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    三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃中的運用

    2019-11-30 00:12:10呂海霞王鵬
    電子技術(shù)與軟件工程 2019年20期
    關(guān)鍵詞:全景金字塔電網(wǎng)

    文/呂海霞 王鵬

    近幾年來,隨著電網(wǎng)建設(shè)頻率的加快,社會對電力資源需求量不斷增加,使得我國在電網(wǎng)建設(shè)、電網(wǎng)規(guī)模等方面面臨的壓力逐漸增大。在開展電網(wǎng)規(guī)劃工作過程中,需要把三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用其中,實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃可視化,便于對其科學(xué)管理,引導(dǎo)我國電網(wǎng)事業(yè)長效發(fā)展?;诖耍ㄟ^深入分析三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃中應(yīng)用效率,對我國電網(wǎng)事業(yè)今后發(fā)展有著重要意義。

    1 三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)的基本概述

    三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)主要是在信息化服務(wù)平臺的作用下,對各項數(shù)據(jù)資源競爭整合,結(jié)合信息化及智能化電網(wǎng)要求,把海量數(shù)據(jù)調(diào)度平臺當作核心,把智能化控制當作主要方式,實現(xiàn)電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)的自動化和信息化。該技術(shù)在分布式管理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下異構(gòu)GIS數(shù)據(jù)集成與互操作技術(shù)作用下,建設(shè)了基于網(wǎng)絡(luò)平臺下傳輸三維調(diào)度和渲染引擎。根據(jù)當前智能化電網(wǎng)規(guī)劃、建設(shè)要求,引導(dǎo)信息資源共享和傳遞,給電網(wǎng)規(guī)劃工作順利開展提供支持。

    2 三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃中的運用要點

    2.1 數(shù)據(jù)整合和管理

    從海量空間數(shù)據(jù)自身角度來說,主要指高分辨以及數(shù)字高程模型。在開展三維地形場景繪制工作過程中,要想獲取理想的顯示效果,提高渲染效率,一般采用金字塔結(jié)構(gòu)方式實現(xiàn)影像處理,促進 DEN 分層分塊。金字塔作為一個多分辨率模型,在該結(jié)構(gòu)建設(shè)過程中,金字塔底端作為初始影像或者DEN,也就是0層,并且促進分塊,形成一個完整的0 層級塊矩陣。把0層當作基礎(chǔ)層,將2×2個像素重新整合成一個完整的像素,也就是第 1 層,以此類推,形成一個完整的金字塔形狀。隨著金字塔層數(shù)的增加,數(shù)據(jù)分辨率不斷下降,層級相同的數(shù)據(jù)量也不斷減少。如果場景范疇逐漸擴大,將會對分辨率低的影像進行分辨,與之對應(yīng)的是,在場景范疇縮減的情況下,可以對分辨率比較高的影像分辨,以此提升三維場景繪制效率和水平。

    和金字塔模型進行比較,線性四叉樹結(jié)構(gòu)不管是在形狀上,還是在管理上都相對比較簡便,與此同時,如果空間數(shù)據(jù)分配比較均勻的情況下,四叉樹空間引擎能夠獲取充足的空間數(shù)據(jù),并且數(shù)據(jù)查詢效率相對較高,因此這種引擎方式,在空間數(shù)據(jù)獲取和查詢上應(yīng)用比較廣泛。通過采取這種引擎方式,建設(shè)索引主要思想,將地理空間分配為不同層級的樹形結(jié)構(gòu),主要是把已經(jīng)知道的空間范疇進行均勻劃分,根據(jù)這種方式,形成一個和金字塔層級相同的四叉樹。除此之外,在四叉樹索引結(jié)構(gòu)建設(shè)完成以后,需要將工作范疇邊框坐標進行確定,也就是明確四叉樹的根節(jié)點。在空間數(shù)據(jù)庫中融入一個空間對象,并且該空間對象滿足一定限定標準后,需要將分點劃分為子節(jié)點,可以讓節(jié)點空間對象數(shù)值比指定限值還要小。在影像和DEN實現(xiàn)金字塔分級以及分塊以后,應(yīng)該對相關(guān)數(shù)據(jù)進行保存,在系統(tǒng)啟動過程中,利用 Http 協(xié)議以及對應(yīng)URL 訪問器,如果相機觸電處在對應(yīng)影像范疇內(nèi),或者滿足一定高度要求,系統(tǒng)將根據(jù)指定 URL對對應(yīng)影像進行保存和處理。影像和DEM 金字塔切片通常保存在服務(wù)端,以文件形式進行保存。

