基于SQLite數據文件的配網GIS自動成圖方法

胡睿瑾

（云南電網有限責任公司昆明供電局，昆明 650011）

基于SQLite數據文件的配網GIS自動成圖方法

胡睿瑾

（云南電網有限責任公司昆明供電局，昆明 650011）

主要闡述了從SQLite數據包到配網GIS系統中電網設備數據的自動轉換過程。包括通過SQLite數據文件實現移動端和配網GIS系統的數據交互，在配網GIS系統內實現SQLite文件的讀取、數據驗證、自動成圖、自動建立電氣拓撲等一系列的自動操作。

SQLite；配網GIS；自動成圖

1　前言

配網GIS系統作為配網設備圖形數據、屬性數據、拓撲數據的管理平臺，可以為配網工作人員提供完整的配網網架信息、配網設備信息，為配網管理提供信息化手段。但由于配網設備數量巨大，如采用傳統的數據維護手段，逐個地進行手工錄入和維護，需要大量的數據錄入人員，在配網GIS系統中進行長時間的數據維護工作，且存在維護工作量大、投入資金多、容易出錯的問題。

另一方面，隨著智能移動設備的發展，通過移動端進行數據采集的技術也日趨成熟。通過移動端進行現場采集，再從移動端將數據導入配網GIS進行自動成圖就成為了業務發展的迫切需求。

2　SQLite簡介

SQLite是一款輕型的數據庫，實現了自給自足的、無服務器的、零配置的、事務性的SQL數據庫引擎，是遵守ACID的關系型數據庫管理系統，它的設計目標是在嵌入式設備使用，目前已經在很多嵌入式產品中使用［1］。其占用資源非常的低，在嵌入式設備中，只需要很低的內存就夠了，并且能夠支持Windows/ Linux/Unix等主流的操作系統，同時能夠跟很多程序語言相結合，比如C#、PHP、Java等。

SQLite具有以下特點：

·SQLite不需要配置，這意味著不需要安裝或管理。

·一個完整的SQLite數據庫是就是一個單一的跨平臺的磁盤文件。

·SQLite是非常小的，是輕量級的，完全配置時小于400KiB，省略可選功能配置時小于250KiB。

·SQLite是自給自足的，這意味著不需要任何外部的依賴。

·SQLite事務是完全兼容ACID的，允許從多個進程或線程安全訪問。

·SQLite支持SQL92（SQL2）標準的大多數查詢語言的功能。

·SQLite使用ANSI-C編寫的，并提供了簡單和易于使用的API。

·SQLite可在 UNIX（Linux，Mac OS-X，Android，iOS）和Windows（Win32，WinCE）中運行。

基于以上的特點，本方法采用SQLite作為移動端的數據庫，并且將其作為移動端和配網GIS系統間交互的文件格式。

3　配網GIS自動成圖

3.1SQLite數據文件的讀取

移動端完成數據采集后，只需要將SQLite文件傳送給配網GIS，后續的操作由配網GIS系統完成。SQLite的數據文件為*.db類型的文件，本文所述的配網GIS是采用C#開發的Windows應用程序。因此，此處主要描述通過C#對db文件進行解析和讀取。

System.Data.SQLite是一個開源的 SQLite類庫，現在由SQLite小組維護。這個類庫無需.NET Framework支持，它內部包含了一個ADO.NET 2.0引擎，所以.NET開發人員可以利用System.Data.SQLite方便地開發.NET程序。System.Data.SQLite實現了眾多的接口和方法，支持對db文件的各類讀、寫操作。為了便于后續的驗證和成圖，減少數據通信的次數，本方法通過System.Data.SQLite類庫，一次性將移動端上傳的db文件讀取至配網GIS系統的中進行緩存。

如將db文件的讀取至DataSet，代碼如下：

3.2數據質量校驗

配網GIS系統對數據質量有著嚴格的要求，因此在生成配網設備之前需要根據配網GIS系統預定義的數據規則進行校驗。如果有不滿足規則的數據會進行相應的提示，需要將問題數據修改正確后才能進行導入。

