【文章內容簡介】 現(xiàn)類似MIS的管理功能。通過建立統(tǒng)一、高效的信息網絡，能夠及時、準確地收集、傳輸、處理和反饋各項生產、經營、管理過程中產生地信息，實現(xiàn)全廠范圍內的數(shù)據共享，為生產、經營管理提供現(xiàn)代化的管理手段和科學的決策支持。 (2)實現(xiàn)面向圖形信息的管理功能。對于電廠的各種管線、設備、廠房、科室、人員等涉及地理位置的空間信息實施管理，結合多媒體信息的應用，可在充分保證信息處理的實時性前提下，使系統(tǒng)更具可伸縮性、開發(fā)性、可擴充性和可移植性。在輸變電工程中的應用 GIS在輸變電工程中具有廣大的客戶市場，其客戶群主要包括輸變電工程的系統(tǒng)規(guī)劃、勘測設計、施工建設和電網運行管理部門中的各級決策、管理和技術人員。從輸變電線路的規(guī)劃、設計到施工，一般需要510年的時間，而投入運行后的維護和管理是一個更長的過程。在這一過程的不同時段里，將涉及成百上千公里線形延長區(qū)域內的空間圖形及相關的屬性數(shù)據(如地形地貌、地質、水文、建筑物、輸電線路、桿塔等)。它們往往使時空寬廣的海量數(shù)據，如何進行數(shù)據的采集和處理是一項復雜度高的技術工作，需要專門的設備和技術輔以實現(xiàn)。 輸變電GIS是地理信息系統(tǒng)技術在輸變電工程管理方面的實用型系統(tǒng)，是在地理背景圖上對輸變電區(qū)域內的各種地理信息以及桿塔參數(shù)、電力設備設施等進行綜合分析和管理的系統(tǒng)，以輔助電網的規(guī)劃、設計、施工、運行管理和科學決策。 (1)規(guī)劃管理。規(guī)劃部門在基礎地形數(shù)據庫和相關的專題數(shù)據庫基礎上，可利用GIS進行線路或電網的規(guī)劃，并初步統(tǒng)計該線路的各種經濟、技術指標，從而確定選線的可行性。同時可對工程費用作初步預算，以便向勘測和設計部門提供經濟合理的選線路徑方案。 (2)工程設計。在規(guī)劃成果的基礎上，進一步完善空間數(shù)據庫，形成以三維地面模型為載體的各種專業(yè)的詳細數(shù)據庫，使設計部門能實時方便地獲取豐富、詳細地定量和定性數(shù)據，從而有助于進行選線和自動排位，并將設計數(shù)據入庫。依據設計成果，最后可向投資方提供各種準確可靠的經濟技術指標，向施工部門提供各種詳細的施工數(shù)據和施工環(huán)境數(shù)據。 (3)工程施工。在施工階段，可以準確、快速地從設計成果中獲取有關設計數(shù)據、交通狀況等指標，并可進行工程的監(jiān)督，把握施工進度。同時還可以及時地對施工階段地數(shù)據進行采集、編輯、入庫，直接為電網地運行維護和管理提供支持。 (4)運行維護。由于系統(tǒng)中已經建立了基于實際地理位置的電網空間數(shù)據庫(如線路走向圖、桿塔分布圖、交叉跨越等)和屬性數(shù)據庫以及相關的技術資料，因此在運行維護階段，可以依據這些實際數(shù)據和電網運行的數(shù)據(如電流、電壓等)，進行各種管理和分析，為電網調度和決策提供服務。例如，輸變電設備與線路檔案管理、線路地理走向圖管理、設備運行管理、線路實時潮流分析、故障測距、能量管理、雷電定位、檢修管理、兩票管理、備件庫存管理、缺陷管理等。在配電系統(tǒng)中的應用 配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)化供電，實現(xiàn)將電能合理分配并供給電力客戶的重要環(huán)節(jié)。配電網是當前和未來電網建設的熱點。隨著配電網建設改造的實施，配電網越來越復雜，同時電力企業(yè)的體制改革也要求電力企業(yè)必須加強管理提高效益，必須及時響應客戶需求提高售電量。因此，依靠過去傳統(tǒng)的人工管理或者傳統(tǒng)的信息管理技術，己經不能適應電力企業(yè)管理需要，由此利用GIS技術實現(xiàn)配電系統(tǒng)管理就應運而生。