配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形維護系統(tǒng)便攜式移動互聯(lián)網(wǎng)技術應用研究

精品文檔-下載后可編輯配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形維護系統(tǒng)便攜式移動互聯(lián)網(wǎng)技術應用研究摘要針對目前國內(nèi)配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形現(xiàn)有技術僅能夠通過信息收集，再通過離線方式對配電網(wǎng)架圖形進行編輯，無法通過將現(xiàn)場實際與圖形相結合，通過現(xiàn)場調(diào)研、繪制以及確認形式，對配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形進行在線編輯。本文提出了利用便攜式移動技術，采用移動定位技術與地理信息系統(tǒng)（GIS）相結合，并采用移動專線作為數(shù)據(jù)傳輸通道，從而達到實時在線編輯配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形的功能。為配網(wǎng)調(diào)度提供現(xiàn)實的維護數(shù)據(jù)以及實時運行數(shù)據(jù)，從而為全網(wǎng)的配網(wǎng)自動化提供基礎數(shù)據(jù)。

【關鍵詞】地理信息系統(tǒng)配網(wǎng)移動互聯(lián)網(wǎng)技術移動專線實時傳遞

目前，在配網(wǎng)生產(chǎn)運行過程中，往往均使用到配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形，用于對配電網(wǎng)絡進行調(diào)度、運行保障、維修等。在實際生產(chǎn)及使用過程中，配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形的重要性不言而喻，是整個配網(wǎng)生產(chǎn)的基礎。但是在實際配網(wǎng)生產(chǎn)過程中，配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形往往得不到有效的運行維護，大部分配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形存在以下問題：（1）配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形老化，相應的地理信息圖未能與實際的地理信息進行同步更新；（2）配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形中圖元信息陳舊，配網(wǎng)調(diào)度運行過程中，各類資產(chǎn)變動未能及時更新至圖形中，造成系統(tǒng)與實際不匹配；（3）配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形維護困難，大部分運維過程根據(jù)大致的地理信息對圖元進行添加、刪除以及更新，無法有效的對實際的地理位置進行準確描述，且改動均通過線下離線模式進行。

由此可見，配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形為配電網(wǎng)絡生產(chǎn)運行的基礎，配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形的圖元準確性、數(shù)據(jù)及時性、圖形顯示合理性是配調(diào)生產(chǎn)的關鍵要素。如何使得配電網(wǎng)網(wǎng)架與生產(chǎn)實際保持一致，已成為亟待破解的重要課題。

1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.1國內(nèi)外現(xiàn)狀

（1）電子地圖現(xiàn)狀。電子地圖軟件一般利用地理信息系統(tǒng)來儲存和傳送地圖數(shù)據(jù)。電子地圖以GIS技術為基礎，融合了數(shù)據(jù)庫技術，其信息的可視化程度大大提升，表現(xiàn)形式更加豐富?；诘乩硇畔⑾到y(tǒng)的電子地圖擁有多媒體功能，可以對其進行地圖操作，可以分析查找特定范圍內(nèi)的目標，可以準確查找兩點間最短路徑，可以對屬性信息進行可視化分析、統(tǒng)計，可以進行規(guī)劃管理，并具有網(wǎng)絡功能。

目前，電子地圖應用廣泛，可用于城市規(guī)劃建設、交通、旅游、汽車導航等許多場景中。在電力系統(tǒng)內(nèi)，電子地圖被用于PMS系統(tǒng)（生產(chǎn)管理系統(tǒng)）中，在日常巡視，應急搶修、以及調(diào)度系統(tǒng)中均有較為深入的應用。

（2）配電網(wǎng)網(wǎng)架。配電調(diào)度系統(tǒng)中，配電網(wǎng)網(wǎng)架為重要的基礎數(shù)據(jù)，為配電網(wǎng)調(diào)度的正常運行提供基礎支撐。配電網(wǎng)網(wǎng)架的維護需要專業(yè)的技能，對運行人員的運維要求能力有較高的要求。

