內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院電力GIS系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)方案

1、內(nèi)蒙古電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院電力GIS設(shè)計(jì)技術(shù)方案設(shè)計(jì)單位： 內(nèi)蒙電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院送電工程處 內(nèi)蒙電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院變電工程處 內(nèi)蒙電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院系統(tǒng)工程處 內(nèi)蒙電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院勘測(cè)工程處協(xié)作單位： 廣西桂能公司 河北電力勘測(cè)設(shè)計(jì)院 包頭市供電局目 錄1 電力GIS建設(shè)的必要性2 建設(shè)目標(biāo)3 系統(tǒng)框架4 實(shí)例應(yīng)用1 必要性 隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)的快速發(fā)展，電網(wǎng)建設(shè)快速增長，電網(wǎng)用電負(fù)荷日益增長，電源與電網(wǎng)的關(guān)系日趨復(fù)雜，電網(wǎng)規(guī)劃及設(shè)計(jì)較以往任何時(shí)期都更為困難，傳統(tǒng)電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)手段已經(jīng)難以適應(yīng)目前電網(wǎng)生產(chǎn)建設(shè)和發(fā)展的需要，電力設(shè)計(jì)企業(yè)需要采用現(xiàn)代化的技術(shù)和管理手段來進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，從而更加及時(shí)地為業(yè)主提供優(yōu)質(zhì)、

2、高效、安全的服務(wù)，并大幅提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，較好地降低設(shè)計(jì)勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。電網(wǎng)是跨越大地理區(qū)域的工程，具有明顯的地理特征，電力企業(yè)生產(chǎn)管理信息化工作中，采用傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)難以達(dá)到有效管理的目的。地理信息系統(tǒng)（GIS）以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，可以適時(shí)提供多種空間地理信息。合理利用GIS系統(tǒng)強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理、處理和分析功能來處理電網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的相關(guān)信息，不僅極大地方便規(guī)劃、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的管理、提高設(shè)計(jì)人員的效率和降低設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)規(guī)劃和設(shè)計(jì)將更直觀、更具有交互性，規(guī)劃設(shè)計(jì)的電網(wǎng)將更科學(xué)合理、安全可靠、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、節(jié)能降耗。系統(tǒng)總體界面2 建設(shè)目標(biāo)電力設(shè)計(jì)企業(yè)GI

3、S系統(tǒng)最新的地形圖、遙感影像、航測(cè)影像為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，利用GIS技術(shù)，對(duì)送電線路、變電站、發(fā)電廠信息和項(xiàng)目規(guī)劃、勘測(cè)、設(shè)計(jì)資料進(jìn)行有機(jī)整合與管理，涵蓋送電線路、變電站、電力系統(tǒng)、電源、通信、測(cè)繪、地質(zhì)、水文、氣象等相關(guān)專業(yè)，具備空間數(shù)據(jù)查詢和分析功能，提供區(qū)域內(nèi)的電網(wǎng)全面詳細(xì)信息數(shù)據(jù)，在直觀的機(jī)機(jī)交互式界面上操作和管理相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的全面信息化和可視化規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn)運(yùn)行管理，優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提高既有數(shù)據(jù)的資源共享程度，盡可能減少外業(yè)工作量，提高工作效率和精度，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗要求。通過GIS系統(tǒng)建設(shè)，對(duì)電網(wǎng)相關(guān)各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行地形化管理和直觀查詢、動(dòng)態(tài)瀏覽電網(wǎng)建設(shè)成果、網(wǎng)上提交和上報(bào)各種工程

4、成品數(shù)據(jù)、下載電網(wǎng)設(shè)計(jì)所需的各類數(shù)據(jù)、對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)劃過程提供各種必須的輔助性工具、對(duì)已入庫的既有數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸檔和快速查詢，從而實(shí)現(xiàn)專業(yè)之間數(shù)據(jù)共享和信息互通，避免“孤島效應(yīng)”，降低各專業(yè)的工作勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。系統(tǒng)建設(shè)的幾大任務(wù)：1）更新規(guī)劃設(shè)計(jì)所使用的基礎(chǔ)測(cè)繪數(shù)據(jù)現(xiàn)階段，大部分的電力設(shè)計(jì)單位都是基于1：1萬或1：5萬地形圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，施工圖階段再進(jìn)行工程實(shí)測(cè)或利用高精度的航測(cè)數(shù)據(jù)成果。由于我國目前已出版的地形圖，大都是70年代左右測(cè)繪的，很多地形、地貌、地物已經(jīng)發(fā)生變化，特別是還有很多城市規(guī)劃內(nèi)、自然保護(hù)區(qū)、軍事區(qū)等障礙區(qū)需要標(biāo)示到地形圖上，否則室內(nèi)設(shè)計(jì)的成果在野外需要做很多的改動(dòng)才能符合

