专利名称：基于通用gis对象的电网与用户双向信息互动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统信息与通信技术领域，尤其涉及一种基于通用GIS对象的用户与电网双向信息互动系统。
背景技术：
智能电网的互动特性是在现有通信技术的基础上，使得电网运行的状态信息与用户信息在双向通道的基础上在用户与电网公司之间形成互动，便于用户了解电网的运行状态以及自身的用电状态，如电价、检修状态、停用电区域、用电信息管理等，从而在用户侧开展智能化用电，促进节能减排以及用户互动参与的消峰填谷行为。通过新兴的通信与信息技术以及统一的通讯标准在更广范围实现更多信息采集和数据集成，使数据在发电、输电、配电和用户等不同主体及应用系统之间传递与共享，从而进一步提供高效、双向、集中和共享的信息管理。智能电网的发展使得配电和用电成为重点建设环节，也是实现电网互动和自愈特性的关键，为用户提供优质电能服务，节约电能，促进电网结构优化，完善网络管理。实现电网与用户互动的背景技术包括高级量测技术、用能服务技术、用电信息采集技术、先进的通信与信息技术、自动化技术。电网GIS具有强大的空间数据的管理功能和网络拓扑分析能力，它可对配电网络的空间数据进行统一管理，并可将电网设备信息和它们的空间信息相关联，直观的展现在电力相关人员的眼前。在配网设备的管理过程中，可为运行管理人员提供配电设备的运行状态数据及设备固有信息，为配电系统状态检修和设备检修提供参考依据。已有的电网GIS主要为电力系统运行管理人员提供电网拓扑应用，进行自动绘图，并在拓扑网络图中反映整个电网的实时信息；其次，可实现运行监视、操作管理、停电管理、故障处理及信息查询等功能。但现有的电网GIS功能主要是作为电网工作人员的工具，而电网与用户双向互动的目的是让用户了解电网的某些供电状态和自身的用电信息，从而进一步规范化自身的用电行为。
发明内容本实用新型提供了一种基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统，解决现有的电网GIS功能主要是作为电网工作人员的工具，而无法实现电网与用户双向互动的问题。—种基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统,该系统包括信息采集子系统支撑单元，作为GIS数据库中的数据来源；电力信息与通信网支撑单元，为电网和用户间的双向信息流提供可靠、高速的信息通道和网络支撑，实现电网各种信息的准确高效传输；电网GIS单元，提供与用户互动的图形化电网交互信息；GIS对象接口单元，实现电网GIS和互动系统之间通信的一种规范和标准，根据两侧特性定义共享边界；电网与用户双向互动单元，在应用层开发互动综合服务信息系统从而为用户需求侧提供全面的综合服务。—种基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统,还包括GIS对象接口单元，GIS对象和实例化后的空间资源数据，空间资源数据是互动系统与电网GIS交互的信息，涉及供电区域、管理信息、位置信息数据。一种基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统，电网GIS单元还包括数据接口、数据库和图形地理信息，实现生成GIS对象步骤。一种基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统实现，包括有以下步骤通用GIS对象形成步骤，从电网GIS系统中获取电网与用户互动的地理信息，该信息包括供电区域位置、用户属性、地理空间属性、配电网地理分布数据、配电网拓扑数据，该步骤将GIS系统信息进行过滤后，建立GIS对象，并通过实例化形成GIS信息结构。GIS系统和互动系统的接口数据交互步骤，利用GIS对象建立互动系统的互动数据信息结构形成。面向用户的信息交互步骤，用户通过互动客户端与电网形成信息互动。优选的，互动系统与电网GIS间的数据交换通信过程，采用的通信协议可以利用TCP/1P、HTTP、远程过程调用等。