它是一個利用地理信息系統(tǒng)技術，結合配電網管理實際，對配電網的配電設備進行綜合管理的系統(tǒng)，可以將AM/FM所提供的準確的、最新的設備信息和空間信息與配電網實時運行狀態(tài)信息有機地結合起來，有效地改進電力分配和緊急情況下的調度以及用于日常維護與搶修服務等，提高調度員與設備維護人員了解系統(tǒng)情況與處理故障的能力。GIS的引入使得網絡拓撲和配電網信息更直觀、更便于運行管理。GIS在配電網中應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面: (1)設備管理?？蔀檫\行管理人員提供配電設備的運行狀態(tài)數(shù)據及設備固有信息等，為配電系統(tǒng)狀態(tài)檢修和設備檢修提供參考依據。 (2)配電網規(guī)劃及輔助設計。利用地理信息處理技術，可結合區(qū)域行政規(guī)劃及電力負荷預測，輔助配電網規(guī)劃與設計，有效的減輕規(guī)劃與設計人員工作量，提高配電網規(guī)劃設計的效率和科學性，還可為管理人員方便及時地掌握配網建設、客戶分布和設備運行地完整情況，以及科學管理與決策提供及時可靠地平臺支持。 (3)電網拓撲 (4)電網分析 (5)故障報修(TCM )。可將客戶的投訴請求及處理情況直觀的反映在GIS上，便于指揮人員及時了解故障產生原因和臺區(qū)客戶的相關信息以及準確、快速的制定搶修方案。 (6)客戶管理。對臺區(qū)客戶信息進行管理。在電力客戶服務系統(tǒng)中的應用 用電是電力系統(tǒng)建設的最后環(huán)節(jié)，也是最終目標。隨著我國電力系統(tǒng)逐步市場化和電力能源緊張局面的進一步緩解，傳統(tǒng)的用電管理模式已滿足不了當前客戶對電力需求的急劇增長。用電管理是非常復雜的電力負荷及客戶業(yè)務管理工作，業(yè)務流程繁雜，傳遞環(huán)節(jié)過多，信息處理量大。提高用電管理工作效率、管理質量、客戶服務質量及自動化水平的唯一途徑是借助于現(xiàn)代信息處理技術和先進的管理模式，使客戶服務管理系統(tǒng)化、制度化、規(guī)范化和自動化，真正實現(xiàn)用電管理“一口對外”、“業(yè)務一條龍”、“無紙化作業(yè)”。 利用GIS技術實現(xiàn)客戶服務現(xiàn)代、信息化具有獨到的優(yōu)勢。除了能完成常規(guī)的業(yè)務處理能力，最重要的在于它可以在電子地圖上實現(xiàn)更直觀、有效的表現(xiàn)形式和空間查詢分析等功能。主要表現(xiàn)在以下幾個方面: (1)客戶定位查詢 (2)電能計量輔助管理 (3)區(qū)域查詢 (4)電費收費管理 (5)區(qū)域統(tǒng)計 (6)用電監(jiān)察 綜上所述，GIS在電力企業(yè)的應用是全方位和多角度的。因此，電力地理信息系統(tǒng)就是利用地理信息系統(tǒng)處理技術，結合電力系統(tǒng)的運行、維護、管理和電能營銷、客戶服務等科學技術，實現(xiàn)電力企業(yè)電網安全運行、維護、管理和經營活動正常運轉的一門綜合或者交叉的學科與技術。它是包括AM/FM/GIS向地理空間資源管理(Geospatial Resource Manggement,GRM)的綜合技術，是未來電力系統(tǒng)信息化發(fā)展的重要方向之一。 目前在我國各省級電力公司中，開展電力GIS應用的約有半數(shù)以上，部分省已逐步建成了全省統(tǒng)一的電力GIS系統(tǒng)應用，多數(shù)單位結合城網改造已實現(xiàn)了從開始的離線管理應用轉向結合電網實時系統(tǒng)(如配網自動化、負荷管理系統(tǒng)、電量集抄系統(tǒng)等)的應用。 通過電力GIS的建設和應用電網管理企業(yè)普遍感到:由于電力地理信息系統(tǒng)包含了大量的、隨時變化的地理信息、電網基礎信息和電網實時信息，它的成功應用能夠促使并幫助企業(yè)不斷收集、整理、了解其管理著的電網，通過規(guī)范業(yè)務流程，深入開展業(yè)務應用，形成網絡化、可視化、信息化的電力信息平臺，將為電網管理帶來許多好處。通過有效地對設備技術、運行資料和圖紙、照片等媒體資料進行整合，形成全方位動態(tài)的設備資料信息網，提高了供電企業(yè)對資源的利用，實現(xiàn)了資源最大范圍的共享。