基于GIS的電力工程造價(jià)估算系統(tǒng)研究

方昱璋　楊晶

摘 要： 針對(duì)目前地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于電力工程預(yù)算存在不能設(shè)計(jì)或修改電網(wǎng)圖等不同程度的缺陷，提出一種基于GIS的電力工程造價(jià)估算系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的電力工程造價(jià)估算準(zhǔn)確度低、自動(dòng)化程度弱的問(wèn)題。該系統(tǒng)使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)與集成組件式GIS，構(gòu)建系統(tǒng)核心和用戶界面采用MapObjects與.NET平臺(tái)，并運(yùn)用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)，Access數(shù)據(jù)庫(kù)管理本地屬性數(shù)據(jù)，從而有機(jī)結(jié)合工程中各設(shè)備的圖形和屬性數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)估算的規(guī)范化與自動(dòng)化。最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證，確保了電力工程造價(jià)估算的準(zhǔn)確、高效。

關(guān)鍵詞： 地理信息系統(tǒng)； 電力工程； 工程預(yù)算； MapObjects； Oracle

中圖分類號(hào)： TN911.2?34； TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2017）22?0163?03

Abstract： As the current geographic information system （GIS） applied to the electric power engineering budget can′t design or modify the power grid graph and has other different levels of defects， a GIS?based electric power engineering cost estimation system is proposed to improve accuracy and automation degree of the available electric power engineering cost estimation. The object?oriented technology and integrated component GIS are used in the system. The MapObjects and .NET platform are adopted to construct the system core and user interface. The Oracle database is employed to manage the remote data， and the Access database is adopted to manage the local attribute data， so that the graphics and attribute data of each device in the project are combined to realize the standardization and automation of the project cost estimation. The system was verified with an experiment to ensure the accurate and efficient estimation of the electric power engineering cost.

Keywords： geographic information system； electric power engineering； construction budget； MapObjects； Oracle

地理信息系統(tǒng)（GIS）雖廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)配電[1?2]、電網(wǎng)規(guī)劃[3]和輸電系統(tǒng)管理[4?5]之中，但目前GIS應(yīng)用于電力工程預(yù)算存在不能設(shè)計(jì)或修改電網(wǎng)圖等不同程度的缺陷?；趫D形的其他預(yù)算系統(tǒng)不能加載地圖，商業(yè)GIS平臺(tái)繪圖復(fù)雜，需要專業(yè)知識(shí)，而組件式GIS[6]能夠以靈活的方式連接數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，使得開(kāi)發(fā)人員管理地圖等數(shù)據(jù)方便高效。因此，本文提出了一種基于GIS的電力工程造價(jià)估算系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的電力工程造價(jià)估算準(zhǔn)確度低、自動(dòng)化程度弱的問(wèn)題。該系統(tǒng)使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)與集成組件式GIS，構(gòu)建系統(tǒng)核心和用戶界面采用MapObjects與.NET平臺(tái)，并運(yùn)用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)，Access數(shù)據(jù)庫(kù)管理本地屬性數(shù)據(jù)，從而有機(jī)結(jié)合工程中各設(shè)備的圖形和屬性數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)估算的規(guī)范化與自動(dòng)化。

1 系統(tǒng)分析

傳統(tǒng)電力工程造價(jià)估算系統(tǒng)存在空間與屬性數(shù)據(jù)一致性差、復(fù)雜的空間圖形結(jié)構(gòu)等問(wèn)題。本文基于GIS，采用面向?qū)ο蠼M件式GIS、.NET平臺(tái)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以達(dá)到電力工程設(shè)計(jì)與造價(jià)數(shù)據(jù)共享與同步的目的。從而使得系統(tǒng)繪圖簡(jiǎn)單，造價(jià)估算實(shí)現(xiàn)高效自動(dòng)。圖1為電力工程造價(jià)估算的流程圖。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖2所示，對(duì)不同數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)通過(guò)ADO.NET和MapObjects組件?？臻g數(shù)據(jù)主要為點(diǎn)圖層、線圖層與面圖層，其分別存儲(chǔ)點(diǎn)狀、線狀和面狀設(shè)備，其以Shape格式文件存儲(chǔ)在客戶端，大字段形式存儲(chǔ)在服務(wù)器端Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。設(shè)備、材料與定額庫(kù)組成了屬性數(shù)據(jù)，其存儲(chǔ)在服務(wù)器與客戶端的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

電網(wǎng)工程圖形繪制設(shè)計(jì)設(shè)備繁多，造價(jià)估算復(fù)雜。為了使系統(tǒng)具有良好的反應(yīng)速度與擴(kuò)展性，本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)采用3層C/S模式結(jié)構(gòu)以保證系統(tǒng)的服務(wù)器性能與用戶界面的簡(jiǎn)潔，其包括界面層、邏輯層和數(shù)據(jù)層。界面層是將接收到的用戶輸入信息處理后進(jìn)行顯示，其單獨(dú)分離出來(lái)可以使設(shè)計(jì)人員無(wú)需考慮內(nèi)部邏輯而集中界面設(shè)計(jì)；業(yè)務(wù)邏輯層是得到組件式GIS技術(shù)與服務(wù)器交互的屬性、空間數(shù)據(jù)，并完成工程制圖、材料的選取與預(yù)算估計(jì)；數(shù)據(jù)層是為邏輯層提供數(shù)據(jù)。

