輸電GIS系統(tǒng)應(yīng)用＊

俞 輝，章旭泳

（湖州電力局，浙江湖州313000）

輸電GIS系統(tǒng)應(yīng)用＊

俞 輝，章旭泳

（湖州電力局，浙江湖州313000）

對(duì)輸電GIS系統(tǒng)在湖州電力局的應(yīng)用進(jìn)行了總結(jié)分析，簡(jiǎn)述了輸電GIS系統(tǒng)應(yīng)用概況和主要功能，分析了系統(tǒng)的創(chuàng)新點(diǎn)和產(chǎn)生的效益，并提出了應(yīng)用體會(huì)和經(jīng)驗(yàn).

GIS系統(tǒng)；應(yīng)用；經(jīng)驗(yàn)

輸電GIS系統(tǒng)基于GIS技術(shù)平臺(tái)，對(duì)輸電線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理整合，提供有效的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛿?shù)據(jù)模型，為生產(chǎn)管理提供準(zhǔn)確、可靠、直觀的輸電線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料.系統(tǒng)自2004年初開(kāi)發(fā)至今歷時(shí)6年，先后于2006年和2008年完成一期、二期系統(tǒng)建設(shè)，系統(tǒng)功能逐步成熟完善，已從滿足基本需求轉(zhuǎn)變?yōu)楦呒?jí)功能應(yīng)用.系統(tǒng)全面實(shí)現(xiàn)了輸電線路設(shè)備臺(tái)帳電子化、自動(dòng)成圖（電網(wǎng)接線圖、工作票簡(jiǎn)圖、同桿共架圖、相位圖等）、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥⑤斉浣豢缈臻g求交分析、污區(qū)圖編輯及爬距校核、電子地圖編輯、危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控管理、GPS智能巡檢和雷電定位綜合分析等高級(jí)功能應(yīng)用.

1 輸電GIS系統(tǒng)應(yīng)用情況

1.1 應(yīng)用功能

輸電線路設(shè)備臺(tái)帳電子化：截至2009年12月底，湖州電力局線路工區(qū)管轄的輸電線路35k V線路有32條，計(jì)296.226k M；110k V線路97條，計(jì)1190.551 k M；220k V線路31條，計(jì)729.798 k M；500 k V線路6條，計(jì)374.545k M；800 k V線路2條，計(jì)227.26k M總共168條，2818.38k M.這些線路都已經(jīng)在GIS系統(tǒng)中建模，輸入了基礎(chǔ)數(shù)據(jù).同時(shí)根據(jù)線路更新做到系統(tǒng)數(shù)據(jù)及時(shí)更新，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)存在完全保持一致，所查即所得.

自動(dòng)成圖：系統(tǒng)具有自動(dòng)成圖技術(shù)，能根據(jù)工作業(yè)務(wù)需要自動(dòng)生成工作票簡(jiǎn)圖、同桿共架圖、相位圖等各類線路專題圖，這些專題圖不需要手工繪制.

輸配交跨空間求交分析：系統(tǒng)充分利用輸配GIS系統(tǒng)一體化平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，將配電線路信息加載到輸電系統(tǒng)，并對(duì)輸配空間進(jìn)行求交分析，能快速統(tǒng)計(jì)出準(zhǔn)確的配電線路交跨輸電線路信息.

污區(qū)圖編輯及爬距校核：系統(tǒng)具有污區(qū)圖編輯功能，能調(diào)整污區(qū)等級(jí)和污區(qū)大小、范圍，并對(duì)污區(qū)所在的桿塔絕緣子爬距進(jìn)行校核，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)出各類爬距不達(dá)標(biāo)絕緣子分布，為大修、技改提供依據(jù).

電子地圖編輯：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電子地圖（包括河流、道路、建筑物、等高線等信息）即時(shí)更新功能，能對(duì)各類地圖元素進(jìn)行新建、修改、刪除等.

