一种基于移动gis的电网规划管控方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于移动GIS的电网规划管控方法及系统，包括：移动规划数据接入；建立基于移动设备的电网规划GIS系统；综合查询或者定位；电网规划分析；GIS数据在移动设备和PC端的交互共享；电网规划踏勘业务管理。本发明有益效果：将现有GIS平台功能与移动终端相结合，在地图上叠加显示变电站，输电线路等电力设备。并实现地图软件与GIS系统的交互调用，并在移动终端上实现基于GIS系统的经纬度定位，电力设备查询、划线、添加自定义元素等各种高级功能，为电力GIS的发展及电网规划提供技术支持。
【专利说明】
一种基于移动GIS的电网规划管控方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及移动规划GIS平台系统，尤其涉及一种基于移动GIS的电网规划管控方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前电网规划是一项复杂艰巨的系统工程，具有规模大、涉及领域广、参与部门多等特点，电网规划设计工作是一项复杂的系统工程，具有数据量大、不确定因素多、涉及领域广以及更新变化快等特点。规划设计工作日常化作为规划发展方向为规划工作提出了新的需求和挑战。
[0003]移动GIS近几年破土而生，并得到了快速发展。但与国外主要面对用户、更强调终端不同的是，国内将GIS在电力中的应用提高到一个新的高度，从电网的各个环节强调大联网。目前，国内企业主要在电网规划、设计、生产、应急救灾、抢险救灾等应用GIS，尤其是在生产和应急救灾的应用上比较深入。与国外相比，移动终端在电网中的应用则相对滞后，目前的电网规划开始显露出一些局限性:主要包括如下:
[0004](I)有的电网规划和前期工作人员进行项目现场勘察需要电网GIS系统的支持，但电网GIS平台采用B/S模式，仅能在连入公司内网的电脑上运行查看，无法满足规划人员现场勘察的需要。
[0005](2)大多数移动作业厂商均以传统移动作业业务(巡视记录、到位监督、拍照、设备管理、营销抄表)为核心展开。未能将电网GIS系统与移动终端有效结合，不能展示电网的拓扑、设备台账、环境信息、各类专题信息等有效信息，缺少对电网规划的支持。
[0006](3)现有电网规划受到时间及空间的影响，规划人员与电网维护人员沟通不足，导致实际问题考虑不足，若出现问题或这遇到突发电力情况，不能及时的查看、解决。
[0007](4)规划涉及电网本身信息的管理、地理信息勘测与图像处理以及数据统计与分析等多方面内容，研究对象及相关数据规模庞大、结构复杂、不确定和未知因素多，并且规划往往局限于局部范围，因此难以验证所规划电网对大电网稳定性的影响，对各区域电网之间的协调问题预测不足，缺乏前瞻性。
【发明内容】
[0008]本发明为了解决上述问题，提出了一种基于移动GIS的电网规划管控系统及方法，能够为整个电力系统提供全天候、任何时间、任何地点的信息访问，使各规划专业人员在现场勘查时，快速、准确的查看设备现场信息、空间地理信息、电力设备拓扑信息、负荷信息、规划项目信息、现场周围环境信息及对应专题图信息，现场开展变电站选址定容、供电区域分析、电网拓扑分析、接线模式识别、电气计算分析、规划方案比选、空间负荷预测等工作，提高工作效率及工作质量。
[0009]为实现上述目的，本发明采用下述技术方案:
[0010]一种基于移动GIS的电网规划管控方法，包括:
[0011](I)移动规划数据接入:建立移动设备与电力规划系统数据接口，通过所述数据接口获得电网设备的坐标点信息、设备台账信息、电网运行信息、电网项目信息以及资源环境信息，在移动设备GIS地图中建立电力规划设备数据库；
[0012](2)建立基于移动设备的电网规划GIS系统:调用电力设备数据库的数据，在移动设备GIS地图上叠加电网设备的元素图层，形成电网规划专题图层，建立基于移动设备的电网规划GIS系统；
[0013](3)综合查询或者定位:建立移动设备内部GIS地图与GPS模块的通信，在移动设备上实现电网现场勘察所需设备数据、项目数据的精确查询以及定位；
[0014](4)电网规划分析:基于移动设备分别进行变电站选址定容、接线模式识别、电网拓扑分析、电气计算分析以及规划方案比选电网规划业务专题分析；
