专利名称：基于地理信息系统的水电厂智能管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于地理信息系统(GIS)的水电厂智能管理系统。
背景技术：
传统意义上电力GIS系统大多通过在地图上手工绘制电力设备的符号、位置、标高等信息，工作量大，更新不及时，且不便于查询和保管。目前国内外多种地理信息系统投入应用，国外一般用于市政及基础建设；我国国家智能电网规划提出，电网建设的关注焦点集中在特高压和智能电网的发展上，有用于电网智能化领域方法和系统，对于地处恶劣环境的输、配、变电设备生产管理、运行维护、资产管理有着积极的意义。对电力GIS系统和方法的专利检索，虽然有提及发电企业电力GIS，但对于水电厂电力GIS系统和方法的研究还基本处于空白。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种基于地理信息系统的水电厂智能管理系统，针对流域水电厂及厂站设备的电力GIS系统进行研究和开发，着重从目前应用于电力GIS系统应用中存在的数据质量不稳定、数据库设计不规范、数据档案不完整、数据格式不一致、兼容性及实用性不强等诸多问题出发，开发了一套支持工业标准、通用格式，灵活简便、安全性高的水电厂智能GIS系统。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于地理信息系统的水电厂智能管理系统，包括数据核心部分，所述数据核心部分通过因特网分别与数据管理模块、业务集成模块和数据验证模块进行通讯连接；所述数据核心部分还分别与WEB应用终端和智能终端进行通讯连接；用户通过WEB应用终端发出数据请求，系统根据用户请求和协议要求组织数据源，实现数据呈现。与现有技术相比，本发明的积极效果是本发明充分结合了水电厂生产管理、运行维护等要求，提供了一种用于水电厂地理信息管理、利用方面的解决方案，填补了基于GIS 技术在水电厂的应用，诸多的数据来源于水电厂目前已经投运设备及系统的基础上，不需要额外增加大量设备，减少用户资金投入，只需要在GIS系统基础上构建数据传输网络及软件平台；本发明采用专用的开发平台，软件、硬件均为模块化设计开发，具有根据策略进行数据建模、支持矢量和三维栅格数据模型，自动三维空间呈现、设备状态监测与故障分析、判断的功能，能提供运行设备状态变化过程、过渡过程等情况。系统具有跨平台(Unix、 Linux、Windows)、跨地域的可视化信息发布和数据共享功能,兼容电厂SCADA、MIS、生产管理等应用系统，同时与多种图型处理软件进行无缝接口，实现图库共享、转换等功能，屏蔽不同软件的异构性，实现数据共享、互联互通。系统通过自动三维画面呈现流域电厂位置分布，厂站内部所有自动化设备、电气设备、机械设备的物理位置、运行参数、状态参数，当某个设备出现故障时，在画面中以直观的方式显示当前的故障情况、处理建议、故障原因、案例分析，并提示需要准备何种工器具，计算并提供最优检修路径。便于运行维护人员能及时处理，对于设备管理、检修维护，寻找及排除设备故障提供有效的决策。系统具有良好的自恢复性和健壮性，根据应用要求提供整体安全保证，保证系统的稳定性与安全性，包括完善的权限认定、数据安全、网络安全等机制。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中
图I是本发明的系统结构图。
具体实施例方式一种基于地理信息系统的水电厂智能管理系统，如图I所示，包括数据核心部分 1，所述核心部分I通过因特网2分别与数据管理模块3、业务集成模块4和数据验证模块5 进行通讯连接；所述核心部分I还分别与WEB应用终端6和智能终端7进行通讯连接；其中