危險(xiǎn)點(diǎn)預(yù)控管理：系統(tǒng)建立了一個(gè)危險(xiǎn)點(diǎn)圖層，對(duì)線路中存在的危險(xiǎn)點(diǎn)信息進(jìn)行有效管理，危險(xiǎn)點(diǎn)信息能根據(jù)所在具體位置、影響半徑與周邊線路關(guān)聯(lián)（一個(gè)危險(xiǎn)點(diǎn)可影響多條線路），同時(shí)利用GPS定位對(duì)危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行有效監(jiān)控.

GPS智能巡檢：GIS系統(tǒng)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，通過(guò)接入GPS巡檢系統(tǒng)后，實(shí)現(xiàn)了線路巡視標(biāo)準(zhǔn)化、巡視到位率檢查、線路缺陷流程電子化閉環(huán)等功能.

雷電定位綜合分析：系統(tǒng)通過(guò)接入雷電定位系統(tǒng)，將雷電信息引入到GIS系統(tǒng)，與輸電線路網(wǎng)絡(luò)信息充分整合，實(shí)現(xiàn)了雷擊線路故障點(diǎn)精確定位、落雷密度圖分析等高級(jí)功能.

1.2 應(yīng)用覆蓋面（包括應(yīng)用部門單位班組崗位和人員）

輸電GIS系統(tǒng)已經(jīng)100%覆蓋市局線路工區(qū)所有用戶和三縣局、輸變電、設(shè)計(jì)院、生產(chǎn)部、發(fā)策部等生產(chǎn)、管理部門相關(guān)人員.

1.3 應(yīng)用深度（包括應(yīng)用工作流程和信息流程）

基于GIS的輸電工作管理（TWM）于2006年正式投入應(yīng)用，主要應(yīng)用了以下模塊：①計(jì)劃流程；②缺陷閉環(huán)管理流程；③工作票電子開(kāi)票；④周期管理；⑤故障管理；⑥工器具領(lǐng)用管理.主要的應(yīng)用范圍如下：

（1）實(shí)現(xiàn)輸電網(wǎng)生產(chǎn)工作管理，包括計(jì)劃管理、運(yùn)行管理、檢修管理、生產(chǎn)技術(shù)管理.

（2）缺陷流程實(shí)現(xiàn)合理閉環(huán).該系統(tǒng)與GPS巡檢系統(tǒng)結(jié)合使用，從現(xiàn)場(chǎng)缺陷發(fā)現(xiàn)錄入PDA、導(dǎo)回輸電工作管理系統(tǒng)進(jìn)入缺陷處理流程、導(dǎo)出已消缺待驗(yàn)收缺陷進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收等各個(gè)環(huán)節(jié)全部在系統(tǒng)中進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化工作，達(dá)到了缺陷流程的真正閉環(huán).

（3）工作票實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)電子開(kāi)票，支持工作票簡(jiǎn)圖自動(dòng)生成，支持典型工作票自動(dòng)開(kāi)票，使工作票管理更加規(guī)范、方便.

（4）提供方便的統(tǒng)計(jì)查詢功能和數(shù)據(jù)分析功能.

（5）流程清晰明確：計(jì)劃管理、缺陷閉環(huán)等流程，所有下達(dá)工作任務(wù)可以從流程跟蹤中一目了然的查詢流程具體到了哪一步驟，管理人員可以方便掌握.

（6）查詢、統(tǒng)計(jì)、分析簡(jiǎn)便：系統(tǒng)能夠利用已有的數(shù)據(jù)自行定義各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表，生產(chǎn)中所需的報(bào)表均可從中查詢、導(dǎo)出，十分實(shí)用.