[0015](5)GIS数据在移动设备和PC端的交互共享:建立移动设备和PC端的无线通信，通过数据交换实现移动设备和PC端的数据交互共享；
[0016](6)电网规划踏勘业务管理:按照电网公司自下而上的分层管理模式，以基层单位的计划任务查询、实地勘测数据、环境定义以及基础数据的采集、填报为主，进行数据层层汇总，直至形成整个电网公司的电网规划。
[0017]进一步地，所述步骤(2)中电网GIS系统的基本图形操作包括:
[0018]I)复位:清除当前图形操作工具的状态，鼠标置于指针状态；
[0019]2)缩放:提供拉框缩放、滚轮缩放及中键平移的图形浏览功能；
[0020]3)漫游:在当前比例尺下，使用拖拽操作移动图形显示范围；
[0021]4)中心放大:按固定比例放大当前图形；
[0022]5)中心缩小:按固定比例缩小当前图形；
[0023]6)全图显示:按图形的全图范围显示；对于地理接线图，提供全图范围设置功能，主网按省公司范围、配网按地市公司范围；
[0024]7)前一视图:显示当前图形的前一视图范围；
[0025]8)后一视图:显示当前图形的后一视图范围；
[0026]9)距离量测:通过画线操作，测量距离，鼠标移动时显示当前点与上一节点距离，两个节点间显示节点间线段距离，结束测量后显示全长距离，根据测量数据自动匹配单位；
[0027]10)面积量测:通过画多边形操作，测量面积，鼠标移动时显示当前多边形面积，结束测量后显示最终测量面积，根据测量数据自动匹配单位；
[0028]11)角度量测:通过画三点折线的方式测量角度，鼠标移动时显示当前角度。
[0029]进一步地，所述步骤(3)中电网设备查询或者定位的方法包括:
[0030]I)设备查询定位:按照空间查询、属性查询、空间及属性结合查询的方式，对电网的设备、设施进行查询，根据查询到的结果在GIS地图中进行地理位置定位；
[0031]2)线路设备查询统计:电网GIS系统提供按线路查询统计设备的功能，在GIS地图中选择某条线路，查询指定线路上各种类型的设备，并按照设备类型分类统计；
[0032]3)线路长度统计:根据线路两端点坐标计算线路长度；
[0033]4)两点间设备查询:选择两点，判断两点是否拓扑连通，如果连通则返回连通路径上的设备信息列表；
[0034]5)电网设备信息、运行信息以及规划信息查询:调用电力设备数据库的数据，查询设备信息，投运时间、设备型号、容量、线路长度信息，设备的运行信息以及电网规划项目信息。
[0035]进一步地，所述步骤(4)中，
[0036]变电站选址定容:在移动设备GIS地图中，根据现状负荷分布与规划目标负荷分布情况，确定待建变电站的数量、站址、变压器的容量和台数及供电范围，在满足变电站所带负荷和供电半径的条件下，降低变电站和电网投资及年运行费用；
[0037]接线模式识别:基于电网规划GIS系统，自动识别配电网络联络关系，初步识别判定线路的接线模式，分析配电网网架的合理性；
[0038]电网拓扑分析:通过对线路经玮度坐标精确定位，自动计算规划线路的长度;根据线路的类型自动生成线路的电压等级、电气参数、线条颜色以及样式；以城市规划道路作为线路出线的参考信息，并能够进行线路测距；
[0039]电气计算分析:包括潮流计算和短路计算；
[0040]所述潮流计算为:根据电网拓扑图的连接关系及用户设置的参数计算潮流分布和无功电压，根据地理位置接线图自动生成电网拓扑图；并能够以图形或表格形式导出节点电压幅值、相角和线路功率；
[0041]所述短路计算为根据电网拓扑、发电机参数设置，分别进行单相接地、两相接地、两相短路或者三相短路故障形式下的短路电流计算，计算结果自动标注在电网拓扑图上；
[0042]规划方案比选:在移动设备GIS地图中，将电网规划图与现状图进行对比显示，直观展现电网规划项目的建设情况和建设成效。
[0043]进一步地，所述步骤(5)中移动设备和PC端进行交互共享的数据包括:基础地图数据、现状电网位置数据、现状电网网架数据；
[0044]基础地图数据包括各种比例尺的矢量数据和不同精度的影像数据，作为规划设计的地理背景参考;主要的图层有行政区划、水系、道路、铁路、植被、居民地；
[0045]现状电网位置数据包括电厂、变电站、换流站、交/直流线路；
[0046]现状电网网架数据包括各电力设备的连接关系，以及站内设备的基本连接关系。
