电力电缆地理信息系统(GIS)介绍

    地理信息系统(Geographic InformationSystem)，也称为GIS。配电网GIS一改原来配电系统的运作方式，是使用计算机在电子地图上完成配网实时调度、客户工作、设备管理、查询决策等运行管理工作的信息管理系统。

    一、地理信息系统定义

    地理信息系统(GIS)是为了获取、储存、检索、分析与显示空间定位数据而建立的计算机化的数据库管理系统。AM/FM／GIS中，AM (Automatic Mapping)意义为自动绘图，就是通过扫描仪将地图图形输入计算机；FM(Facilities Management)意义为设备管理，是在电子地图上标上各种电力设备和线路的符号，并可检索其坐标位置以及包括实物图片在内的全部相关技术档案；AM/FM／GIS总称配电图资系统，是各种配电自动化（如电量计费、冷负荷检出分析、投诉电话热线、操作票和工作票、CAD接口）的基础。

    二、地理信息系统组成及基本操作功能

   GIS通常由GIS软件包、数据库和硬件三部分组成。AM/FM不仅可以根据设备自动生成配电网络接线，或从地理图上按设备、线路、区域直接调出有关信息，而且还具有缩放、图层选择、漫游、导航、旋转等功能。

    三、地理信息系统数据类型及应用关系

   GIS数据可分为空间定位数据和非空间定位数据两大类。

   (1)空间定位数据，即地图。地图上标注的地物和地理坐标紧密联系在一起，如配电室、架空线路及用户等电力设备及其位置。

   (2)非空间定位数据，也称为属性数据。有电力设备运行情况与潮流分布等数据，如变电站内设备的电流、电压和功率等。

   GIS的主要功能是综合分析与检索空间定位数据，利用数据库技术将设备的空间数据与属性数据一一对应起来，由网络接线图快捷调用映射的GIS地理背景图，提高配电调度或客服中心值班人员处理现场故障的能力。

    四、GIS配网系统的主要业务应用范围

    1．设备管理

    即在标有电力设备和线路符号的地理图上，检索、管理和维护电力设备，寻找和排除设备故障。设备管理既是配网业务应用的重点，又是基础性数据资源的主要提供者和维护者，它以设备台账资料管理为主。以设备台账资料管理为主，具备设备技术档案的登录和检索。

    设备管理业务因其所处的核心地位，必然与其他的配网应用业务有着非常密切的关联。

    2．GIS功能应用

    这里的“GIS功能应用”是指地理图与设备管理工作紧密结合下的各类应用，以地理信息沿布和地理分析功能为主。

    3．一次图应用

    设备一次接线图作为配网设备基础数据的主要图形表现形式和拓扑关系维护手段，在配网业务管理中有着突出的图形化应用地位，以图数结合的图纸及图形资料管理为主。

    4．DJM功能应用

    很多配网应用常见业务归结于“DIM功能应用”范围内。例如，物资管理、调度管理、设备运行管理、计划管理、安全管理、车辆管理、日常事务管理等常见业务功能。

    上述四大类应用业务属于基本的配网管理应用范畴。

    5．Web应用

    在基于Web应用框架的浏览器中实现配网管理系统的很多实用功能，能与第三方软件接口，是GIS与用户的开放系统能够实现无缝集成的必要条件。

    6．其他综合应用

    这类应用依赖于系统级别的业务支持，经常需要由上述四大类基本业务中的若干部分共同支撑。例如，流程管理、权限管理等不能够单独作为应用业务内容来处理，它们在上述四类基本业务活动中起到组织协调及安全保障等控制管理作用；同时，它们也是不可或缺的组成部分，也归为这部分应用来加以说明。又如，电网分析作为配电高级应用分析功能，包括最短路径分析、负荷分析、电源追踪、供电范围分析、隔离开关模拟操作、挂牌操作、负荷转移分析、网络动态着色、多重电源、最优化停电方案分析等内容。

    当配网管理系统与其他外部系统之间构建了应用接口时，就可通过这些接口获得其他系统的数据源，从而扩展相应功能的应用范畴。例如，与电力用户营业系统、自动抄表系统、故障报修系统、SCADA、GPS等外部系统建立应用接口后，可增加更广应用范围的查询内容和统计分析能力。

    图5-18所示为配网管理应用策略的一个概览画面。

    图5-18    配网管理应用策略的一个概览画面

    以城市测绘院提供的电子地图数据库为平台，把电缆线路（含电缆排管等土建设施）的路径、敷设方式、接头位置及其他有关资料输入计算机，建立电缆线路地下分布总图、线路资料数据库以及信息处理系统．具有地理信息准确可靠，线路走向显示全面直观和便于查询等特点。GIS以变、配电站为中心，显示所有进出线电缆线路图形，根据电缆名称显示电缆线路走向及相关信息。地理信息系统把资源数据库储存在网络服务器硬盘上，在实现各部门计算机联网的情况下，可实现资源共享。

    地下电缆地理位置的隐蔽性、敷设方式的多样性，决定了地下电缆GIS开发的复杂性与难度。在有效解决电缆数据可靠性，保障电缆数据动态更新的基础上，利用GIS直观的图形展示、高效的拓扑分析、便捷的检索定位，为电缆运行检修部门的日常生产管理和工作管理服务。

    近几年，利用数据库及网络技术，结合GPS技术，GIS已经能够准确地反映地下电缆的基本技术参数、拓扑连接属性及地理空间走向，为电网日常运行和维护工作提供了全方位的信息支持。