5、實(shí)際情況，這極大的影響設(shè)計(jì)效率。本系統(tǒng)將現(xiàn)時(shí)性強(qiáng)、全數(shù)字化的1：5萬遙感影像、高程模型和地形圖應(yīng)用于電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)，提高室內(nèi)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，彌補(bǔ)因地形圖現(xiàn)勢(shì)性差帶來的設(shè)計(jì)缺陷，同時(shí)，基于影像和三維場(chǎng)景的所址選擇更直觀、更科學(xué)家；招投標(biāo)過程中，基于影像的線路設(shè)計(jì)方案使評(píng)定更直觀。2）電網(wǎng)工程數(shù)據(jù)的管理和利用電力設(shè)計(jì)企業(yè)在完成電力工程設(shè)計(jì)后，成果大都以設(shè)計(jì)圖紙和表格等形式存檔，設(shè)計(jì)人員沒有一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，直觀的查看電網(wǎng)信息，很難對(duì)線路情況有直觀總體的了解和把握，不能方便的查詢和利用已有的成果進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。GIS平臺(tái)可以將電網(wǎng)相關(guān)各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行地形化管理、瀏覽、查詢和分析，使得：管理者直觀、宏觀的了解

6、電網(wǎng)狀況；設(shè)計(jì)人員快速、方便的了解所設(shè)計(jì)電網(wǎng)工程周邊已有的電網(wǎng)狀況、地形地貌和其他資料，輔助進(jìn)行新的設(shè)計(jì)；對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行人員，可以基于這些資料進(jìn)行維護(hù)、檢修。3）已收集資料的管理和利用在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行了大量收集和調(diào)繪工作，但相應(yīng)的成果通常以相對(duì)分散的方式進(jìn)行管理和利用。比如城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)、文物保護(hù)區(qū)、旅游規(guī)劃區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)、軍事禁區(qū)、禁飛區(qū)等重要障礙區(qū)和地質(zhì)鉆孔資料、測(cè)繪控制點(diǎn)信息、水文氣象資料、設(shè)計(jì)人員收集的圖紙和達(dá)成的協(xié)議文本等，都是可以重復(fù)利用的資料和信息。利用GIS平臺(tái)，這些資料可以統(tǒng)一進(jìn)行圖形化管理，方便查詢，減少重復(fù)工作。4）已收集資料的管理和利用基于GIS平臺(tái)管理的地形地貌、

7、電網(wǎng)工程和外部資料，系統(tǒng)供從初步到細(xì)致的設(shè)計(jì)功能，使管理與設(shè)計(jì)無縫連接?；诖蠓秶鶪IS地圖，設(shè)計(jì)人員可以進(jìn)行快速的電網(wǎng)規(guī)劃和可研設(shè)計(jì)，當(dāng)需要更加詳細(xì)的設(shè)計(jì)時(shí)，本方案也提供專門的、三維數(shù)字化的線路設(shè)計(jì)和變電站、電源地址比選軟件。專業(yè)的電網(wǎng)設(shè)計(jì)軟件，可以基于GIS系統(tǒng)中的數(shù)字高程模型、衛(wèi)星遙感影像和地形圖等空間數(shù)據(jù)，結(jié)合電網(wǎng)專題數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)詳盡的設(shè)計(jì)功能，改進(jìn)作業(yè)手段，提升設(shè)計(jì)水平，加大設(shè)計(jì)深度，提高工作效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，通過電腦仿真電網(wǎng)工程在野外的三維實(shí)景，不僅輔助設(shè)計(jì)人員直觀、方便、精細(xì)地進(jìn)行設(shè)計(jì)，而且通過三維數(shù)字沙盤、虛擬數(shù)字交樁等技術(shù)和功能為運(yùn)行單位和施工單位提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。3 系統(tǒng)框架