[0047]进一步地，还包括:
[0048]安全管控，包括:接入认证、授权检查、离线数据保护；
[0049]其中，接入认证:设置移动设备开机密码，多次登录失败后锁定设备;采用强认证、通信加密手段，防止网络嗅探和中间人攻击；
[0050]授权管理:设置、检查移动设备访问权限，限制移动设备的非法ROOT和非法软件的安装，保证企业数据的安全；
[0051]离线数据保护:对移动设备存储的数据进行安全加密，保证本地数据的安全。
[0052]进一步地，还包括:
[0053]移动设备终端监控，包括:移动设备终端GPS定位、移动设备终端跟踪和监控、移动设备终端网络监控以及、移动设备终端用户管理；
[0054]其中，移动设备终端GPS定位:实时定位移动设备终端位置；
[0055]移动设备终端跟踪和监控:监控移动设备终端应用安装情况、应用使用状况;跟踪移动设备终端位置信息；
[0056]移动设备终端网络监控:监控移动设备终端的网络使用情况；
[0057]移动设备终端用户管理:提供用户注册、注销、修改密码的功能。
[0058]一种基于移动设备的电网规划GIS管控系统，包括:
[0059]移动设备与电力规划系统数据接口，用于获得电网设备的坐标点信息、设备台账信息、电网运行信息、电网项目信息以及资源环境信息；
[0060]电力规划设备数据库，用于存储上述获得的信息；
[0061]基于移动设备的电网规划GIS系统，用于调用电力设备数据库的数据，在移动设备GIS地图上叠加电网设备的元素图层，形成电网规划专题图层；
[0062]GPS模块，用于实现与移动设备内部GIS地图的通信，在移动设备上实现电网现场勘察所需设备数据、项目数据的精确查询以及定位；
[0063]数据通信模块，用于建立移动设备和PC端的无线通信，通过数据交换实现移动设备和PC端的数据交互共享；
[0064]电网规划踏勘业务管理模块，用于按照电网公司自下而上的分层管理模式，以基层单位的计划任务查询、实地勘测数据、环境定义以及基础数据的采集、填报为主，进行数据层层汇总，直至形成整个电网公司的电网规划。
[0065]进一步地，还包括:
[0066]用于实现移动设备终端GPS定位的设备、用于实现移动设备终端跟踪和监控的设备、用于实现移动设备终端网络监控以及移动设备终端用户管理的设备。
[0067]进一步地，还包括:用于进行接入认证的设备，用于进行授权检查的设备，以及用于进行离线数据保护的设备。
[0068]进一步地，还包括安全接入平台，所述安全接入平台包括接入网关、数据交换组件、身份认证组件以及集中监管组件；
[0069]所述接入网关分为笔记本接入、PDA和智能手机接入、表计接入，不同种类的设备通过不同的网关访问信息内网；
[0070]所述数据交换组件外网口连接接入网关、内网口连接内网交换机；
[0071]所述身份认证组件和集中监管组件都部署在信息内网，与数据交换组件网络互通。
[0072]本发明的有益效果是:
[0073](I)本发明基于移动设备的电网GIS系统在电网规划中的应用主要将现有GIS平台功能与移动终端相结合，在地图上叠加显示变电站，输电线路等电力设备。并实现地图软件与GIS系统的交互调用，并在移动终端上实现基于GIS系统的经玮度定位，电力设备查询、划线、添加自定义元素等各种高级功能，为电力GIS的发展及电网规划提供技术支持。
[0074](2)移动GIS以各种移动平台作为载体，搭载相应的软硬件系统，依托于各种无线网络，能够为整个电力系统提供全天候、任何时间、任何地点的信息访问，使各规划专业人员在现场勘查时，快速、准确的查看设备现场信息、空间地理信息、电力设备拓扑信息、现场周围环境信息及对应专题图信息，提高工作效率及工作质量。通过基于移动设备的电网GIS系统开发及其在电网规划中的应用研究，可以提高电网规划前期勘查、设计、预测、评估的工作效率和水平，使业务人员能随时掌握电网的拓扑、分布及设备设施的各种属性和实时信息，大大提高设备查询、统计的效率和直观性。
[0075](3)保证移动GIS终端设备采集技术符合国家规定同行业规定标准要求，无不安全因素，且以质量达到优良工程为目的。
[0076](4)提供一套完整的移动设备的电网GIS系统实现电网信息的实时查询、搜索、定位、导航、编辑、输出等功能，为电网规划现场勘测提供技术支持，提高专业工作效率。