    2.2 電網(wǎng)設(shè)備建模

    要想把電網(wǎng)設(shè)備利用三維可視化精準的展現(xiàn)出來,要求塔桿和變電站設(shè)備根據(jù)圖紙要求進行高精度建模。塔桿建模與變電站建模所需的設(shè)備數(shù)量比較多,其中包含了塔桿明細表、基礎(chǔ)配備表、總平面設(shè)計圖、電氣接線圖等。結(jié)合桿塔自身功能來說,一般對線路運行情況進行監(jiān)控管理;線路資源信息整合查詢;線路現(xiàn)在監(jiān)控預(yù)警,通過對線路運行情況檢測,促進用戶及時采集各個廠家前端檢測設(shè)備,在GPRS設(shè)備的作用下將采集的信息傳遞到監(jiān)控部門中,通過統(tǒng)一處理形成對應(yīng)的視頻及圖像信息。除此之外,采集的數(shù)據(jù)信息能夠在統(tǒng)計圖的作用下進行展示,線路相關(guān)數(shù)據(jù)查詢,該模板通常包括數(shù)據(jù)信息檔案管理、塔桿信息查詢、線路設(shè)備臺賬等。其中,線路信息化檔案涉及的內(nèi)容主要以施工信息、圖標、數(shù)據(jù)等為主;線路設(shè)備臺賬內(nèi)容包括施工主要內(nèi)容、設(shè)計企業(yè)、生產(chǎn)運行商等。桿塔圖片信息包含了各個實景影像等。將上述各項信息記錄到數(shù)據(jù)庫中,在數(shù)據(jù)庫加載功能下進行展現(xiàn)。從三維建模角度來說,通常采用dwg及3ds兩種模式,結(jié)合三維電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用要求對其格式進行適當轉(zhuǎn)換,從而更好的滿足三維建模渲染要求,讓三維模型更加滿足實際要求。

    2.3 電網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)整合

    要想將電力企業(yè)各項部門業(yè)務(wù)充分分類,需要結(jié)合實際情況科學(xué)構(gòu)建數(shù)據(jù)中心,并且把電力企業(yè)各項數(shù)據(jù)信息進行整合處理,在統(tǒng)一平臺中進行性統(tǒng)計,真正實現(xiàn)信息孤島現(xiàn)象處理,促進數(shù)據(jù)傳遞和共享。在已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)中,把分項數(shù)據(jù)重新整合,通過數(shù)據(jù)抽取服務(wù)器,將已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)傳遞到數(shù)據(jù)中心中,或者實現(xiàn)數(shù)據(jù)一體化處理。

    2.4 空間信息和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)合

    結(jié)合傳統(tǒng)數(shù)據(jù)來說,通常利用文字或者表更方式進行展現(xiàn),這種展現(xiàn)形式將無法對數(shù)據(jù)空間格局真實展現(xiàn)。而在三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)的作用下,可以將該問題全面處理,利用電網(wǎng)空間信息與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息的結(jié)合,可以讓數(shù)據(jù)空間更加直觀展現(xiàn)。數(shù)據(jù)融合技術(shù)一般是把計算機系統(tǒng)當作主體,在計算機的作用下進行性信息觀察,在相關(guān)要求下對觀測信息進行整合和處理,從而制定對對應(yīng)決策方案。在宏觀環(huán)境下,可以對電網(wǎng)工程空間分布位置、業(yè)務(wù)信息等進行核查,及時觀察微觀環(huán)境,利用三維模型,清晰的觀測各項業(yè)務(wù)信息,從而實現(xiàn)可視化運行和管理。

