包括以下部分：污秽区、鸟害区、雷害区、洪水冲刷区、风害区、滑坡沉陷区、外力破坏区、微气候区等。
5 ．线路检修管理
对线路设备维护所包括的大修、小修、清扫等工作，利用GIS 工具进行有效的管理。对线路设备的检修日期进行统计，并可实现超期报警，辅助制定线路定检计划。
6 ．输电线故障、事故管理
建立线路事故、障碍异常的记录管理工作。
7 ．设备清扫管理
对于有条件的地区，一般采用直升机喷水的方式进行清扫工作。该过程包括以下几个方面：（1）制定周期性或临时清扫计划；（2）自动提示到期计划；（3）生成派工单；（4）完成情况专题图生成；（5）完成情况统计。
8 ．线路评级管理
根据线路是否处于特殊区域、输电电压的等级、线路的老化程度、是否发生过事故等信息，将线路评定为不同的登记。不同等级的线路给予不同的关注度，同一关注度的线路管理方式基本相同。
9 ．线路季节性工作管理
该部分工作主要包括以下几个方面：
（1） 电力走廊植被等非电力设施管理：为了保证电力线路的安全，在植被的距离电力线路达到一定的范围的时候，应该有计划的对这些植被进行修剪工作；同时，
也要防止其他人工建筑物距离电力线路过近。
（2） 季风影响：我国处于世界上最著名的季风区，其季风特征主要表现为存在两支主要的季风环流，即冬季盛行东北季风和夏季盛行西南季风。季风的存在造成
了线路管理的特殊性。这时候需要对输电走廊添加间隔棒。
（3） 雪灾影响：线路走廊地区的大暴雪容易产生线路短路，后果不堪设想。同时雪灾伴随着大风，给采用真升机进行除雪工作带来很大的不便。
（4） 此外，潮汛、地震等均可能对输变电路进行破坏，这里不在骜述。
（十二）高压污秽GIS 空间分析
高压污秽GIS 空间分析包括：
1．历年污区图的调阅和打印
2．记录大气环境和典型气象资料：收集塔挂瓶测试数据，并参考环保局在电力走廊附近的监测结果。
3．记录污源分布信息：生成各种污染的分布强度时空变化图
4．记录盐密点档案信息
5．记录线路污闪信息
6．进行污区图的编辑
7．各种专题图的产生
8．设备防污：自动生成高压瓷瓶清扫周期和更换周期分析表
9．污区查询统计等功能；
（十三）Internet 查询系统
分为输电网Internet 查询和雷击定位Internet 查询二大功能。
1．输电网Internet 查询：可在客户端通过通用浏览器IE实现以下功能：
（1）图形操作功能
图层显示：采用浮动窗口形式，可控制其显示、关闭和最小化。通过选择图层，控制图形信息的显示和关闭。
图形缩放：包括恢复全景及无级缩放。
图形移动：包括鼠标操作移动及按行政区定位。
（2）信息查询功能
信息查询：对图上信息进行查询，将得到台帐。
台帐查询：根据台帐信息进行查询。
图上定位：对某线路或设备图上定位。
设备专档：将设备分为线路、变电站等类，以实现设备分类查询。
（3）信息统计功能：可对任意区域内的各种设备数、负荷数进行统计。
（4）与SCADA 的Web模块的联接：
能方便地进入SCADA 的Web模块，在SCADA 的Web模块中能方便地进入GIS 的Web的模块。
2 ．雷击Internet 查询
雷击定位Internet 查询系统向电力系统内部开放，供电力系统共享雷击定位系统。
（1）查询实时雷击点位置、强度、极性等信息
（2）查询离雷击点影响区内的输电网及地理位置，便于抢修
（3）查询雷击定位的历史信息
（十四）编辑维护