8、系統(tǒng)框架1）系統(tǒng)最核心的部分，是電網(wǎng)設(shè)計(jì)GIS數(shù)據(jù)庫，統(tǒng)一存儲(chǔ)和管理基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、電網(wǎng)工程數(shù)據(jù)和外部資料?；A(chǔ)地理數(shù)據(jù)包括通過各種渠道購買和收集的衛(wèi)片、航片、激光雷達(dá)數(shù)據(jù)、數(shù)字高程模型（DEM）、各種比例尺矢量地形圖（DLG）和數(shù)字柵格圖（DRG）等。電網(wǎng)工程數(shù)據(jù)包括線路、變電站、電源、通信線路等電網(wǎng)工程的位置、基本資料，經(jīng)及于此相關(guān)的測(cè)量、水文、氣象、地質(zhì)資料。如果企業(yè)已有成熟的ERP或者OA系統(tǒng)，GIS系統(tǒng)也可與這些系統(tǒng)進(jìn)行鏈接，以直觀的地理方式實(shí)現(xiàn)工程詳細(xì)資料的查詢。外部資料包括污穢區(qū)圖、氣象區(qū)圖、水文站、氣象站、國家控制點(diǎn)、線路重復(fù)障礙區(qū)（城鎮(zhèn)規(guī)劃、鄉(xiāng)村規(guī)劃、旅游規(guī)劃區(qū)、生態(tài)保護(hù)區(qū)、文

9、物保護(hù)區(qū)、軍事禁區(qū)）。2）系統(tǒng)通過GIS數(shù)據(jù)引擎訪問數(shù)據(jù)，并基于GIS三維平臺(tái)開發(fā)。3）電網(wǎng)工程GIS管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、電網(wǎng)工程數(shù)據(jù)、外部資料的錄入、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析、顯示，為設(shè)計(jì)人員提供翔實(shí)的資料和信息，提高設(shè)計(jì)效率。具體功能見功能需求。4）在電網(wǎng)工程GIS管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上，可以開發(fā)針對(duì)不同業(yè)務(wù)的專業(yè)系統(tǒng)，包括優(yōu)化選線、電網(wǎng)規(guī)劃管理、變電站選址設(shè)計(jì)等。4 應(yīng)用實(shí)例 1）綜合性數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)建設(shè)完成之后，將成為電力設(shè)計(jì)企業(yè)里各專業(yè)的綜合性數(shù)據(jù)中心。以GIS系統(tǒng)為紐帶，以地理地圖為載體，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員就可以在同一個(gè)軟件系統(tǒng)里對(duì)各個(gè)專業(yè)、各種數(shù)據(jù)、各類成果進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)和輸出，能高速、

10、高效地滿足數(shù)據(jù)查詢要求。 2）線路三維優(yōu)化選線在GIS系統(tǒng)里選擇導(dǎo)出相關(guān)區(qū)域的數(shù)據(jù)到OnePLD（即：架空送電線路三維優(yōu)化選線平臺(tái)）數(shù)據(jù)庫里，即可使用OnePLD，來進(jìn)行線路的三維優(yōu)化選線。OnePLD操作界面 3）本地設(shè)計(jì)與規(guī)劃電網(wǎng)工程 系統(tǒng)專業(yè)用戶在設(shè)計(jì)和規(guī)劃電網(wǎng)工程時(shí)，可以使用本地?cái)?shù)據(jù)編輯模式，即：設(shè)計(jì)和規(guī)劃的成果（線路、變電站在、電源、通信線路等）都保存在本地計(jì)算機(jī)上，在降低數(shù)據(jù)庫服務(wù)器壓力的同時(shí)，還給彼此間相互交流和工作匯報(bào)提供了方便。 4）變電站和電源的三維選址 通過GIS系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)建設(shè)，用戶使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，使用相關(guān)配套軟件，進(jìn)行變電站和電源的三維選址操作，實(shí)現(xiàn)常規(guī)模式所不具備的真實(shí)、直觀、精準(zhǔn)的選址功能。三維變電站選址的界面 5）三維地形瀏覽電網(wǎng)工程 在建設(shè)有DEM（數(shù)字高程模型）和DOM（正攝影像）數(shù)據(jù)之后，系統(tǒng)可以對(duì)各種電網(wǎng)工作進(jìn)行真實(shí)、直觀地三維地