通過GIS系統(tǒng)在全省范圍內的統(tǒng)一應用，形成了科學有效的數(shù)字電網，增強了電網的調度運行和安全性能。通過對業(yè)務流程的規(guī)范和管理，促進了供電企業(yè)的電網管理水平，提高了用戶服務質量。通過對軟件的使用提高供電企業(yè)員工對數(shù)字化管理的認識，提高計算機在電力行業(yè)的應用程度，為電力行業(yè)走向科學化、專業(yè)化的管理之路打下堅實基礎。 但應當看到在電力GIS系統(tǒng)的應用過程中也存在著不足和巫待解決的問題:總體規(guī)劃或設計方案不全面。 電力行業(yè)的地理信息系統(tǒng)開發(fā)實施應緊密結合電力企業(yè)生產管理、經營管理、客戶服務的需要，對這些應用需求最了解的應該是電力企業(yè)中從事這些工作的領導和技術人員，但由于這些人員平時工作緊張，很難抽時間學習或接受地理信息系統(tǒng)知識培訓。因此，總體規(guī)劃或設計方案往往采用外包形式，而外包的公司對電力企業(yè)知識的匾乏，使得總體規(guī)劃或設計方案深度不到位，為今后系統(tǒng)的實施帶來了許多困難，要解決好這一問題必須強調“一把手原則”和“發(fā)展與技術滾動原則”，重視項目機構建設及人力資源、資金等配置。系統(tǒng)與企業(yè)其它信息系統(tǒng)的融合不夠。 各省電力公司在電力信息化建設方面的程度和技術實力參差不齊，各省電力企業(yè)都建有不同體系架構的MIS、客戶服務等應用系統(tǒng)，如何利用已有MIS系統(tǒng)的數(shù)據，如何使新建的GIS系統(tǒng)為已有信息系統(tǒng)服務，如何以GIS系統(tǒng)為核心，為企業(yè)各類信息化應用提供空間數(shù)據和圖形化管理手段，這些都是我們在系統(tǒng)規(guī)劃過程中應重點考慮的問題。地理信息系統(tǒng)運行所需要的基礎數(shù)據不全。 目前一些系統(tǒng)雖然在功能設計和開發(fā)中必須良好，但許多系統(tǒng)實際是一個演示功能系統(tǒng)，離真的實用化還有不少差距。分析其原因主要是系統(tǒng)運行所需要的基礎數(shù)據未建立起來，系統(tǒng)需要的基礎數(shù)據需要長期的建立才能完善，同時數(shù)據的及時更新是系統(tǒng)正常運行的基礎。沒有完整、正確的基礎數(shù)據，就沒有系統(tǒng)正確的執(zhí)行結果。企業(yè)需求不明確造成GIS平臺的多樣化 電網管理企業(yè)作為電力GIS市場的主體，其價值取向的不成熟，在技術上對電力GIS缺乏透徹的理解，對如何選擇電力GIS應用軟件，電力GIS系統(tǒng)與其它電力信息系統(tǒng)是什么關系等問題不能回答，造成了我國電力行業(yè)所用的GIS軟件平臺品牌龐雜，這固然表現(xiàn)了電力行業(yè)信息化建設的開放性特點，但各GIS平臺間存在著較大差異，缺乏互通性，也給今后電力GIS應用和技術交流以及系統(tǒng)的功能延伸開發(fā)帶來困難。市場發(fā)展超前，技術標準滯后 急速增長的應用需求推動著市場迅速發(fā)展，而相應的技術標準和應用規(guī)范制定工作卻未能及時完成。這種現(xiàn)象在近幾年的電力GIS應用中凸顯。在各電力企業(yè)所建的GIS系統(tǒng)中，數(shù)據組織方式、接口規(guī)則、信息存儲和安全等要求均有較大差異，這些差異必將使今后的數(shù)據共享、信息交流以及日后的功能擴展帶來困難。電網信息安全保密問題 在應用了電力GIS技術后，電網資料集約化的數(shù)字是存放，使電網信息安全保密方面面臨著新問題。尤其是隨著測量型亞米級精度的GPS設備的引進，不但電網設備的經緯度坐標數(shù)據可以從電力GIS系統(tǒng)中得到，而且城市大比例尺電子地圖中敏感地點、地物的精確經緯度坐標數(shù)據也極易由系統(tǒng)中直接或間接獲取。此時在傳統(tǒng)電網資料管理方式下的“隱性”敏感信息，已變成被以“顯性”方式存放，傳統(tǒng)的電力信息保密機制有可能因此而完全失效。