基于地理信息系统的自动绘制配电网设备主人制分区方法与流程

本发明属于智能配电网技术应用领域，具体涉及一种基于地理信息系统的自动绘制配电网设备主人制分区方法。
背景技术：
：配电网安全的基础是设备安全，如何管控好设备是关键。电网公司结合实际推行“配电网设备主人制”，设备主人制是将配网运维人员与配网线路及设备进行“配对”，为每条配网线路、每台设备指定主人，保证每台配网设备有专人管理，充分发挥运维人员的主动性。通过转变配电网设备运维管理模式，将设备管理落实到人，不断的跟踪和改进，让设备主人专注管控自己的责任设备，实施精细化管理，保障设备正常运行。地理信息系统以精准的电子地图为基准，通过空间图层叠摞整合的方式纵向贯通电源、变电站、输电线路、配电网、用电用户等供电生产经营涉及的所有电网设备，为整个供电网的生产、运行维护提供信息化支撑。本发明基于电网地理信息系统，以配电网设备主人制划分为依据，应用聚类分析算法，自动绘制主人所管辖的设备空间分布区域，节省人工绘制的工作量，并绘制精准。技术实现要素：本发明提供了一种基于地理信息系统的自动绘制配电网设备主人制分区方法，是通过如下技术方案来实现的。基于地理信息系统的自动绘制配电网设备主人制分区方法，包括：配网设备空间信息、设备主人信息、设备与主人关联模型、主人管辖设备聚合、主人管辖设备范围和主人责任区；所述方法步骤如下：步骤一：配网设备空间信息采集配网设备空间地理坐标和电气连接关系信息，该信息可从电网GIS系统中获得；步骤二：采集配网设备运维责任人的信息，该数据可从电网生产管理系统中获得；步骤三：设备与主人关联模型构建配电网设备与运维责任人之间的匹配关系信息，形成设备与主人关联模型；步骤四：根据设备与主人关联模型，将主人编号相同的设备汇聚起来，通过关联设备空间模型就可以得到对应设备坐标值的集合；步骤五：应用聚类分析算法，从主人管辖设备坐标集合中计算出典型特征坐标点，这些坐标点即构成主人管辖设备范围。计算方法如下：以k为参数，把n个对象分成k个簇，使簇内具有较高的相似度，而簇间的相似度较低。算法的处理过程如下：首先，随机地选择k个对象，每个对象初始地代表了一个簇的平均值或中心；对剩余的每个对象，根据其与各簇中心的距离，将它赋给最近的簇；然后重新计算每个簇的平均值。这个过程不断重复，直到准则函数收敛。通常，采用平方误差准则，其定义如下：上式中，E是所有坐标点的平方误差的总和，p是坐标点，mi是簇Ci的平均值；该目标函数使生成的簇尽可能紧凑独立，使用的距离度量是欧几里得距离,当然也可以用其他距离度量。步骤六：将典型特征坐标点连接成线，应用地理信息系统图形渲染引擎，在地图中绘制出主人责任区。本发明通过对采集的配电网设备的空间坐标与主人制信息，构建设备与主人关联模型，计算运维人员负责设备的空间分布信息，使用聚类分析算法获得设备的特征向量坐标点，应用地理信息系统的图形渲染引擎，即可将多个特征坐标点连接构成设备主人管辖责任区。本发明的有益效果：本发明可适用于配电网设备运维管理，实现对主人制设备区域自动划分，无须人工绘制，减少工作量，节约了劳动成本。其次，通过主人责任区划分消除配电网管理盲区，优化业务流程，增进业务融合，协同解决影响客户感知的问题，实现电网运维界面清晰、运转顺畅、安全可靠、服务高效。附图说明图1为本发明的流程图。图2为配电网设备主人制分区图。具体实施方式如图1所示，基于地理信息系统的自动绘制配电网设备主人制分区方法，包括：配网设备空间信息、设备主人信息、设备与主人关联模型、主人管辖设备聚合、主人管辖设备范围和主人责任区；所述方法步骤如下：步骤一：配网设备空间信息采集配网设备空间地理坐标和电气连接关系信息，该信息可从电网GIS系统中获得,具体模型请参阅表1及表2；步骤二：采集配网设备运维责任人的信息，该数据可从电网生产管理系统中获得,具体模型请参阅表3；步骤三：设备与主人关联模型构建配电网设备与运维责任人之间的匹配关系信息，形成设备与主人关联模型，具体实现请参阅表4；步骤四：根据设备与主人关联模型，将主人编号相同的设备汇聚起来，通过关联设备空间模型就可以得到对应设备坐标值的集合；步骤五：应用聚类分析算法，从主人管辖设备坐标集合中计算出典型特征坐标点，这些坐标点即构成主人管辖设备范围。计算方法如下：以k为参数，把n个对象分成k个簇，使簇内具有较高的相似度，而簇间的相似度较低。算法的处理过程如下：首先，随机地选择k个对象，每个对象初始地代表了一个簇的平均值或中心；对剩余的每个对象，根据其与各簇中心的距离，将它赋给最近的簇；然后重新计算每个簇的平均值。这个过程不断重复，直到准则函数收敛。通常，采用平方误差准则，其定义如下：上式中，E是所有坐标点的平方误差的总和，p是坐标点，mi是簇Ci的平均值；该目标函数使生成的簇尽可能紧凑独立，使用的距离度量是欧几里得距离,当然也可以用其他距离度量。步骤六：将典型特征坐标点连接成线，应用地理信息系统图形渲染引擎，在地图中绘制出主人责任区，具体效果如图2(阴影处)。本发明通过对采集的配电网设备的空间坐标与主人制信息，构建设备与主人关联模型，计算运维人员负责设备的空间分布信息，使用聚类分析算法获得设备的特征向量坐标点，应用地理信息系统的图形渲染引擎，即可将多个特征坐标点连接构成设备主人管辖责任区。表1：设备空间模型序号所属变电站线路或设备名称线路或设备名称编号坐标值123…表2：设备电气连接关系模型序号线路或设备名称线路或设备名称编号连接点1连接点2123…表3：设备主人模型序号主人编号主人姓名所属单位所属班组性别年龄123…表4：设备与主人关联模型序号线路或设备名称编号主人编号备注123…当前第1页1 2 3