【附图说明】
[0077]图1是本发明方法流程图；
[0078]图2是本发明数据采集流程示意图。
【具体实施方式】
[0079]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0080]一种基于移动设备的电网规划GIS管控方法，如图1所示，包括:
[0081 ] (I)移动设备数据接入:建立移动设备与电力系统数据接口，通过所述数据接口获得电网设备的坐标点信息，在移动设备GIS地图中建立电力设备数据库；
[0082]数据根据系统的应用场景，分为如下几个部分:
[0083]离线数据包:用于承载移动端的数据存储，由桌面端生成并下载到移动端上，移动端在断网的情况下，可以查看地图，并采集标绘现场数据。
[0084]本地数据包:本地数据包是由移动端回传的数据，并转换为电网规划综合信息平台的桌面端可以识别的数据格式，桌面端数据处理人员，将现场采集的数据进行处理、绘制、成图，最后通过数据审批流程提交到数据库服务器。
[0085]GIS数据库:GIS数据库负责将通过审核的本地数据进行集中入库合并。最终形成一个完整的数据中心。并将最新的数据作为电网GIS系统的基础，进行展现、分析。
[0086]数据采集流程如图2所示，根据采集任务，生成本地数据包，再由本地数据包，生成离线数据包，下载到移动设备终端上。
[0087]移动设备终端采集完成后，提交的本地数据包中，由电网规划综合信息平台的桌面端进行绘制，绘制完成过后，提交到审批流程，审批通过后，统一录入GIS数据库。
[0088](2)建立基于移动设备的电网GIS系统:调用电力设备数据库的数据，在移动设备GIS地图上叠加电网设备的元素图层，建立基于移动设备的电网GIS系统，实现电网GIS系统的基本图形操作；
[0089]图形基本操作包括图形浏览、缩放、漫游、量测等基础操作功能。图形基本操作功能可应用于各种类型的图形操作。主要功能如下:
[0090]I)复位:清除当前图形操作工具的状态，鼠标置于指针状态。
[0091]2)缩放:提供拉框缩放、滚轮缩放及中键平移的图形浏览功能。
[0092]3)漫游:在当前比例尺下，使用拖拽操作移动图形显示范围。
[0093]4)中心放大:按固定比例放大当前图形。
[0094]5)中心缩小:按固定比例缩小当前图形。
[0095]6)全图显示:按图形的全图范围显示。对于地理接线图，系统提供全图范围设置功能，主网按省公司范围、配网按地市公司范围。
[0096]7)前一视图:显示当前图形的前一视图范围。
[0097]8)后一视图:显示当前图形的后一视图范围。
[0098]9)距离量测:通过画线操作，测量距离，鼠标移动时显示当前点与上一节点距离，两个节点间显示节点间线段距离，结束测量后显示全长距离，根据测量数据自动匹配单位(米、公里等)，可以预先设置量测单位。
[0099]10)面积量测:通过画多边形操作，测量面积，鼠标移动时显示当前多边形(大于3个节点时)面积，结束测量后显示最终测量面积，根据测量数据自动匹配单位(平方米、平方公里等)，可以设置量测单位。
[0100]11)角度量测:通过画三点折线的方式测量角度，鼠标移动时(3个节点时)显示当前角度。
[0101](3)电网设备查询或者定位:建立移动设备内部GIS地图与GPS模块的通信，在移动设备上实现电网设备现场勘察所需数据的精确查询以及定位；
[0102]查询定位包括:
[0103]I)设备查询定位:提供空间查询、属性查询、空间及属性结合查询的方式对主网的设备、设施进行查询，对于查询到的结果可以图形中进行地理位置定位。查询定位部分内容参考公共应用功能需求中的查询定位内容。
[0104]2)线路设备查询统计:电网GIS平台提供按线路查询统计设备的功能，在图形上选择某条线路，查询指定线路上各种类型的设备，并按照设备类型分类统计。通过调用生产系统的服务可以查看每个查询到的设备的详细信息。
[0105]3)线路长度统计:根据线路两端点坐标计算线路长度；
[0106]4)两点间设备查询:选择两点，判断两点是否拓扑连通，如果连通则返回连通路径上的设备信息列表。通过调用生产系统的服务可以查看每个设备的详细信息。
[0107]5)电网设备信息查询:通过选择设备查询设备信息，投运时间、设备型号、容量、线路长度等信息。
[0108]6)电网运行信息查询:查询设备的运行信息，如当前负荷等信息。