1.4 創(chuàng)新點(diǎn)

（1）建模合理、線路臺(tái)賬詳實(shí).開(kāi)發(fā)之初就嚴(yán)格安照線路專業(yè)實(shí)際來(lái)制定需求，各類設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)如何組織，在GIS中就如何構(gòu)造.以一線一卡、一桿一卡為主線，將線路上所有設(shè)備串聯(lián)在GIS中加以管理，絕緣子設(shè)備管理到每片.通過(guò)GPS經(jīng)緯度信息采集數(shù)據(jù)導(dǎo)入，現(xiàn)場(chǎng)絕大多數(shù)數(shù)據(jù)都可以從GIS查詢出，所查即所得.

線路開(kāi)斷、搭接、線路桿號(hào)重設(shè)、線路翻轉(zhuǎn)等操作可以很方便地將數(shù)據(jù)重新組織，不需要人工去調(diào)整，這個(gè)功能在線路上很有用.

（2）臺(tái)賬管理與工作管理既獨(dú)立又統(tǒng)一，有利于今后利用.本系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)時(shí)就已經(jīng)將臺(tái)賬數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)編碼，并與工作管理獨(dú)立出來(lái)，縱使管理模式萬(wàn)般變化，只要做一定接口，原來(lái)的臺(tái)賬程序、數(shù)據(jù)都還能繼續(xù)延用.

（3）自動(dòng)繪圖（工作票簡(jiǎn)圖、同桿共架圖、相位圖）方便.

（4）地理信息直觀明了.在項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中，根據(jù)技術(shù)發(fā)展情況，在系統(tǒng)中增加衛(wèi)星影像GOOGLE地圖這一功能，解決了數(shù)字地圖不直觀的弱點(diǎn)，提高了GIS的實(shí)用性，使地圖知識(shí)缺乏的職工也能獲得所需的地理信息.矢量地圖共分為37層，包含了各類圖元構(gòu)成的圖層，點(diǎn)、線、面、文字標(biāo)注.結(jié)合矢量地圖與衛(wèi)星影像可以直觀地知道設(shè)備所處的地理位置信息，方便工作安排和行車路線安排.

（5）污區(qū)圖編輯及爬距校核.系統(tǒng)能對(duì)污區(qū)分布圖進(jìn)行人工編輯，保證污區(qū)圖更新，同時(shí)能對(duì)所在污區(qū)桿塔絕緣子絕緣的性能進(jìn)行自動(dòng)校核.

（6）型號(hào)分布查詢.貼合工作實(shí)際，查詢方便（拉V塔，絕緣子投運(yùn)日期等）.

（7）WEB查詢快捷、精巧.web頁(yè)能：能夠像客戶端一樣查看1∶1萬(wàn)的矢量地圖、影像地圖和設(shè)備具體情況，以及線路桿塔明細(xì)表、基礎(chǔ)明細(xì)表、線路技術(shù)參數(shù)表.

（8）移植性好，適合不同部門使用.線路工區(qū)用戶可以選擇只顯示本部門所轄線路，也可以顯示縣局所屬設(shè)備，各個(gè)設(shè)備各有相應(yīng)編輯權(quán)限.不同線路可以分開(kāi)顯示，也可以顯示在一起.

（9）為高速鐵路、特高壓線路等大型工程建設(shè)提供詳細(xì)的線路交跨信息.配合大型工程建設(shè)提供線路停電的準(zhǔn)確資料，為可靠性指標(biāo)測(cè)算提供依據(jù).

1.5 應(yīng)用績(jī)效

1.5.1 深化應(yīng)用的效率分析

輸電GIS系統(tǒng)的深化應(yīng)用使輸電線路傳統(tǒng)管理模式得到了根本改變.過(guò)去一直是以手工和紙質(zhì)為主，數(shù)據(jù)更新困難，不易保存且難以共享，工作效率極其低下，嚴(yán)重制約了管理水平和管理效益的提高.采用系統(tǒng)后使工作效率大大得到提升：①數(shù)字臺(tái)賬資料即查即所得；②地理信息直觀；③流程清晰明確；④統(tǒng)計(jì)、分析簡(jiǎn)便.

