配電網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中GIS的應(yīng)用及原理

摘要：隨著信息化時代的發(fā)展，電力企業(yè)逐漸進(jìn)行著信息技術(shù)的改革，地理信息系統(tǒng)（GIS）在配電網(wǎng)中的地位是日益增高。GIS的應(yīng)用是適應(yīng)當(dāng)代的信息化發(fā)展，推動電力企業(yè)發(fā)展的重要動力。文章對GIS在配電網(wǎng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的原理、作用進(jìn)行了討論分析，并結(jié)合電網(wǎng)生產(chǎn)管理的實際情況探索了GIS的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；配電網(wǎng)生產(chǎn)管理；信息技術(shù)；GIS

中圖分類號：TM769 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）35-0053-02

GIS的全稱是Geographic Information System，也叫做地理信息系統(tǒng)，是對地理空間的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的一門學(xué)科，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取、研究、篩選、處理、統(tǒng)一管理等。近幾年，GIS的應(yīng)用發(fā)展趨勢迅速猛烈。以實際應(yīng)用和技術(shù)方面來講，它是可以處理地理空間的一種手段、一種工具；以科學(xué)的方面來講，它是基于地理學(xué)、測量、地理勘察、計算機(jī)等多種學(xué)科理論之上的一門教學(xué)，是有其獨有的教學(xué)體系的學(xué)科；以作用方面來講，它是一種可以進(jìn)行提取、存儲、導(dǎo)入、輸出數(shù)據(jù)等功能的應(yīng)用；以系統(tǒng)方面來看，它是具有完整體系的，包括功能運(yùn)行等結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。電力網(wǎng)是一種特殊的網(wǎng)絡(luò)，其擁有獨立的空間基礎(chǔ)，而GIS的應(yīng)用，可以有效地提高電力網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，保證供電的安全性及可靠性，并可以大大提高處理故障問題的效率。本文從以多個角度進(jìn)行分析，深入研究分析GIS在電網(wǎng)中應(yīng)用的銜接情況，以便使GIS技術(shù)有效地融入電網(wǎng)的應(yīng)用中。

1 GIS系統(tǒng)的技術(shù)問題

1.1 B/A/S技術(shù)

在JZEE技術(shù)結(jié)構(gòu)的服務(wù)體系中，需以其應(yīng)用系統(tǒng)以及服務(wù)環(huán)境為基礎(chǔ)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺的搭建。概念上沒有過多的變化，所以技術(shù)架構(gòu)的形式上沒有太多的差異，而在技術(shù)的部署中，應(yīng)用運(yùn)行的差異過大。前期需要深入地對當(dāng)前廣泛應(yīng)用的幾種架構(gòu)模式進(jìn)行分析取長補(bǔ)短，進(jìn)行系統(tǒng)平臺的技術(shù)方面的構(gòu)建。

系統(tǒng)中的表示層以及應(yīng)用技術(shù)層的概念是應(yīng)用MVC的結(jié)構(gòu)完成的，而系統(tǒng)模型中的缺點是應(yīng)用EJB的形式進(jìn)行替換。EJB的應(yīng)用是依據(jù)持久層的形式，將其處理的參考對象與系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫的參考對象替換。通過這種方法，將各個系統(tǒng)優(yōu)點的平臺聚集，另外還可以進(jìn)行版塊的分類等多種功能，例如數(shù)據(jù)資料和業(yè)務(wù)信息的分類、業(yè)務(wù)信息和系統(tǒng)功能分離，實現(xiàn)了各個版塊的的松散藕合，將系統(tǒng)內(nèi)的服務(wù)領(lǐng)域和關(guān)系領(lǐng)域的版塊聯(lián)系一起，在不影響系統(tǒng)內(nèi)業(yè)務(wù)版塊應(yīng)用的前提下可以進(jìn)行數(shù)據(jù)的修改，可以及時地更改業(yè)務(wù)邏輯。

1.2 C/A/S技術(shù)

在應(yīng)用以J2EE為標(biāo)準(zhǔn)框架的B/A/S技術(shù)來完成系統(tǒng)中圖形及系統(tǒng)功能時，是具備相應(yīng)的技術(shù)實施風(fēng)險的，但是新建立的系統(tǒng)可以完全發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢特點的作用，所以，我們利用C/A/S技術(shù)作為系統(tǒng)圖像處理的方法。

C/A/S在實際的應(yīng)用中具備多種優(yōu)勢和特點：可以有效避免各種應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)后引起的技術(shù)實施風(fēng)險；在應(yīng)用以J2EE為標(biāo)準(zhǔn)框架的B/A/S技術(shù)的三層結(jié)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)圖像處理中運(yùn)行穩(wěn)定后，才自動將與B/A/S并行的瘦客戶端逐步退出；在系統(tǒng)初步運(yùn)行時，大量的數(shù)據(jù)會影響系統(tǒng)運(yùn)行的速度以及系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，C/A/S技術(shù)可以解決這種問題的發(fā)生；客戶端三層結(jié)構(gòu)分為表示層、應(yīng)用層以及數(shù)據(jù)層，C/A/S技術(shù)將這三層結(jié)構(gòu)運(yùn)用邏輯分層的形式劃分。