优选地，本发明是一种基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统，还包括有信息采集子系统支撑单元，作为GIS数据库中的数据来源，通过传感器网络中的智能终端实时采集用户的用 电信息和各种设备运行状态信息，集中之后经电力传输网传送至电力系统后台服务器。电力信息与通信网支撑单元，实现电网各种信息的准确高效传输，综合考虑已有的先进宽带通信接入方式，将智能计量仪表、智能家居以及传感网作为底层基础设施，可为电网和用户间的双向信息流提供可靠、高速的信息通道和网络支撑。电网GIS单元，主要包含数据接口、数据库和图形地理信息。借助于电网GIS的空间数据管理功能和网络拓扑分析能力，将电网发布给用户的信息生成GIS对象，并传递给电网与用户互动信息系统，通过Web服务的方式与用户实现用电状态信息互动，使电网信息通过图形化手段显示给用户。GIS对象形成接口单元，实现电网GIS和互动系统之间通信的一种规范和标准，根据两侧特性定义共享边界。GIS对象形成的数据接口可以在物理级、在软件级或作为纯逻辑交互信息结构来描述，实现两个系统的交接，并相互作用。电网与用户双向互动单元，在应用层开发互动综合服务信息系统从而为用户需求侧提供全面的综合运营服务，主要包括停电公告、区域检修信息发布等功能。电网通过互动系统为客户提供节能的用电策略，帮助客户减少耗能费用；客户消费时，根据电网发布的最新用电信息，即性价比和消费取向，对能源使用做出明智的选择；同时，对整个电网的运行也起到平衡负载，削峰填谷的作用。优选的，电网与用户双向互动单元主要功能是为用户提供电网用电信息，如停电位置信息、用电价格、用电量和电能质量信息。基于Web的用户互动图形界面单元，在电力信息网外网系统上开发了基于服务器/客户端模式的Web应用软件，提供友好的图形界面交互平台，实现电力企业和电力用户之间的可视化交互沟通。基于电网GIS的电网与用户双向信息互动系统以设备地理信息为基础，具有较强的数据表现能力，利用GIS对象实现互动系统信息图形和数据一体化管理。本实用新型的通用GIS对象从电网GIS系统中获取用户所在供电区域的地理位置信息、静态属性和动态属性，为用户互动系统提供网络拓扑、单线图等基础信息和实时信息；互动系统中的用户侧用户信息管理系统和电网侧用户双向互动服务系统可借助与GIS对象进行信息交互，实现面向智能用电的各种新型互动业务，如停电告警的区域信息等地理信息、在服务器侧为与电网的互动提供用户的地理位置信息。
图1为基于电网GIS的用户与电网双向互动区域信息管理系统结构图；图2为电网GIS单元图； 图3为电网与用户双互动服务单元图4为互动系统和GIS系统间的交互过程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明提供的基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统的一个实施例；如图1所示，本实施例实现基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动流程主要包括有本发明在电网GIS平台的应用层面上开发双向互动客户端，设计了基于通用GIS对象的电网与用户双向互动系统，该系统利用电网GIS提供的地理图形系统，利用通用GIS对象在电网用户信息管理系统和基于Web的用户双向互动服务系统间交换GIS信息，如用户地理信息、售电营业网点、用户停电区域显示、图形用电状态等，并通过Web服务的方式与用户实现用电状态信息互动。下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。(I)通用GIS对象形成步骤的说明互动系统需要从电网GIS获得的信息主要包括设备信息数据、配用电网地理分布数据、配用电网拓扑运行数据和配用电网实时运行数据。电网GIS系统的数据分为空间数据和属性数据，两者通过标识符实现关联。空间数据由点、线、面对象构成，并和地理图呈现点线面的系统特征，由GIS系统软件管理。