系统提供电网设施及与之相关的属性数据的编辑维护工具，可方便地进行数据的日常更新维护。系统在电力设备及其属性数据之间建立关联，真正使图形管理和属性管理紧密结合。该系统提供了完备的电网设施建模工具、电网运行逻辑建模工具，可实现在线动态修改。包括：
1 ．地理图形编辑功能：可直接在地理图上对道路等信息做修改。
2 ．单独的图形模块：系统提供标准变电站、变压器、电杆及杆上设备、电缆沟剖面图等图形模块，方便调用。
3 ．电力设施图形编辑功能：可对变电站、变压器、电杆、架空线、电缆、电缆沟、电缆沟剖面图等电力设施的图形数据和连接关系进行修改编辑，并可对照图形数据，修改相应的属性数据资料。
4 ．一次接线图编辑功能：系统提供一次接线图、系统网络图的修改工具。
5 ．线路图形编辑：可对由输电工区提供的各种线路类型进行编辑，可进行增加、删除、移动、换向。
6 ．设备图形编辑：可对多种设备进行编辑，如杆塔、开关、熔丝等，可进行增加、删除、移动、换向。
7 ．线路或设备相关信息编辑：可对选中的线路、设备进行相关信息编辑，允许用户加入该线路、设备的实景照片或录像。
8 ．电力设施属性编辑功能：可对由输电工区提供的线路、杆塔的技术台帐进行管理，该功能具有用户权限限定，友好的维护界面。
9 ．连通性测试：系统将提供对编辑好的输电网图进行连通测试的工具，以保证数据的准确无误。
1 0 ．图形输出：系统具有通用绘图输出功能，能将在当前屏幕上选取的任意范围电网图、电站图等输出到各种绘图设备中，便于电力部门的存档。
（十五）系统管理
1 ．运行方式管理
提供三种操作方式：模拟操作、运行操作、图形编辑。以模拟操作方式进行操作模拟、故障模拟、自动装置模拟及辅助分析决策。运行操作方式将提供配网在线运行状态，反映实时信息，推出故障设备及其周边线路、地理情况进行故障报警。以图形编辑方式完成对图形、属性信息的增删、修改，只有在该方式下，所作编辑才会写到存储于SERVER 的数据库中。系统提供了在三种操作方式之间切换的功能，以保证在AM / FM / GIS 系统的模拟分析与实时系统互不影响。
2 ．用户权限管理
系统提供了可靠的权限管理：在用户管理方面，根据工作性质设置了管理员、各种操作员等，管理员可增加、修改使用者名单，并对每个用户设置各种不同模块的使用权限，提高系统的安全性。在模拟操作方式下，任何角色都可进行所有的系统操作，在此状态下，无操作记录，并且操作结果也不会记入数据库。在运行方式下，首先定义不同人对不同模块、不同库、不同字段的权限矩阵。应用程序菜单自动按权限变化不同角色将具有不同的操作权限，系统将如实进行操作记录，自动记录何人、何时进行过何种改变电网运行方式的操作进程和操作对象，并且所有操作结果都要记入数据库。在图形编辑模式下，线路及设备的增加、删除也将记入数据库。
3 ．运行日志管理
在线方式运行时，系统自动记录某人、某时进行过何种改变电网运行方式的操作进程和操作对象，并可进行查询，便于进行安全责任的管理。
4 ．离线状态的模拟操作
可在离线方式下进行模拟操作，显示某种故障可能导致的停电范围、某种操作可能恢复供电的区域等（处于离线操作的画面应有明显而特殊的标志）。离线模拟操作根据操作者的指令开始和结束，离线操作结束后能自动恢复在线运行。电网发生故障时，应能自动中断离线模拟操作而恢复正常在线运行，亦不影响其它工作站的正常操作和显示。
用户可以在离线方式下模拟操作。可以通过手动方式来修改某些设备的状态，NET WORK 将根据这些设备状态采用向下跟踪的分析功能分析可能会导致的停电区域，在图上以不同的颜色或符号进行显示。同样，NET WORK也可以根据停电区域的分布情况，利用向上跟踪的分析功能分析可能导致该区域停电的设备故障，并通过手动方式改变该设备的状态在来分析供电情况。