[0109]7)电网规划信息查询:查询电网规划信息，如规划投运时间。
[0110](4)电网规划分析:基于移动设备分别进行变电站选址定容、接线模式识别、电网拓扑分析、电气计算分析以及规划方案比选电网规划业务专题分析；
[0111]其中，变电站选址定容:在移动GIS图中，在查看现状与规划目标负荷分布情况下，确定待建变电站的数量、站址、变压器的容量和台数及供电范围，在满足变电站所带负荷和供电半径的条件下，降低变电站和电网投资及年运行费用。
[0112]接线模式识别:基于移动GIS系统的配电网网架，自动识别网络联络关系，初步识别判定线路的接线模式，分析配电网网架的合理性。
[0113]电网拓扑分析:实现了线路经玮度坐标精确定位，自动计算规划线路的长度;根据线路的类型自动生成线路的电压等级、电气参数、线条颜色、样式，大大减少规划人员的工作量;在原有线路改造时，可通过线路的截断、延长合并等功能提高效率；以城市规划道路作为线路出线的参考信息，大大减少规划人员的工作量;加入测距功能。
[0114]电气计算分析:电气计算分析主要包括潮流计算(根据电网拓扑图的连接关系及用户设置的参数可计算潮流分布和无功电压，可以根据地理位置接线图自动生成电网拓扑图；同时提供了手动绘制电气接线图功能，可以以图形或excel表格形式导出节点电压幅值、相角，线路功率)、短路计算(根据电网拓扑、发电机等参数设置，可设定单相接地，两相接地，两相短路，三相短路等多种故障形式下的短路电流计算，计算结果可自动标注在电网拓扑图上，可以用Excel格式导出)等。
[0115]规划方案比选:在移动GIS图中，实现规划图与现状图的对比显示，直观展现电网规划项目的建设情况和建设成效。
[0116](5)GIS数据在移动设备和PC端的交互共享:建立移动设备和PC端的无线通信，通过数据交换实现移动设备和PC端的数据交互共享；
[0117]系统提供现状电网的位置信息和网架结构。通过与相关系统的接口，严格按照国网公司电网GIS平台应用规范，获取包括基础地图数据集成、现状电网位置数据集成、现状电网网架数据(拓扑数据)集成。基础地图数据包括各种比例尺的矢量数据和不同精度的影像数据，主要作为规划设计的地理背景参考。主要的图层有行政区划、水系、道路、铁路、植被、居民地等。现状电网数据是进行电网规划设计的现实基础。现状电网位置数据包括电厂、变电站、换流站、交/直流线路等。现状电网网架数据包括上述各电力设备的连接关系，以及站内设备的基本连接关系。
[0118]结合电网的实际规划需要，建立基于移动设备的电网GIS系统，实现坐标点、经玮度、高程等现场勘察所需数据的精确查询，以及GIS数据在移动端和PC端的交互共享，同步更新。以解决现有电网GIS平台采用B/S模式，仅能在连入公司内网的电脑上运行查看，无法满足规划人员现场勘察的需要的实际问题，将移动电网GIS系统应用于电网规划、设备巡检等专业领域，提高专业工作效率。
[0119](6)电网规划业务分层:按照电网公司自下而上的分层管理模式，以基层单位的计划任务查询、实地勘测数据、环境定义以及基础数据的采集、填报为主，进行数据层层汇总，直至形成整个电网公司的电网规划。
[0120]根据实际规划业务，结合实践依据，满足目前电网公司自下而上的分层管理模式，以基层单位的计划任务查询、实地勘测、环境定义、基础数据的采集、填报为主，具体各模块需要满足:目的在于实现电网规划、电网前期勘查、电网信息展示、移动端数据上传等功能。
[0121]另外，基于移动设备的电网规划GIS管控方法还包括:
[0122]1、实现安全管理
[0123]I)接入认证:设置移动终端开机密码，多次登录失败后可锁定终端，确保终端使用过程的完全性;采用强认证、通信加密等手段，防止网络嗅探和中间人攻击。
[0124]2)授权管理:设置、检查移动终端访问权限，控制不安全的终端访问应用；限制移动终端的非法ROOT和非法软件的安装，保证企业数据的安全。
[0125]3)离线数据保护:对移动终端存储的数据进行安全加密，保证本地数据的安全。
[0126]2、实现终端监控
[0127]终端监控功能实现对移动终端的管理和跟踪，以及对移动终端应用使用状况和网络使用的状况监控，提供设备级、应用级的安全管理和策略控制，确保移动终端使用过程的“可控、能控和在控”。功能包括:GPS定位、终端跟踪和监控、网络监控、用户管理等。