GIS系统中属性数据说明相关地理信息系统中元素的属性，属性则由GIS系统所属的关系数据库维护和管理，比如用户所属供电工区、所在配电变压器、配变箱等。用户位置、配电变压器等属于点对象信息，而电网中的架空线、电缆以及地理图中的道路、河流、铁路等信息则利用线对象来表达。配电网中的供电台区和地理图中的行政区划以及供电工区等信息都是以面对象的形式给出素，占据一定的实际地理面积，且内部具有点和线以及小的区域单元的，都可以看作是面对象，即内部具有存在相对位置关系的各种对象。在地理信息以及相关属性的表达中，矢量数据模型具有节省数据存储空间以及减少模型相互之间的转化时间的优势，因此采用矢量方法对空间数据进行描述，并生成点、线、面等对象与外部系统，如用户互动系统建立数据交换。[0039]点对象。点对象记录其特定坐标系下的坐标和属性，说明了点对象的矢量数据结构，即每个点对象包含的内容。PointObject{ ID ‘唯一标识Pointtype ‘点类型，用户所在位置属性X ‘水平坐标y ‘垂直坐标Des ‘扩展属性}唯一标识码是标识点对象的唯一系统排列序号；点类型码说明该点的类型；x、y坐标表示点的空间坐标；根据需要和便于记录、查询，将点相联的简单属性直接存储与点文件中。根据要求增加扩展属性，不限于I个。线对象是利用η个坐标点组合形成线的有序集合，为用户提供基本的线路信息，中间点主要是线路组成的中间节点，用于描述连续曲线的中间连接点位置信息，如在停电故障地理区域发布中，可以根据配电线路信息，找出用户所在区域位置。LineObject{ID ‘线路标识Linetype ‘线类型Startpoint ‘起点标识Endpoint ‘终点标识Interpointl ‘中间点 IInterpoint2 ‘中间点 2LeftPoint ‘邻接拓扑连接点RightPoint ‘邻接拓扑连接点Des ‘扩展属性}唯一标识码是标识线对象的唯一系统识别码；线类型码说明该线的类型，如街道、电力线路；线对象的端点用起始点、终止点的标识说明；线的形状由中间点对序列确定；而邻接拓扑连接点说明线与其它对象间的拓扑邻接关系；此外还可包括部分扩展属性，如线对象的属性，比如长度等。面对象。面对象即多边形，多边形数据是描述地理空间信息最重要的一类数据，多边形数据结构模型不仅要求能表示其空间位置和名称属性，还必须能表达区域的拓扑性质，是点对象和线对象的集合。AreaObject{ID ‘唯一标识码AreaType ‘面类型[0068]InterArea ‘区域从属关系Des ‘扩展属性}与用户相关的非地理空间数据，如用户的负荷类型、用电设备运行状态、用户用电信息等，以其它数据对象的形式给出，但GIS对象可以与其它数据对象的相关地理信息关联，因此用户与电网可利用多种数据对象进行信息交互。图2说明电网GIS在生成GIS对象的接口组成，包括地理信息、相关的数据库以及形成GIS对象的相关数据接口。数据接口的功能是根据互动系统客户端的请求生成所需的GIS对象实际上是所定义数据结构的实例化，即对数据结构赋值则可形成GIS对象。举例说明GIS对象的具体生成过程，用户查询停电信息时电网GIS生成GIS对象的过程步骤1，互动系统收到用户查询停电信息的请求，系统客户端向配网GIS系统发送数据访问请求；步骤2，电网GIS系统的GIS服务器认证该客户端的合法性；步骤3，GIS服务器分析该客户端的数据访问请求；步骤4，GIS服务器根据配网的停电方案进行网络拓扑分析，将停电区域表示成面对象，该面对象就是电网GIS系统生成的通用GIS对象。(2) GIS系统和互动系统的接口数据交互步骤图3互动系统的组成，功能为面向用户互动的Web门户可为用户显示用电量、用电信息、用电方式、历史用电记录和家庭负荷曲线等。配网GIS系统和互动系统有效的组织和融合在一起，能可视化实现停电检修信息发布、区域用户信息管理和配电网高级应用等业务。电网与用户双向互动系统和配网GIS系统有各自的支持平台，但两个平台存在差异性。为了避免重复建设，两个系统定义了组件对象进行交互操作。遵循特定规范所建立的组件对象通过接口进行通信，而两个系统的客户则通过接口获取组件对象的服务。