    3 三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)在電網(wǎng)規(guī)劃中的運用對策

    3.1 設(shè)計具體應(yīng)用流程

    在工程規(guī)劃過程中,需要做好數(shù)據(jù)準備工作。數(shù)據(jù)準備內(nèi)容包含了所有地理信息及專題數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)信息在二維電子地圖及三維全景展示系統(tǒng)中形成一個完整的規(guī)劃工作數(shù)據(jù)平臺,用戶可以隨時利用地圖及三維全景系統(tǒng)直觀的觀察信息。在信息準備工作完成以后,可以利用三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)通過簡單操作繪制出站址和電路圖,通過專題法分析和交叉跨度運算,制定模型,精準定位和模擬方案中不合理位置,對方案進行優(yōu)化處理。利用量化技術(shù)經(jīng)濟指標實現(xiàn)圖形規(guī)劃,最終可以精準的展現(xiàn)出整個輸變電工程建設(shè)情況。

    3.2 采購高清衛(wèi)星影像

    在高清衛(wèi)星影像設(shè)備的作用下,能夠全面覆蓋實現(xiàn),之后對全國地貌情況濟寧分析,形成三維圖形建設(shè),便于相關(guān)人員直接利用全國網(wǎng)架結(jié)構(gòu)觀察具體電網(wǎng)建設(shè)情況。在微觀環(huán)境下,通過對線路、變電站等等比建波處理,實現(xiàn)電網(wǎng)全景展示。并且,把電器企業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息以及空間信息充分整合,把電器企業(yè)所有業(yè)務(wù)信息整合為一個整體,通過建設(shè)完善的信息匯集中心,給電網(wǎng)規(guī)劃工作順利開展提供支持。除此之外,在進行電網(wǎng)規(guī)劃及建設(shè)過程中,通過把三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用其中,實現(xiàn)平臺建設(shè),讓電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)工作效率得到大幅度提升,并且在現(xiàn)實生活中科學(xué)應(yīng)用,從而提升電網(wǎng)建設(shè)效果,保證電網(wǎng)規(guī)劃質(zhì)量。

    3.3 建設(shè)完善的電網(wǎng)架構(gòu)

    要想提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)精準性,需要科學(xué)構(gòu)建電網(wǎng)架構(gòu)。從目前情況來說,人們對電網(wǎng)精細化管理方面提出嚴格要求,在電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)過程中,需要得到精準的數(shù)據(jù)信息當作支撐,所以,在現(xiàn)階段 2.5 米分辨率衛(wèi)星影像設(shè)備的作用下,實現(xiàn)高精度航飛數(shù)據(jù)處理。并且,把35kV 及以上網(wǎng)架坐標融合平臺中,通過采用典型模型進行展現(xiàn),形成一個完整的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),讓電力設(shè)備更好給人們提供服務(wù)。

    3.4 提高業(yè)務(wù)應(yīng)用深度

    (1)全面提升業(yè)務(wù)應(yīng)用深度。把電網(wǎng)規(guī)劃當作側(cè)入點,引導(dǎo)業(yè)務(wù)應(yīng)用深度的提升,從而保證三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)自身作用得到全面發(fā)揮。與此同時,還要適當擴充業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)應(yīng)用范疇,給業(yè)務(wù)管理和決策制定工作順利開展提供支持。

    (2)迎合時代發(fā)展,緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢。針對二維 GIS技術(shù)來說,具有較強的抽象特點,在三維GIS技術(shù)中,影像更加直觀,通過將兩者充分結(jié)合,取長補短,可以促進我國電網(wǎng)事業(yè)更好發(fā)展。所以,相關(guān)部門應(yīng)該假期對二維、三維一體化設(shè)備應(yīng)用探究力度。

    4 結(jié)束語

    總而言之,要想推動我國社會經(jīng)濟的全面發(fā)展,人們對電力資源需求量不斷升高,國家電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模逐漸擴充,導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)壓力不斷增加。在開展電網(wǎng)規(guī)劃及建設(shè)工作時,通過把三維全景智能電網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用其中,統(tǒng)一建設(shè)電網(wǎng)平臺,實現(xiàn)各項業(yè)務(wù)資源的整合,促進信息資源傳遞和共享,讓各項數(shù)據(jù)得到充分整合,給電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)工作開展提供支持,提升電網(wǎng)規(guī)劃和建設(shè)效率。

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