1.2需解決的問題

從目前國內(nèi)外現(xiàn)狀來看，配電網(wǎng)網(wǎng)架為配網(wǎng)調(diào)度運行的關鍵數(shù)據(jù)之一，配網(wǎng)網(wǎng)架的正確性，對配網(wǎng)調(diào)度的運行有著重要的影響。由于配網(wǎng)網(wǎng)架的技術性、復雜性以及專業(yè)性，使得在日常運行及生產(chǎn)過程中，配網(wǎng)網(wǎng)架圖形缺乏及時動態(tài)更新的技術手段，為加強管理，迫切需要建設簡單快捷、及時有效以及安全可靠性高的自動更新技術。為此，需要解決以下幾個問題：

（1）數(shù)據(jù)更新及時性。配網(wǎng)網(wǎng)架作為配網(wǎng)調(diào)度運行的基礎數(shù)據(jù)之一，決定了配網(wǎng)網(wǎng)架并非固定不變的。配網(wǎng)網(wǎng)架根據(jù)實際配網(wǎng)運行生產(chǎn)過程的實際情況而變化，因此配網(wǎng)網(wǎng)架具有動態(tài)性。如何將現(xiàn)實的情況及時而準確的在網(wǎng)架圖中進行顯示，如何根據(jù)實際情況的調(diào)整對網(wǎng)架進行添加、刪除、修改就成了需要解決的問題。只有解決了配網(wǎng)網(wǎng)架圖更新的及時性和準確性，使得配網(wǎng)網(wǎng)架圖能動態(tài)的反應實際的配網(wǎng)運行狀況，才能更好的為配網(wǎng)調(diào)度進行服務。

（2）操作簡易性。根據(jù)配網(wǎng)調(diào)度要求，配網(wǎng)網(wǎng)架要求與實際情況相符合，因此在實際生產(chǎn)運行過程中，無法使用邏輯圖對實際情況進行操作，因此需要將網(wǎng)架與實際地圖保持一致。因此配網(wǎng)網(wǎng)架基本采用地理信息地圖作為網(wǎng)架的基圖，在基圖上勾繪出網(wǎng)架的形狀以及各資產(chǎn)信息。將網(wǎng)架和地理信息圖相結合，這就要求在地理信息圖上操作的簡單性，用戶不需要具有專業(yè)的地圖繪制知識就能簡單而直觀的反應網(wǎng)架的實際情況以及相應的變動。

2系統(tǒng)功能

2.1總體業(yè)務應用框架

系統(tǒng)總體應用框架如圖1所示。本系統(tǒng)包括移動服務端應用、移動終端應用以及與配調(diào)決策支持系統(tǒng)的接口功能三個部分。

（1）與配調(diào)決策支持系統(tǒng)接口。配調(diào)技術支撐系統(tǒng)接口實現(xiàn)了與移動終端之間電網(wǎng)數(shù)據(jù)、地理背景數(shù)據(jù)的雙向交互及共享，通過從配調(diào)決策支持系統(tǒng)獲取地理背景、電網(wǎng)圖形和設備臺帳數(shù)據(jù)，形成移動終端所需數(shù)據(jù)包并下載至移動終端，并將移動終端上維護的圖形和臺帳數(shù)據(jù)同步至配調(diào)技術支撐系統(tǒng)。（2）移動服務端應用。作為配調(diào)技術支撐系統(tǒng)與移動終端應用之間的橋梁實現(xiàn)兩者之間數(shù)據(jù)的共享與交互，并提供終端及安全管理和系統(tǒng)管理等基礎支持功能。（3）移動終端應用。從移動服務端獲取作業(yè)任務后，在移動終端上實現(xiàn)圖形的查詢、瀏覽、圖形維護和臺帳編輯等功能，并將圖形維護和臺帳編輯結果更新至配調(diào)決策支持系統(tǒng)。

2.2移動服務端應用

移動服務端為數(shù)據(jù)中心，將所有移動終端數(shù)據(jù)在移動服務端進行存儲，包括地理信息圖GIS的更新和下發(fā)，臺賬數(shù)據(jù)表以及權限管理模塊。

（1）數(shù)據(jù)包管理。數(shù)據(jù)包范圍的劃定支持圖中邊界框選，數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)包括框選范圍內(nèi)的地理圖、站內(nèi)模擬圖、設備臺帳數(shù)據(jù)。