数据核心部分I包括数据层11、业务逻辑层12和表示层13等。数据层11为专用的数据库系统，包括三维空间数据库、属性数据库和应用数据库等，以保证数据操作的实时性、 安全性，支持多点访问和互操作，多点用户对数据集的操作不会引起数据的错误和不唯一性，支持标准协议(XML标准SOAP协议)和工业接口标准，兼容SQL数据库或专用数据库的接入，打破信息孤岛，建立专用的数据中心。各数据库存储的数据来自于internet及生产现场系统，如SCADA、MIS、生产管理系统等，还包括电力行业的三维图库、中间数据和决策数据等。业务逻辑层12包括业务逻辑核心、业务逻辑外壳和数据访问组件，其中业务逻辑核心是根据应用要求开发的基于底层的功能组件，主要的功能是根据业务功能要求将从数据层传输来的数据进行存储、加工、处理、分析、判断，并通过业务逻辑外壳与表示层进行数据交互，以完成用户不同的应用要求。所述应用要求是结合系统模块化软件功能来实现的，包括水电厂设备资产管理模块、运行维护管理模块、生产管理文档管理模块、厂内机电机状态监测预判与预处理模块、网络管理模块、安全机制管理模块和电力高级应用功能模块等，其中
(I)水电厂设备资产管理模块实现的功能是对各类设备的技术资料进行查询和统计， 建立生产设备管理数据库，包括设备的设备编号、生产厂家、铭牌、技术参数、投运日期、检修次数、机构图、接线图。该库内容需要人工录入，定期进行维护，用户可以通过该模块的用户界面查询、调用水电厂设备的基本情况，实现设备双向查询功能，既可通过图形属性查询设备属性，又可通过设备属性定位其相应位置。管理人员按照设备类型、生产厂家等信息对缺陷进行统计、分析，指导管理人员制定大修和技改计划；设备管理与工作票管理、操作票管理、危险点分析与控制系统、标准化作业指导书的信息关联，可规范设备的检修、消缺工作，实现消检修、消缺工作的标准化作
业管理。该库中的设备编号、设备名称、技术参数与其他功能模块进行共享。(2)运行维护管理模块实现的功能是按检修流程分层预设权限管理，并按计划制定一申请一审核一批复一进行检修等流程依次传递。设备检修管理根据生产计划任务书，安排检修计划进度和工作内容；开工作票、工作票签收、工作票完成及查询；自动检索设备生产计划库，提示设备相关的检修工作内容等。(3)生产管理文档管理模块实现的功能是为用户生产管理过程中所有文档，包括运行规程、工作规程、保护条例、工作票、操作票、作业流转审核进行归档，实现电子化管理， 提供标准化作业指导书标准发布、标准化作业指导书管理制度、标准化作业指导书范本和标准化作业指导书应用情况等功能。(4)厂内机电机状态监测预判与预处理模块实现的功能是收集来自于生产现场设备的实时运行参数，包括电气量和机械量，如振动、摆度、电流、电压、功率、开关位置、工况变化过程等。完成对设备工作状况、运行状态、过渡过程、变化趋势的处理、分析，为设备检修、维护提供决策参考。(5)网络管理模块实现的功能是在用户界上以动态着色呈现网络流量情况、通讯设备工作状态、故障情况的状态指示，具有管理权限的用户登录系统后，以WEB方式浏览网络设备查看，流量限制、参数设置以及故障检测、恢复的功能。(6)安全机制管理模块实现的功能是为系统提供精确、严格的权限管理，完善的返校、确认机制，密码签名及签名区保护，设备安全天数、事故统计；对系统提交内容的完整性、正确性进行检查，自动生成安全性评价标准可维护报表、安全性评价得分自动统计报表和安全性评价报表。系统中所表现的设备安全运行天数、故障次数、发生时间等基础数据均从生产现场设备网络中收集。(7)电力高级应用功能模块实现的功能是结合水电厂GIS管理要求和现状定制开发的有针对性的应用功能，如报表管理、工程管理、与电厂其他系统之间的集成等功能。用户通过WEB应用终端6发出数据请求，系统根据用户请求和协议要求组织数据源，实现数据呈现。系统支持标准的通讯协议、支持多点访问与互操作，具备完善的数据验证管理机制，不会发生数据错误与不一致性。所述智能终端7包括移动MMI、手机和PAD等，系统支持智能终端访问、WEB发布、 多元查询，以可视化方式查看厂站设备、查询设备运行情况。