提供非常灵活的界面设计工具FORMEDIT。离线操作的界面和在线操作界面可以非常容易地相互进行切换。在线操作的界面上有转入离线操作的工具（例如菜单项或者按钮等），转入后将当前所有的数据都拷贝到离线操作的界面上。同样，离线操作的界面上也有工具恢复到在线操作的界面，并不影响在线操作的各项工作，例如接收实时监测系统采集到的实时数据等。当接收到故障信息后，可以终止离线操作而马上恢复到在线操作的状态。
（十六）输电线选线
（1）数据的格式转化
本系统需要DEM、DOM等一些基础测绘数据，这些数据有很多种格式，该模块把不同的数据源文件转化为本系统能够读取的格式。
（2）路径选择
根据选线人员的经验，初步设定一条或几条供选择的路径。
（3）地物采集与编辑
在电力线路走廊中，一般要避开村庄，绕过坟墓、古庙等；在经过高速公路、中型及以上的河道的时候，一般也要垂直通过。而电脑目前尚不能自动识别该类地物，需要手工把这些地物采集出来。
（4）线路优化
z提供集成度高、又简单易用的优化选线工具，二三维窗口联动，更好地确定线路的转角点。提供真实的三维地形，在二、三维上都能调整转角点的位置，更好地达到优化线路的目的。
z提供垂距、方位角、树高、房高等测量工具，使选线时能更好地规避房屋、经济林及其他重要地形，优化线路选择。
z提供实时预览平断面，根据电气条件预排杆塔，确定线路是否符合电气等条件，避免到野外踏勘时还要改方案。
z自动提取断面数据，平面数据的采集提供方便快捷的地物采集工具，如采集树林、河流、房子、通信线等，采集的数据符合平面图成图规范，并能导出到常用的定位排杆软件。z支持多人协同作业
z多条线路选择，显示各线路的长度等参数，平断面比较，最大程度达到优化线路的目的。z三维沿线漫游，展示选线成果，各转角塔和直线塔均在漫游中有较真实的反映，录制漫游成果，利于成果汇报和后期维护管理。
（5）杆塔排位
z支持多人、多角色同时对工程进行设计。在三维模式下，对整条线路可以进行二三维互动的排杆定位，在三维环境下显示真实的塔位、塔型和弧垂。
z支持传统的五种立塔方式，指定桩位立塔、指定累距立塔、指定档距立塔、耐张段等分立塔；并提供在断面图上直接拖曳的快速立塔方式
z提供各种配置工具，如：线路设置、气象区分段配置及灵活的显示配置等，提供各种校核计算
z软件在设计时考虑了综合利用选线软件的数据及功能模块，同时还考虑排杆完成后的数据能为后期的施工和线路管理所用，真正实现从数据采集到线路管理的完整持续的数据链。
（6）施工管理系统
z工程计划
z施工进度管理
z施工记录管理
第三节配电GIS 系统
配电GIS信息管理系统按应用层次，分为图形编辑部分和功能应用部分两个，各部分功能归纳如下：
一、图形编辑部分
图形编辑分为两大部分：基础图编辑和电网图形信息编辑。
（一）基础图形编辑：基础图形编辑分为几个方面，主要包括地理图形的分层处理；道路边线及道路中心线编辑；道路图层的属性编辑；建筑物图层处理和等高线图层处理等。
1．地理图分层处理
地理图分层主要是在用户从航拍的地形图或遥感图片上，按分层原则分类提取地理信息，如道路层、建筑物层、河流湖泊层、绿地、地界、独立杆塔背景等；也可以到相关的测绘部门购买。并将所提取的分层信息放入图库，统一管理，作为电网分析的背景以辅助分析。对于原始的地形图，目前多为DXF格式（SuperMap软件支持该格式），用户在购买时必须要求提供严格的、清晰的分层编码。