客戶端的三層結(jié)構(gòu)圖像功能的架構(gòu)：數(shù)據(jù)層的架構(gòu)包含兩方面，有Oracle數(shù)據(jù)庫以及Smallworld VMDS的空間數(shù)據(jù)庫；應(yīng)用層架構(gòu)的作用是對系統(tǒng)的引擎以及系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湟嫣峁├L制需要的圖形，通過這種方式繪制圖形完成系統(tǒng)的引擎，同時，數(shù)據(jù)層提供相關(guān)的地圖數(shù)據(jù)的傳送。應(yīng)用層依據(jù)系統(tǒng)拓?fù)湟?，為全部配電網(wǎng)系統(tǒng)提供有效的拓?fù)浞治鰯?shù)據(jù)的支持。應(yīng)用層在整體的服務(wù)功能中可以完成網(wǎng)絡(luò)權(quán)限的管理、網(wǎng)絡(luò)界面的管理以及功能模塊插件的管理等；客戶層的作用是在基于數(shù)據(jù)層和應(yīng)用層的運(yùn)行下，向整個客戶端提供專業(yè)全面的應(yīng)用。

2 GIS的總體系統(tǒng)架構(gòu)

應(yīng)用GIS的配電網(wǎng)管理是一個一體化、系統(tǒng)化的系統(tǒng)，其系統(tǒng)架構(gòu)主要包括配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)資源管理模式、配電網(wǎng)的運(yùn)行管理模式、配電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的管理模式、電力生產(chǎn)的管理模式、安全調(diào)控的管理模式等。依據(jù)我國的電力規(guī)范要求和本地電力企業(yè)實際情況，配電網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用在以J2EE為標(biāo)準(zhǔn)框架的基礎(chǔ)之上，采用B/A/S的多層次系統(tǒng)結(jié)合C/A/S一體化系統(tǒng)為主的系統(tǒng)運(yùn)行平臺，此系統(tǒng)的運(yùn)行平臺的架構(gòu)分為系統(tǒng)表示層、系統(tǒng)應(yīng)用層、系統(tǒng)數(shù)據(jù)層，其中應(yīng)用層包括中間件、電網(wǎng)應(yīng)用的邏輯概念、數(shù)據(jù)應(yīng)用持久模板。這種相結(jié)合的配電網(wǎng)體系，是基于國家的規(guī)范條例以及公司的要求下完成的，不但符合規(guī)范要求，而且符合本地安全生產(chǎn)信息系統(tǒng)在配電網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用的需求和技術(shù)發(fā)展需要，與此同時，這種系統(tǒng)將電網(wǎng)的服務(wù)資源、數(shù)據(jù)資源充分利用，避免造成過多的網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷，提高了整個網(wǎng)路、系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，在客戶端維護(hù)方面簡化了應(yīng)用程序，易于操作。

3 GIS系統(tǒng)的硬件架構(gòu)

電力企業(yè)在對電網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理中是采用集中式的管理模式。在電網(wǎng)的運(yùn)行中會形成各種運(yùn)行信息，根據(jù)側(cè)重不同，可以分為運(yùn)行信息、空間數(shù)據(jù)信息、實時信息三大類型。配電網(wǎng)的集中管理模式就是將以上信息進(jìn)行攝取、傳送至市級的配電網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，將多種信息進(jìn)行分類、處理、儲存等管理。配電系統(tǒng)的硬件架構(gòu)是以數(shù)據(jù)中心為根本，圍繞數(shù)據(jù)中心建立電力應(yīng)用管理的平臺，硬件設(shè)施是數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、應(yīng)用中心的服務(wù)器、WEB服務(wù)器。

對服務(wù)器功能的要求是，其必須具有可以提供大量的訪問工作的能力，但是服務(wù)器的處理能力是現(xiàn)階段的瓶頸。若客戶端的訪問量出現(xiàn)過大的情況，超過了服務(wù)器的負(fù)載壓力數(shù)，那么就會導(dǎo)致服務(wù)器無法響應(yīng)或相應(yīng)延遲出現(xiàn)宕機(jī)的情況。因此，我們分析單臺服務(wù)器無法承載過多客戶端連接，一般情況下，普通的服務(wù)器在運(yùn)行時處理能力每秒最多只能完成幾十萬個請求，不能完成每秒更多的服務(wù)器請求。但如果將多個普通的服務(wù)器組成集群，并且使用軟件負(fù)載均衡技術(shù)把各項請求平攤給集群內(nèi)的服務(wù)器，即可以實現(xiàn)系統(tǒng)每秒完成更多的服務(wù)請求。

4 結(jié)語

根據(jù)以上論述，通過GIS系統(tǒng)的概念簡述、技術(shù)應(yīng)用解析以及管理系統(tǒng)硬件的介紹，把GIS技術(shù)融入進(jìn)配電網(wǎng)的系統(tǒng)管理中，有機(jī)地聯(lián)系GIS與配電網(wǎng)系統(tǒng)，使配電網(wǎng)的實時運(yùn)行狀態(tài)在GIS中以圖像的形式展示出來，以便詳細(xì)地了解配電網(wǎng)中運(yùn)行的各項情況與數(shù)據(jù)情況。若出現(xiàn)電力故障，將通過GIS及時展現(xiàn)，便于我們針對其相應(yīng)的環(huán)節(jié)制定解決辦法，保證供電的穩(wěn)定性及安全性。GIS整體的應(yīng)用和運(yùn)行有效地提高了電力系統(tǒng)的故障解決能力，保證了電力的可靠性。

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作者簡介：徐豪杰（1973—），男，山東乳山人，供職于國網(wǎng)延邊供電公司檢修公司和龍分公司，研究生，研究方向：電力系統(tǒng)配電網(wǎng)。