权利要求
1.一种基于地理信息系统的水电厂智能管理系统，其特征在于，包括数据核心部分，所述数据核心部分通过因特网分别与数据管理模块、业务集成模块和数据验证模块进行通讯连接；所述数据核心部分还分别与WEB应用终端和智能终端进行通讯连接；用户通过WEB 应用终端发出数据请求，系统根据用户请求和协议要求组织数据源，实现数据呈现。
2.根据权利要求I所述的基于地理信息系统的水电厂智能管理系统，其特征在于所述数据核心部分包括数据层、业务逻辑层和表示层，其中所述数据层包括三维空间数据库、属性数据库和应用数据库；所述业务逻辑层包括业务逻辑核心、业务逻辑外壳和数据访问组件，业务逻辑核心根据业务功能要求将从数据层传输来的数据进行存储、加工、处理、 分析、判断，并通过业务逻辑外壳与表示层进行数据交互，以完成用户不同的应用要求。
3.根据权利要求2所述的基于地理信息系统的水电厂智能管理系统，其特征在于所述应用要求包括水电厂设备资产管理模块、运行维护管理模块、生产管理文档管理模块、 厂内机电机状态监测预判与预处理模块、网络管理模块和安全机制管理模块，其中(1)水电厂设备资产管理模块实现的功能是对各类设备的技术资料进行查询和统计， 建立生产设备管理数据库；(2)运行维护管理模块实现的功能是按检修流程分层预设权限管理，并按检修流程依次传递；(3)生产管理文档管理模块实现的功能是为用户生产管理过程中所有文档进行归档， 实现电子化管理，提供标准化作业指导书标准发布、标准化作业指导书管理制度、标准化作业指导书范本和标准化作业指导书应用情况；(4)厂内机电机状态监测预判与预处理模块实现的功能是收集来自于生产现场设备的实时运行参数，完成对设备工作状况、运行状态、过渡过程、变化趋势的处理、分析；(5)网络管理模块实现的功能是在用户界上以动态着色呈现网络流量情况、通讯设备工作状态、故障情况的状态指示，具有管理权限的用户登录系统后，以WEB方式浏览网络设备、查看流量限制、进行参数设置以及故障检测、系统恢复；(6)安全机制管理模块实现的功能是为系统提供权限管理，返校确认机制，密码签名及签名区保护，设备安全天数、事故统计；对系统提交内容的完整性、正确性进行检查，自动生成安全性评价标准可维护报表、安全性评价得分自动统计报表和安全性评价报表。
4.根据权利要求3所述的基于地理信息系统的水电厂智能管理系统，其特征在于所述检修流程为计划制定一申请一审核一批复一进行检修。
5.根据权利要求I所述的基于地理信息系统的水电厂智能管理系统，其特征在于所述智能终端包括移动MMI、手机和PAD。
全文摘要
本发明公开了一种基于地理信息系统的水电厂智能管理系统，包括数据核心部分，数据核心部分通过因特网分别与数据管理模块、业务集成模块和数据验证模块进行通讯连接；数据核心部分还分别与WEB应用终端和智能终端进行通讯连接；用户通过WEB应用终端发出数据请求，系统根据用户请求和协议要求组织数据源，实现数据呈现。本发明的积极效果是填补了基于GIS技术在水电厂的应用，诸多的数据来源于水电厂目前已经投运设备及系统的基础上，不需要额外增加大量设备，减少用户资金投入，只需要在GIS系统基础上构建数据传输网络及软件平台。
文档编号G06Q50/06GK102609810SQ20121001620
公开日2012年7月25日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者何军, 唐洪, 王春林, 胡川华, 黄强 申请人:四川谊田集群科技有限公司