[0128]I )GPS定位:提供GPS定位功能，可定位移动终端位置，加强对终端使用过程的管理。
[0129]2)终端跟踪和监控:可监控移动终端应用安装情况、应用使用状况;可跟踪查询终端位置信息，方便对移动终端的管理。
[0130]3)网络监控:提供网络监控功能，用于监控终端的网络使用情况。
[0131]4)用户管理:对终端用户进行管理，提供用户注册、注销、修改密码的功能。
[0132]3、安全接入平台调试
[0133]安全接入平台包括接入网关、数据交换组件、身份认证组件、集中监管组件。接入网关分为笔记本接入、PDA和智能手机接入、表计接入三种，不同种类的设备通过不同的网关访问信息内网;数据交换组件外网口连接接入网关、内网口连接内网交换机;身份认证组件和集中监管组件都部署在信息内网，与数据交换组件网络互通。
[0134]离线数据包:基于移动设备的电网GIS系统是电网规划综合信息平台的延伸，由电网规划综合信息平台生成离线数据包，下载到移动规划GIS系统上，移动终端在断网的情况下，可以查看地图，并采集标绘现场数据。
[0135]本地数据包:在现场完成业务工作后，可从移动终端设备上导出数据包，回传至电网规划综合信息平台，并可自动转换为平台可以识别的数据格式，将现场采集的数据进行处理、绘制、成图，最后通过数据审批流程提交到数据库服务器。
[0136]所述电网规划综合信息平台是基于电网GIS的平台，采用B/S模式，能在连入公司内网的电脑上运行查看。
[0137]规划GIS数据库:GIS数据库负责将通过审核的本地数据进行集中入库合并。最终形成一个完整的数据中心。并将最新的数据作为电网GIS应用的基础，进行展现、分析。
[0138]数据先由数据库，根据采集任务，生成本地数据包，再由本地数据包，生成离线数据包，下载到移动终端上。
[0139]通过移动终端完成选址选线后，提交至内网电网规划综合信息平台，由电网规划综合信息平台图形绘制管理模块开展绘制工作，通过省、市、县三级图形绘制、评审、拼接、发布流程，完成后提交至电网规划GIS数据库。各移动终端自动下载最新的电网规划数据。
[0140]系统架构遵循桌面应用及Web应用的技术体系，采用组件化、动态化、服务化的设计思想，基于统一的电网GIS平台数据模型，按照数据层、业务逻辑层和表现层进行多层结构体系设计。并通过一体化平台应用集成实现与各类业务应用的横向集成，为各类业务应用提供电网空间图形及分析服务。同时，通过一体化平台的数据中心和数据交换，实现总部与网省的纵向贯通技术设计。
[0141]物理架构是为上层的应用提供软硬件支撑的平台，其设计的内容主要包括软件平台、服务器、网络、存储等软硬件设施。物理架构的设计需重点考虑电网GIS平台的高可靠性和高效性，需要达到系统高效稳定运行的目的。
[0142]安全架构指提供系统软硬件方面整体安全性的所有服务和技术工具的总和。依据电网GIS平台对安全防护要求，对电网GIS平台进行全面的安全防护。防护措施覆盖电网GIS平台的各部分，包括边界防护、网络防护、主机防护、应用防护等。在业务应用环境层次从身份管理、身份认证、访问控制、安全审计、数据保护等方面进行设计，具备完善的权限控制机制以保证平台的高度安全性。
[0143]业务架构是基于电网各类业务应用对于GIS的应用需求，分析归纳设计形成的能够满足总部、网省、地市不同层次对电网GIS平台的应用需求的业务应用功能体系，并结合业务发展需求形成业务模型。为电网GIS平台的应用架构、技术架构和数据架构的设计提供依据。
[0144]移动GIS以各种移动平台作为载体，搭载相应的软硬件系统，依托于各种无线网络，能够为整个电力系统提供全天候，任何时间，任何地点的信息访问。它能使各规划专业人员在现场勘查时，快速、准确的查看设备现场信息、空间地理信息、电力设备拓扑信息、现场周围环境信息、以及对应专题图信息，提高工作效率及工作质量。通过基于移动设备的电网GIS系统开发及其在电网规划中的应用研究，可以提高电网规划前期勘查、设计、预测、评估的工作效率和水平，使业务人员能随时掌握电网的拓扑、分布及设备设施的各种属性和实时信息，大大提高设备查询、统计的效率和直观性。