移動終端啟動時，通過查詢移動服務端是否有更新，若有則通過在線自動更新的形式完成數(shù)據(jù)及任務的下發(fā)，從而避免人工手動完成更新的。同時服務端可以主動推送更新數(shù)據(jù)至移動終端。

（2）終端安全管理。終端設備權限控制功能，只有注冊在案的終端設備才允許通過接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的下載和上傳。終端登錄用戶的身份校驗傳輸采用加密方式確保相關信息的安全。終端文件采用存儲卡+數(shù)據(jù)文件雙重加密的技術手段，保障數(shù)據(jù)安全性。

2.3移動終端應用

移動終端根據(jù)下載的地理信息圖及臺賬信息，在終端完成業(yè)務應用。移動終端的使用，使得現(xiàn)場工作人員能與系統(tǒng)進行交互，能實時對數(shù)據(jù)進行更新，提高了工作效率及準確度。

移動終端主要功能有：（1）圖形查詢?yōu)g覽功能。能實現(xiàn)地理信息圖形的基礎瀏覽功能，包括平移、縮放、全景等基礎圖形瀏覽工具，支持手勢輸入。（2）圖形輔助功能。移動終端實現(xiàn)距離測量及面積測量功能，通過GPS位置實現(xiàn)設備坐標采集，從而將現(xiàn)場臺賬數(shù)據(jù)進行補充整，同時通過現(xiàn)場拍照，建立與電網(wǎng)設備的關聯(lián)關系。

3總體架構

3.1應用架構

基于便攜式移動終端設備內(nèi)嵌圖形應用軟件，具有電網(wǎng)圖形、地理背景數(shù)據(jù)的圖形顯示、查詢等基礎圖形功能；具有電網(wǎng)圖形數(shù)據(jù)離線導出功能，方便現(xiàn)場工作人員與實際電網(wǎng)和設備進行核對；具有電網(wǎng)數(shù)據(jù)維護功能，方便現(xiàn)場工作人員在現(xiàn)場進行電網(wǎng)數(shù)據(jù)維護。

3.2技術架構

電網(wǎng)圖形移動應用系統(tǒng)主要由移動圖形APP、電網(wǎng)圖形移動應用服務及圖形桌面應用三大部分組成。

移動圖形APP運行在移動終端設備上，實現(xiàn)電網(wǎng)圖形、臺帳屬性數(shù)據(jù)的查詢?yōu)g覽、編輯等功能。移動圖形APP底層利用嵌入式數(shù)據(jù)庫（SQLite），圖形引擎采用與配調(diào)技術支持系統(tǒng)一致的數(shù)據(jù)模型、坐標系（西安80）及繪圖算法，支持Andriod/iOS/WindowsMobile/WindowsRT等移動操作系統(tǒng)，采用C++/QT實現(xiàn)。

圖形移動應用服務運行在網(wǎng)絡服務端，為移動應用APP提供服務調(diào)用接口，主要包括關系數(shù)據(jù)庫服務、實時庫服務、圖形服務、電網(wǎng)GIS平臺服務、離線數(shù)據(jù)管理服務等接口，新增接口采用REST風格。

圖形桌面應用在原有配調(diào)技術支持系統(tǒng)的基礎上，完成移動圖形APP顯示參數(shù)配置、網(wǎng)格索引優(yōu)化配置、離線數(shù)據(jù)導出、電網(wǎng)編輯數(shù)據(jù)導入（文件方式）等功能。

3.3應用效果

該項移動應用技術達到了國內(nèi)先進水平，能大幅提高電力配網(wǎng)業(yè)務的開展，有效降低了生產(chǎn)運營成本。同時也為解決現(xiàn)場開展業(yè)務的關鍵性問題提供了解決思路，為企業(yè)的信息化建設和應用水平的提升開辟了新的模式和方向。

配電網(wǎng)網(wǎng)架圖形維護系統(tǒng)經(jīng)過半年的上線運行，對黃山市城區(qū)配電網(wǎng)網(wǎng)架實現(xiàn)全覆蓋，其中資產(chǎn)臺賬與實際匹配率達到98%，數(shù)據(jù)更新同步每天一次，保證了數(shù)據(jù)同步的及時率。