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)功能圖如圖3所示。本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)編輯、查詢、分析與輸出功能等一般功能與GIS基本功能，即工程管理、圖形繪制、造價(jià)估算等功能。最大限度地實(shí)現(xiàn)電力工程設(shè)計(jì)與造價(jià)數(shù)據(jù)共享與同步的目的。endprint

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 基于MapObjects的電網(wǎng)圖符號(hào)的繪制

調(diào)用MapObjects對(duì)電力工程系統(tǒng)中設(shè)備圖例符號(hào)進(jìn)行抽象，如圖4所示，對(duì)MapObjects中不能滿足要求的需要進(jìn)行自定義設(shè)計(jì)。通過(guò)MapObjects中提供的點(diǎn)、線、面狀符號(hào)自定義接口繪制自定義符號(hào)，SetupDC與ResetDC函數(shù)分別為建立與清除設(shè)備上下文，符號(hào)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵為繪制自定義符號(hào)的Draw函數(shù)[7?9]。本文采用GDI（Graphics Device Interface）的下一代具有強(qiáng)大功能、精度高與顯示效果好的GDI+[10]繪制符號(hào)。創(chuàng)建符號(hào)庫(kù)包括：

（1） 定義符號(hào)接口類及屬性；

（2） 使用GDI+繪制圖形；

（3） 編譯符號(hào)庫(kù)為動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)。

符號(hào)顯示采用MapObjects渲染功能，而符號(hào)庫(kù)實(shí)現(xiàn)與顯示流程圖如圖5所示。

3.2 負(fù)載平衡

通常情況下是在同一局域網(wǎng)繪制電網(wǎng)圖，在繪制時(shí)會(huì)不停地訪問(wèn)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)檢索各設(shè)備的屬性與材料，從而增加了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)。為了解決此問(wèn)題，本系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)將服務(wù)器上繪制所需的設(shè)備庫(kù)、材料庫(kù)等數(shù)據(jù)下載到本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)中實(shí)現(xiàn)本地調(diào)用，工程數(shù)據(jù)在繪制結(jié)束后被上傳至服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)，從而降低了對(duì)服務(wù)器的硬件要求。

3.3 預(yù)算計(jì)算

（1） 匹配材料與設(shè)備。依據(jù)電力工程標(biāo)準(zhǔn)與經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)匹配原則。

（2） 編碼。分類分級(jí)編碼設(shè)備與設(shè)備屬性以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)選取材料，編碼長(zhǎng)度為6位。當(dāng)設(shè)備無(wú)需其他輔助材料，則前3位為0；否則前3位表示設(shè)備類型，后3位表示符號(hào)顯示類型。

（3） 用戶設(shè)備選型。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)獲得用戶選擇的設(shè)備編碼，并將屬性編碼進(jìn)行組合得到設(shè)備最終編碼，從而自動(dòng)匹配材料庫(kù)中相應(yīng)材料，并給出材料清單。在設(shè)備數(shù)量與價(jià)格標(biāo)準(zhǔn)選定之后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)匹配電力工程定額庫(kù)，估算造價(jià)。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本文采用面向?qū)ο笙到y(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并在開(kāi)發(fā)過(guò)程中對(duì)系統(tǒng)分析與軟件開(kāi)發(fā)采用計(jì)算機(jī)輔助軟件工程技術(shù)（CASE），從而提高了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)率，并使得系統(tǒng)軟件與數(shù)據(jù)庫(kù)具有可移植性與規(guī)范化。

通過(guò)采用上文所述技術(shù)與步驟，基于組件GIS技術(shù)與GDI+繪圖技術(shù)在C#.NET開(kāi)發(fā)平臺(tái)上對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)界面如圖6所示。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)確保了電力工程造價(jià)估算的準(zhǔn)確、高效。

5 結(jié) 語(yǔ)

本文提出了一種基于GIS的電力工程造價(jià)估算系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的電力工程造價(jià)估算準(zhǔn)確度低、自動(dòng)化程度弱的問(wèn)題。該系統(tǒng)使用面向?qū)ο蠹夹g(shù)與集成組件式GIS，構(gòu)建系統(tǒng)核心和用戶界面采用MapObjects與.NET平臺(tái)，并運(yùn)用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)管理遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)，Access數(shù)據(jù)庫(kù)管理本地屬性數(shù)據(jù)。從而有機(jī)結(jié)合工程中各設(shè)備的圖形和屬性數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)估算的規(guī)范化與自動(dòng)化。本文最后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證，確保了電力工程造價(jià)估算的準(zhǔn)確、高效。

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