面向用户的信息交互步骤，包括以下步骤步骤1，数据解析解析GIS对象，形成相应的数据文件。步骤2，数据转换将由GIS对象解析出的各类地图属性的数据格式转换为Web系统能够识别的地理信息。步骤3，生成电子地图，对信息要素进行组合，拼接形成电子地图，电子地图可根据多级比例尺度缩小放大，并显示地图所记录的信息，包括电力线、设备、杆塔、用户位置、用户电表等对象的详细内容，如某电力线路的地理位置、属性、拓扑状态、所在区域、街道等。步骤4，Web门户界面显示，用户通过Web的用户互动图形界面输入用户登陆信息进入互动系统，用户能查询用电信息和实现网上购电等业务。步骤5，数据更新，信息采集子系统支撑单元负责导入实时数据，用户也能通过Web门户上传信息，这些新数据要实时覆盖原有的数据；步骤6，更新之后的数据文件重新以GIS对象形式组织起来，传送至电网GIS系统并归入相应的数据库中。 (3)互动系统和GIS系统间的交互过程图4是面向用户的互动系统和GIS系统间的信息传递流程图。步骤1，互动系统和GIS系统间的信息交互采用服务器/客户端模式，并建立互动系统客户端和GIS客户端的互通接口 ；步骤2，电网GIS系统根据互动系统的客户端的数据访问请求生成通用GIS对象，通过互动接口传递给互动系统；步骤3，电力用户则可以根据自己所在的地理位置，利用Web系统或互动终端输入用户信息，该信息可利用GIS对象在电网用户信息管理系统和基于Web的用户双向互动服务系统间交换GIS信息，并更新互动系统的数据库。以上所述仅是本发明的具体实施方式
，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。·
权利要求1.一种基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统，其特征在于，该系统包括信息采集子系统支撑单元，作为GIS数据库中的数据来源；电力信息与通信网支撑单元，为电网和用户间的双向信息流提供可靠、高速的信息通道和网络支撑，实现电网各种信息的准确高效传输；电网GIS单元，提供与用户互动的图形化电网交互信息；GIS对象接口单元，实现电网GIS和互动系统之间通信的一种规范和标准，根据两侧特性定义共享边界；电网与用户双向互动单元，在应用层开发互动综合服务信息系统从而为用户需求侧提供全面的综合服务。
2.根据权利要求1所述的一种基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统，其特征在于，还包括GIS对象接口单元，GIS对象和实例化后的空间资源数据，空间资源数据是互动系统与电网GIS交互的信息，涉及供电区域、管理信息、位置信息数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统，其特征在于，电网GIS单元还包括数据接口、数据库和图形地理信息，实现生成GIS对象步骤。
专利摘要本实用新型公开了一种基于通用GIS对象的电网与用户双向信息互动系统，解决了现有的电网GIS功能主要是作为电网工作人员的工具，而无法实现电网与用户双向互动的问题。包括电网GIS单元、GIS对象形成接口单元、电网与用户双向互动服务单元、用户互动图形界面单元、电力系统信息与通信支撑单元。本实用新型主要应用于智能电网中的用电环节，用于实现电网与用户间的双向互动信息交互。GIS对象技术利用地理信息系统，并获取统一地图信息，用户可以根据自己所在的地理位置，利用GIS系统输入用户信息，该信息可利用GIS对象提供用户与电网间的准确信息交互和图形化手段，借助于用电信息与通信网络的发展，为实现面向智能用电的用户与信息交互提供技术支撑。
文档编号H04L29/08GK202889398SQ20122053147
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月17日 优先权日2012年10月17日
发明者刘旭生, 吴润泽 申请人:山西省电力公司忻州供电公司, 国家电网公司