1.5.2 GIS支持的應(yīng)用

（1）支撐PMS（生產(chǎn)管理系統(tǒng)），與PMS作接口后，GIS作為核心數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)備臺(tái)帳維護(hù)全部在GIS中進(jìn)行，GIS管理所有線路基本臺(tái)帳信息.PMS作為工作流進(jìn)行管理，包括工作票、缺陷、計(jì)劃、任務(wù)單、檢測(cè)記錄等.

（2）與雷電定位系統(tǒng)作接口后，支持雷電定位綜合分析應(yīng)用.將雷電信息與輸電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行結(jié)合，可以進(jìn)行有效分析，可以對(duì)雷擊故障點(diǎn)進(jìn)行精確定位，可以生成雷電密度圖，可以為線路規(guī)劃設(shè)計(jì)作參考.

（3）與GPS管理系統(tǒng)作接口后，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，可以實(shí)現(xiàn)到位率檢查，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化巡檢，可以對(duì)危險(xiǎn)點(diǎn)、缺陷等信息通過(guò)PDA現(xiàn)場(chǎng)采集，以及實(shí)現(xiàn)線路導(dǎo)航功能.

（4）基建施工：新建線路路徑在施工前錄入系統(tǒng)，為線路政策處理、統(tǒng)計(jì)陪停線路提供幫助.

（5）運(yùn)行方式：線路實(shí)際接線（開(kāi)口、T接、同桿共架等）方式為運(yùn)行方式制定提供幫助.

（6）停電計(jì)劃：為高速鐵路、特高壓線路等大型工程建設(shè)提供詳細(xì)的線路交跨信息.配合大型工程建設(shè)提供線路停電準(zhǔn)確資料，為可靠性指標(biāo)測(cè)算提供依據(jù).

（7）線路規(guī)劃設(shè)計(jì)：現(xiàn)有輸電網(wǎng)的詳細(xì)路徑圖、地圖，為線路設(shè)計(jì)、技改、大修提供依據(jù).

1.5.3 具體效益

（1）為搶修作業(yè)摸清現(xiàn)場(chǎng)桿塔位置提供快速查詢工具，快速確定故障點(diǎn)位置.原線路故障發(fā)生后需通知設(shè)備主人到單位，再帶路趕赴現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)GIS查詢?nèi)魏慰蓽?zhǔn)確查詢桿塔位置，每次搶修作業(yè)可節(jié)省時(shí)間至少30分鐘，增加送電時(shí)間，提高售電量，保障了供電可靠性.

（2）節(jié)省工作票開(kāi)票時(shí)間.工作票簡(jiǎn)圖自動(dòng)生成，每張工作票開(kāi)票時(shí)間節(jié)省30分鐘，以每年開(kāi)線路工作票800張計(jì)，可節(jié)省時(shí)間400小時(shí).

（3）信息查詢方便.原查詢桿塔資料需到線路檔案室進(jìn)行查詢，現(xiàn)查詢資料可直接在個(gè)人電腦上進(jìn)行系統(tǒng)查詢，不受空間限制，達(dá)到信息共享.每次查詢時(shí)間由原來(lái)的平均20分鐘縮短為1分鐘，按每人每天查詢1次計(jì)算，全局線路專業(yè)人員150人計(jì)，每年共縮短時(shí)間17337小時(shí).

（4）雷電定位功能應(yīng)用前，線路發(fā)生故障后，需要投入大量的人工、車輛查找故障點(diǎn).項(xiàng)目應(yīng)用后，能夠通過(guò)系統(tǒng)準(zhǔn)確判斷故障點(diǎn)位置，每年節(jié)約人工231人天，每年節(jié)約出車166臺(tái)次.

TM7

A

1009－1734（2011）S0－0288－03

2011－09－10

俞輝，助理工程師，從事線路信息研究.