[0145]通过移动电网GIS系统与原系统之间的接口，取得电网设备的坐标点信息，在移动设备地图中建立电力设备数据库，在地图上叠加变电站、输电线路等电网元素图层，实现地图软件与移动设备内置的GPS模块交互调用，满足电网设备查询、搜索、定位、导航等功能。结合电网的实际规划需要，建立基于移动设备的电网GIS系统，实现坐标点、经玮度、高程等现场勘察所需数据的精确查询，以及GIS数据在移动端和PC端的交互共享，同步更新。以解决现有电网GIS平台采用B/S模式，仅能在连入公司内网的电脑上运行查看，无法满足规划人员现场勘察的需要的实际问题，将移动电网GIS系统应用于电网规划、设备巡检等专业领域，提高专业工作效率。根据实际规划业务，结合实践依据，满足目前电网公司自下而上的分层管理模式，以基层单位的计划任务查询、实地勘测、环境定义、基础数据的采集、填报为主，具体各模块需要满足:目的在于实现电网规划、电网前期勘查、电网信息展示、移动端数据上传等功能。
[0146]上述虽然结合附图对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
【主权项】
1.一种基于移动GIS的电网规划管控方法，其特征是，包括: (1)移动规划数据接入:建立移动设备与电力规划系统数据接口，通过所述数据接口获得电网设备的坐标点信息、设备台账信息、电网运行信息、电网项目信息以及资源环境信息，在移动设备GIS地图中建立电力规划设备数据库； (2)建立基于移动设备的电网规划GIS系统:调用电力设备数据库的数据，在移动设备GIS地图上叠加电网设备的元素图层，形成电网规划专题图层，建立基于移动设备的电网规划GIS系统； (3)综合查询或者定位:建立移动设备内部GIS地图与GPS模块的通信，在移动设备上实现电网现场勘察所需设备数据、项目数据的精确查询以及定位； (4)电网规划分析:基于移动设备分别进行变电站选址定容、接线模式识别、电网拓扑分析、电气计算分析以及规划方案比选电网规划业务专题分析； (5)GIS数据在移动设备和PC端的交互共享:建立移动设备和PC端的无线通信，通过数据交换实现移动设备和PC端的数据交互共享； (6)电网规划踏勘业务管理:按照电网公司自下而上的分层管理模式，以基层单位的计划任务查询、实地勘测数据、环境定义以及基础数据的采集、填报为主，进行数据层层汇总，直至形成整个电网公司的电网规划。2.如权利要求1所述的一种基于移动设备的电网规划GIS管控方法，其特征是，所述步骤(2)中电网GIS系统的基本图形操作包括: 1)复位:清除当前图形操作工具的状态，鼠标置于指针状态； 2)缩放:提供拉框缩放、滚轮缩放及中键平移的图形浏览功能； 3)漫游:在当前比例尺下，使用拖拽操作移动图形显示范围； 4)中心放大:按固定比例放大当前图形； 5)中心缩小:按固定比例缩小当前图形； 6)全图显示:按图形的全图范围显示；对于地理接线图，提供全图范围设置功能，主网按省公司范围、配网按地市公司范围； 7)前一视图:显示当前图形的前一视图范围； 8)后一视图:显不当如图形的后一视图范围； 9)距离量测:通过画线操作，测量距离，鼠标移动时显示当前点与上一节点距离，两个节点间显示节点间线段距离，结束测量后显示全长距离，根据测量数据自动匹配单位； 10)面积量测:通过画多边形操作，测量面积，鼠标移动时显示当前多边形面积，结束测量后显示最终测量面积，根据测量数据自动匹配单位； 11)角度量测:通过画三点折线的方式测量角度，鼠标移动时显示当前角度。3.如权利要求1所述的一种基于移动设备的电网规划GIS管控方法，其特征是，所述步骤(3)中电网设备查询或者定位的方法包括: 1)设备查询定位:按照空间查询、属性查询、空间及属性结合查询的方式，对电网的设备、设施进行查询，根据查询到的结果在GIS地图中进行地理位置定位； 2)线路设备查询统计:电网GIS系统提供按线路查询统计设备的功能，在GIS地图中选择某条线路，查询指定线路上各种类型的设备，并按照设备类型分类统计； 3)线路长度统计:根据线路两端点坐标计算线路长度； 4)两点间设备查询:选择两点，判断两点是否拓扑连通，如果连通则返回连通路径上的设备信息列表； 5)电网设备信息、运行信息以及规划信息查询:调用电力设备数据库的数据，查询设备信息，投运时间、设备型号、容量、线路长度信息，设备的运行信息以及电网规划项目信息。4.