為了方便隨時對db文件中數據進行校驗，滿足用戶進行離線的需求，將配網GIS系統對數據質量要求進行提煉，得到了配網GIS系統的數據質量校驗規則。并把這些規則導出為db文件，將規則數據保存到一個單獨的SQLite數據庫中，以便于校驗工具在離線的情況下讀取db文件信息進行數據校驗，而無需等到登錄系統后再進行校驗。

·校驗所有必填字段是否有值。

·校驗有備選值的字段是否在備選值中。

·校驗設備的功能位置是否存在。

·校驗技術參數對應的設備是否存在。

·校驗饋線的電源點是否正確。

·校驗設備的前一構筑是否存在。

·從電源點開始，校驗所有構筑設備的順序是否正確。·校驗構筑設備和線纜設備的連接是否正確

3.3自動成圖

配網GIS系統中的設備信息只要有3類數據，分別是：屬性數據、圖形數據、拓撲數據。其中，圖形數據和拓撲數據是GIS系統中特有的，本文重點闡述此兩類數據的生成，而屬性數據和其他的信息系統一樣，在此不進行詳細闡述。

現代水文考察發現漢江有三源：中源漾水，北源沮水，南源玉帶河，均在秦嶺南麓陜西省寧強縣境內。流經沔縣（今勉縣）稱沔水，東流至漢中始稱漢水；自安康至丹江口段，古稱滄浪水。

3.3.1生成圖形數據

配網GIS系統中主要包括3類圖形數據：點、線、面。其中以點和線為主，比如：桿塔、柱上開關、柱上變壓器等屬于點設備，而導線、電纜等屬于線設備。由于Oracle數據庫中圖形采用MDSYS.SDO_GEOMETRY類型表示，而db文件中的主要是坐標數據（x，y，z），因此需要進行一定的轉換才將db文件中的坐標信息寫入到數據庫中。

為了最大化地復用代碼，將點和線圖形抽象為IGTGeometry，從而實現對點設備和線設備的統一處理。這需要聲明一個圖形接口類，以下是偽碼：

3.3.2生成拓撲數據

為了保證拓撲數據的正確性，本文采用先圖形后拓撲的思路，即等到所有的圖形數據都生成完畢后，再生成拓撲關系。由于配網GIS中的拓撲關系屬于多對多的關系，采用先圖形后拓撲的方法可以避免關系丟失或者不完整的問題。配網GIS中的拓撲數據主要包括2類，分別為包含關系和連接關系。

生成包含關系是采用“多退少補”的思路，即刪除已經不存在的關系，增加新建的關系，生成包含關系的偽碼如下：

//獲取此設備已經包含的線設備信息

var currentContainFeats=PowerNode.GTObject.GetContain-Features（）；

//在原關系中存在的，在新關系中不存在的，刪除

DeleteNotExistOldContainRelation（currentContainFeats）；

//在新關系中存在的，在原關系中不存在的，新增

AddNewContainRelation（currentContainFeats）；

生成連接關系方法與包含關系類似，同樣采用“多退少補”的方法。偽碼如下：

//處理構筑節點和前一導線的關系

var targetConn=new List〈IGTKeyObject＞｛PowerNode. GTObject｝；

UpdateConnectRelationByDiff（preWireObject.GTObject，targetConn）；

//處理構筑節點和后續導線的關系

targetConnFeats=_relatedWires.ToList（）；

targetConnFeats.Remove（preWireObject.GTObject）；

UpdateConnectRelationByDiff（PowerNode.GTObject，target-ConnFeats）；

4　結語

本文主要闡述了通過SQLite數據文件為載體，實現db文件到配網GIS系統設備信息的轉換過程。主要包括在配網GIS系統內讀取db文件，進行數據驗證、自動成圖、自動建立電氣拓撲等一系列的自動操作。本文所述的方法已經在實際配網業務中得到應用，實現了配網GIS設備的自動生成，為提升配網GIS的數據采集效率提供了技術支持手段。

10.3969/j.issn.1673-0194.2015.21.099

TN919

A

1673-0194（2015）21-0191-03

2015-09-07