2．道路边线及道路中心线编辑
从地形图提取出的道路边线，往往是不完整、不连续的，一般先画出道路的中心线，然后采用缓冲区的方式获取道路的边缘，道路是面状的，这样就可以保证道路的完整性和连续性。生成好道路以后，编辑道路名称、道路类型、走廊条件等相关属性信息。
3．建筑物图层处理
对于小区管理、三维分析等功能，必须要对从地形图中提取的建筑物图层进行处理，以提供应用功能所需的数据。
（二）电网图形编辑
按目前的应用需求，电网图形编辑分为高压电网（35kV 及以上输电线路）编辑、中压电网（10kV线路）编辑、低压电网（380V）编辑、电缆通道编辑、电站模拟图编辑、站址分布编辑等。
1．高压电网编辑
高压电网编辑是指将用户的35kV 及以上线路、设备的图形和属性信息按系统定义的格式和结构输入计算机。通过建立高压电网图形编辑工具，能够方便地将线路和设备图形绘制出来，并考虑电网的连接关系，电缆和架空线的连接和拓扑关系，高压设备的定位方式等因素。而建立高压电网属性编辑工具，能够方便地将线路和设备相关的属性信息录入数据库，并建立属性数据与图形数据的一一对应关系。
2．中压电网编辑
中压电网编辑是指将用户的10kV 线路、设备的图形和属性信息按系统定义的格式和结构输入计算机。由于配电网的主要组成就是中压电网，配电管理系统的大部分工作也主要针对中压电网，如配电SCADA 管理、大用户负荷监控、配变远程抄表管理、线路负荷转移、不同类型电站管理等，另外由于电缆线路和架空线路的分类管理方式，因此中压电网的结构最为复杂。系统在建立之初，首先要认真分析中压电网的数据结构，定义出能适合各种应用分析的数据格式和结构。
3．低压电网编辑
低压电网编辑是指将用户的380V线路、设备的图形和属性信息按系统定义的格式和结构输入计算机。低压电网包括所有低压用户的信息，结构虽然相对简单，但图形及属性数据量非常大，同时由于大部分线路与中压合杆，编辑时也要考虑与中压的联接关系。
4．电缆通道编辑
中压电网中的电缆线路，在图形上是可见的，但在实际上是埋设在地下的电缆通道中的，其作为独立的一层电网信息编辑。电缆通道的编辑，要考虑通道的种类、断面类型、层数和孔数的分布、工井的位置等信息，同时还要考虑通道内电缆的数目、分布情况、断面信息、相关属性信息等。
该系统主要实现：
（1）建立电缆通道图形编辑工具，能够方便地定义电缆通道的种类、断面类型（包括孔数、层数等断面信息）将电缆通道和工井位置图形绘制出来，并考虑与中压电网中的电缆线路连接关系等因素。
（2）建立电缆通道断面信息编辑工具，定义新增加电缆通道的断面信息、定义新增电缆信息、预留孔位信息等。
（3）建立电缆通道属性编辑工具，能够方便地将电缆通道相关的属性信息录入数据库，并建立属性数据与图形数据的一一对应关系。
5．电站模拟图编辑
电站模拟接线图中压电网的一部分，但由于其特殊的管理方式，又是独立的。按线路连接关系，电站模拟接线图与中压电网线路是连通的，按地理位置分布，每个电站的接线图又必须独立管理，独立编辑。电站模拟接线图中信息非常丰富，不但包括了变电线路信息、配电线路信息、电站内各种设备信息，更主要还包括了SCADA 遥测遥信信息，是SCADA 系统与配电GIS系统的主要接口表现方式。
该系统主要实现：
（1）建立电站模拟图图形编辑工具，能够方便地将变电线路、电站进线、电站出线、母线以及站内开关、流变、避雷器、站内刀闸等设备图形绘制出来，并考虑电网的连接关系、电站出线与中压电网的连接和拓扑关系、站内设备的定位方式等因素。