所以在制定電力GIS技術規(guī)范時應著重研究建立新的電網資料保密措施和機制。 因此，開發(fā)和建設好電力地理信息系統(tǒng)，必須做到地理信息系統(tǒng)技術、計算機技術與電力生產運行管理及維護管理、客戶服務管理、生產過程自動化等統(tǒng)之間緊密結合，必須領導重視、企業(yè)技術人員深入參與，才能使系統(tǒng)真正發(fā)揮效能。第四章 GIS中網絡應用模式設計近年來，GIS軟件的網絡化得到迅猛發(fā)展，電力系統(tǒng)計算機管理的廣泛應用也要求應用于電力系統(tǒng)的Gls軟件必須要具備網絡化的應用體系，這有利于電力信息資源的充分共享，也有利于充分利用計算機資源增強協(xié)同處理業(yè)務的能力，因此，建立什么樣的電力GIS網絡應用模式?值得深入分析研究。 GIS網絡化要求 GIS應用與常規(guī)事務處理有很大不同，突出地表現(xiàn)在巨大的數(shù)據量和復雜的處理方式以及空間分布性上，因此 GIS網絡必須滿足: 1)性能要求高，傳輸速度快 GIS系統(tǒng)以處理圖形數(shù)據為主，操作處理數(shù)據量大，在用戶較多時，網絡上數(shù)據通訊和網絡管理繁重，大量圖形圖象傳輸易造成網絡瓶頸與阻塞，要求有足夠的帶寬和靈活的傳送技術。 2)具備分布式處理能力 GIS網絡是一個有機組合群體，通過網絡將地理上分散的具有自治功能的多個計算機系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)信息交互、資源共享、互操作和協(xié)同工作。空間分布性，聯(lián)機事務處理和分析，多用戶同時操作和并行處理，是GIS網絡基本特征。 3)多媒體數(shù)據同步傳輸GIS應用越來越多的涉及多媒體數(shù)據，聲音、動畫、影視信息的播放和處理，要實現(xiàn)時間敏感數(shù)據的同步傳輸。 4)空間操作的復雜性，長型事務處理 GIS基于空間數(shù)據的操作，例如圖形的參數(shù)、拓樸關系的建立，都要耗費大量的機時并獨占對象及網絡資源，GIS網絡必須對此提供足夠的支持，而且一旦操作失敗，網絡應具備容錯和恢復等安全機制。 網絡技術在GIS中的應用主要體現(xiàn)于三個層次，即局域網、廣域網、WWW網，從網絡應用模式來看，主要存在以下兒種類型?！K端模式 所有的計算任務和數(shù)據處理管理任務都集中在主服務器，通過終端來訪問數(shù)據，因為終端需要時刻與服務器保持聯(lián)系，因而對線路要求較高，這種模式的優(yōu)點是容易管理，缺點是對服務器要求高，網絡速度慢、成本高。在這種網絡上使用的軟件一般專業(yè)性較強，開發(fā)難度大，難以擴展，現(xiàn)以退出主流應用。 基于工作組的對等網絡，如windows95 , windows98等，加入網絡的每臺計算機都既是客戶機，也可以做為服務器，每臺計算機用戶自行管理各自資源，這種網絡的特點是組網容易、維護簡單、使用方便，但由于缺少集中控制，安全性和易用性不夠，很難實現(xiàn)廣域網擴展。(Client/Server簡稱C/S)網絡模式 這種模式是服務器集中管理核心資源，同時客戶機也具有充分的自主控制能力，因而可以靈活地配置軟件，充分發(fā)揮客戶機和服務器的計算能力。通過優(yōu)化服務器程序，可以獲得很高的執(zhí)行效率，可以大大減輕服務器的負擔，降低對網絡傳輸能力的要求。在C/S模式下運行網絡，既使在網絡帶寬很小的情況下對于海量數(shù)據的訪問也可以得到較滿意的速度，而且采用標準ODBC接口，對于開發(fā)來講十分友好，使用與維護也比較簡單，正因為如此，在這種網絡模式下可運行的軟件最多，并且還在迅速發(fā)展，是一種易于掌握、應用和開發(fā)的網絡環(huán)境。 Internet網絡模式(或稱Browser/Server簡稱B/S ) 這種模式是用戶端只需一個通用的瀏覽器，代替了花樣繁多的各種應用軟件，服務器是web服務器，瀏覽器和服務器之間通過TCP/IP通訊協(xié)議進行信息交互聯(lián)接，瀏覽器發(fā)出數(shù)據請求，由web服務器向后臺服務器取出數(shù)據并計算，將計算結果