如权利要求1所述的一种基于移动设备的电网规划GIS管控方法，其特征是，所述步骤(4)中， 电网拓扑分析:通过对线路经玮度坐标精确定位，自动计算规划线路的长度;根据线路的类型自动生成线路的电压等级、电气参数、线条颜色以及样式；以城市规划道路作为线路出线的参考信息，并能够进行线路测距； 电气计算分析:包括潮流计算和短路计算； 所述潮流计算为:根据电网拓扑图的连接关系及用户设置的参数计算潮流分布和无功电压，根据地理位置接线图自动生成电网拓扑图；并能够以图形或表格形式导出节点电压幅值、相角和线路功率； 所述短路计算为根据电网拓扑、发电机参数设置，分别进行单相接地、两相接地、两相短路或者三相短路故障形式下的短路电流计算，计算结果自动标注在电网拓扑图上。5.如权利要求1所述的一种基于移动设备的电网规划GIS管控方法，其特征是，所述步骤(5)中移动设备和PC端进行交互共享的数据包括:基础地图数据、现状电网位置数据、现状电网网架数据； 基础地图数据包括各种比例尺的矢量数据和不同精度的影像数据，作为规划设计的地理背景参考;主要的图层有行政区划、水系、道路、铁路、植被、居民地； 现状电网位置数据包括电厂、变电站、换流站、交/直流线路； 现状电网网架数据包括各电力设备的连接关系，以及站内设备的基本连接关系。6.如权利要求1所述的一种基于移动设备的电网规划GIS管控方法，其特征是，还包括: 安全管控，包括:接入认证、授权检查、离线数据保护； 其中，接入认证:设置移动设备开机密码，多次登录失败后锁定设备;采用强认证、通信加密手段，防止网络嗅探和中间人攻击； 授权管理:设置、检查移动设备访问权限，限制移动设备的非法ROOT和非法软件的安装，保证企业数据的安全； 离线数据保护:对移动设备存储的数据进行安全加密，保证本地数据的安全。7.如权利要求1所述的一种基于移动设备的电网规划GIS管控方法，其特征是，还包括: 移动设备终端监控，包括:移动设备终端GPS定位、移动设备终端跟踪和监控、移动设备终端网络监控以及、移动设备终端用户管理； 其中，移动设备终端GPS定位:实时定位移动设备终端位置； 移动设备终端跟踪和监控:监控移动设备终端应用安装情况、应用使用状况;跟踪移动设备终端位置信息； 移动设备终端网络监控:监控移动设备终端的网络使用情况； 移动设备终端用户管理:提供用户注册、注销、修改密码的功能。8.一种基于移动设备的电网规划GIS管控系统，其特征是，包括: 移动设备与电力规划系统数据接口，用于获得电网设备的坐标点信息、设备台账信息、电网运行信息、电网项目信息以及资源环境信息； 电力规划设备数据库，用于存储上述获得的信息； 基于移动设备的电网规划GIS系统，用于调用电力设备数据库的数据，在移动设备GIS地图上叠加电网设备的元素图层，形成电网规划专题图层； GPS模块，用于实现与移动设备内部GIS地图的通信，在移动设备上实现电网现场勘察所需设备数据、项目数据的精确查询以及定位； 数据通信模块，用于建立移动设备和PC端的无线通信，通过数据交换实现移动设备和PC端的数据交互共享； 电网规划踏勘业务管理模块，用于按照电网公司自下而上的分层管理模式，以基层单位的计划任务查询、实地勘测数据、环境定义以及基础数据的采集、填报为主，进行数据层层汇总，直至形成整个电网公司的电网规划。9.如权利要求8所述的一种基于移动设备的电网规划GIS管控系统，其特征是，还包括:用于进行接入认证的设备，用于进行授权检查的设备，以及用于进行离线数据保护的设备； 用于实现移动设备终端GPS定位的设备、用于实现移动设备终端跟踪和监控的设备、用于实现移动设备终端网络监控以及移动设备终端用户管理的设备。10.如权利要求8所述的一种基于移动设备的电网规划GIS管控系统，其特征是，还包括安全接入平台，所述安全接入平台包括接入网关、数据交换组件、身份认证组件以及集中监管组件； 所述接入网关分为笔记本接入、PDA和智能手机接入、表计接入，不同种类的设备通过不同的网关访问信息内网； 所述数据交换组件外网口连接接入网关、内网口连接内网交换机； 所述身份认证组件和集中监管组件都部署在信息内网，与数据交换组件网络互通。
【文档编号】G06Q50/06GK106056272SQ201610331561
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】吴健, 吴奎华, 杨波, 张晓磊, 杨慎全, 廉伟, 蒋德玉, 杜鹏
【申请人】国网山东省电力公司经济技术研究院, 国家电网公司