（2）建立电站模拟图上SCADA监控点位置定义编辑工具，能够方便地设置SCADA 系统中各类遥测点信息显示位置及测点类别。
（3）建立电站模拟图属性编辑工具，能够方便地将线路和设备相关的属性信息录入数据库，并建立属性数据与图形数据的一一对应关系。
（4）建立电站模拟图设备关联关系编辑维护工具，能够方便地定义遥测信息点与
SCADA 系统的联接、遥测信息点与站内设备的对应、遥信点与站内开关、刀闸设备的对应等，为应用系统提供方便。
6．站址分布编辑
站址分布图是所有电站在地理图上的位置示意图。他与电站模拟图有一一对应的关系，但包含了不同类型的电站信息，按其线路连接方式分为变电站、配电站、箱变、配电房等类型。
该系统主要实现：
（1）建立站址分布图图形编辑工具，能够方便地将变电站、配电站、开闭所、箱变、配电房等的位置在地理图上定义出来，并考虑与电站模拟图的对应关系。
（2）建立站址分布图属性编辑工具，能够方便地将电站相关的属性信息录入数据库，并建立属性数据与图形数据的一一对应关系。
二、功能应用部分
功能应用部分包括信息查询、应用分析、辅助决策、TCM 电话投诉管理、DJM 配电工作管理等。
（一） 图形分层显示
由于所有的电力或地理信息图形是分层管理的，因此用户可根据需求来选择在图形窗口看到的信息的内容。
（二）图形缩放功能
根据用户需求对图形窗口进行放大、缩小、移动、漫游、鹰眼显示等。
（三）查询统计
查询统计是对图形窗口内各种信息进行各类方式的空间和逻辑查询、检索、统计等操作。这是GIS 系统的基本功能。
1．指定查询统计对象的方式
这类方式的查询是首先由用户指定查询的对象，如中压线路、中压设备、道路、站址分布等，在指定的图层上进行图上查询或条件查询。
提供便捷的图上查询功能，使用户能够方便地通过在图上以单点、拉框、选择多边形等方式查询和统计指定范围内的指定图层的分类和详细信息。而提供便捷的条件查询功能，使用户能够方便地通过数据库内的设备属性信息值来构造查询条件，查到指定查询对象在图上的位置，并列出详细内容。
2．模糊查询方式
模糊查询是指用户不必指定具体查询对象，系统依据指定的顺序（如高、中低压设备、线路、道路、建筑物等排序方式），进行自动查找，查询在图上点击处的详细信息。
3．固定方式查询
按用户指定的固定的检索方式进行图形检索定位。主要方式包括：按图幅名检索；按道路名检索；按高压线路名检索；按中压线路名检索；按低压线路名检索；按变电站名检索；按杆名检索；按专线用户检索等。
4．电网设备统计
按不同的方式统计电网图上的设备分类信息及详细信息。主要方式有：全网高压设备统计；全网中压设备统计；全网低压设备统计；某一出线设备统计；一点一侧设备统计；一点二侧设备统计；两点之间设备统计等。
该系统主要功能有：
（1）全网设备统计。可分类统计高、中、低压电网中全部的设备及线路信息，并可统计各种设备的数量和容量。
（2）按出线名称统计功能。可按出线的名称统计该线路上所有的设备个数、线路长度、设备详细台帐信息等。
（3）按连通关系统计功能。可分别按一点一侧、一点二侧、两点之间方式统计相连通线路上的设备及线路信息。
5 ．业务信息查询
查询用户在日常业务管理中的一些关键指标和业务信息。主要包括：已发单（停电通知单）用户查询、停电范围查询、计划停电查询、故障停电查询、供电可靠性查询等。
（1）已发单（停电通知单）用户查询。查询已发停电通知单用户的信息。
（2）停电范围查询。进行全部范围的停电查询，由停电线路查询到其所处的道路，然后汇总输出。
（3）计划停电查询。可对已执行或未执行的所有计划停电申请进行查询。查询方式主要包括月度停电计划查询、已执行并恢复供电线路查询、已执行但未恢复供电线路查询、未执行线路查询等方式。
（4）供电可靠性计算。可按照年、月、日任意时间段来对全网及单一设备、线路、杆变、用户、站所进行供电可靠性指标计算，计算依据为停电户时表。可靠率的计算公式为：
%100)241(×××?=总户数
小时统计时限停电时户数可靠率 停电时间当天停电户数停电时户数×=
（四）刀闸模拟操作
在调度的应用管理工作中，刀闸操作是最常用的基本功能。通过对中、低压电网图上的可操作设备（如开关、刀闸、熔丝等）进行拉开或合上的模拟操作，并对操作后的停供电影响范围进行分析，将结果显示在电网上。
（五）挂牌操作
在调度日常的工作管理中，需要对某些设备或线路做一些特殊标志，用来表示该设备所处的状况，如：正在检修、设备锁定、分类代码等。这样的操作称为挂牌操作。
对故障设备或某些特殊需标示的线路或设备，可根据不同情况挂不同性质的警示牌或提示牌，同时对挂警示牌的设备设置挂牌保护。
1．保护性挂牌操作
此类牌主要用于设备检修，具有闭锁操作功能。在挂牌前首先需判断挂牌的对象是否带电，带电则提出警告，要求用户先断电再挂牌。另外在设备检修结束后要合闸通电时，程序先通过网络分析，判断是否该线路上是否有处于挂牌保护状态的设备，如果有系统要发出警告，提醒用户必须按规范操作，先摘牌，再通电。
2．提示性挂牌操作
此类挂牌只是为一些设备设置标识用，不需要分析判断设备带电状态，可直接挂牌。
（六）供电源分析
对于错综复杂的中低压供电网络，其中的每一条线都有各自的供电来源，系统通过网络追踪功能，就能分析出每个线路或设备的上级供电源。
（七）供电范围分析
供电范围分析包括中压公变供电范围分析和中压电站供电范围分析两部分。
1 ．公变供电范围分析
中压线路上的公变，通常是低压线路的供电来源，一个公用变压器要带一片低压线路，而低压线路上则带有许多低压用户。因此，公变供电范围分析就是要分析某一公变所供的低压线路范围及所带的用户资料。
2 ．电站供电范围分析
变电站或配电站是中压线路的供电来源，一个变电站或配电站要带一片中压线路。因此，电站供电范围分析就是要分析某一电站所供的中压线路范围及所带的用户资料。
（八）线路负荷转移
以环网方式供电的中压电网中，每一条线路常有几条相邻的回路，相邻回路之间以打开方式的开关或刀闸相连。当正常供电的线路开关打开时，由于线路上所供的某些重要用户不能断电，必须合上相邻回路的开关，由相邻回路对其进行供电。这时就必须考虑需转移回路的负荷量、相邻回路的负荷量等一系列情况，提出负荷转移决策的辅助方案，供用户参考。
该系统对需转移负荷的线路进行分析，提交负荷转移报告。
（九）最优化停电方案分析
在线路设备检修或故障保修时，首先要保证所检修的设备处于停电状态，因此必须拉开为检修设备供电的开关或刀闸。但考虑到供电可靠率指标，必须使停电范围最小，所以要根据供电来源方向进行分析，找出影响范围最小的开关或刀闸，给用户一个辅助决策方案。
（十）停电管理
停电管理包括计划停电管理、故障停电管理、停电通知单打印等。它主要对配电管理业务中两大主要业务进行规范化管理，按日常的业务流程将由于计划停电和故障停电影响的电网状态及影响范围记录在数据库中，为其他的应用分析提供依据。
1 ．计划停电管理