基于電網GIS平臺車載GPS監控管理系統的研究與實現

梁磊 范海波 郭瑞祥

【摘 要】為了更好地適應電力行業信息化的迫切需求，為電力生產搶修車輛管理服務提供更多的支持，本文分析研究了一種基于電網GIS空間信息服務平臺（簡稱“電網GIS平臺”）的車載GPS監控管理系統。系統實現了電力生產搶修車輛的實時定位跟蹤、歷史軌跡回放、最優路徑選擇和智能化調度管理，大大縮短了車輛的調度時間，提高了故障處理能力和供電服務水平。

【關鍵詞】GIS GPS 車輛監控管理 電力系統

電力企業從發電、輸電、配電到用電等任何一個環節，都表現為空間性、復雜性等特點[1]。為了使電力系統經濟、可靠、安全地運行，對電力搶險車輛的在線調度監控成為一個研究熱點。如何有效管理、利用電力企業復雜的空間資源，實現監測數據的實時收集，是電力企業生產管理和運營管理人員面臨的挑戰。我國車載GPS調度監控系統方面的研究始于20世紀90年代初，并取得了一定的研究成果，但也存在著不足，主要體現在系統容量小，覆蓋率低，兼容性、可擴展性差，沒有形成監控管理系統的網絡化，系統安全性差等[2-4]。本文探討了一種適合我國電力企業的基于電網GIS平臺的車載GPS監控管理系統，以完善現有的電力生產服務車輛信息化管理手段，從而提升電力企業生產服務車輛的綜合管理水平。

1 電網GIS空間信息服務平臺

電網GIS空間信息服務平臺（簡稱電網GIS平臺）是構建在國家電網“SG186”一體化平臺之內，實現電網資源的結構化管理和圖形化展現，為其他業務應用提供圖形服務支撐的企業級電網空間信息服務平臺。

2車載GPS監控管理系統研究與實現

2.1車載GPS監控管理系統簡介

車載GPS監控管理系統，它基于GIS和GPS技術，同時利用移動車載GPS設備將電力客戶的報修信息、車輛調度信息、衛星定位信息等通過移動通信網絡平臺在電力生產服務車輛和電力系統控制總臺之間雙向傳遞，它能夠集地理信息系統和被管理目標主體信息為一體，充分發揮其強大的地圖管理及顯示功能，實現對電力搶修車輛的實時監控、調度、信息發布等功能。

2.2 系統總體設計

2.2.1 總體概述

車載GPS監控管理系統是集GPS車輛實時數據采集、調度管理及通信于一體的集成應用系統，它的優勢之一在于基礎地理信息數據、電網資源數據、GPS搶修車輛實時定位數據的有效集成。系統總體結構包括GPS車載終端、中心服務器和監控管理中心三部分，車載終端和監控管理中心通過移動通信網絡進行雙向的數據傳輸。

GPS移動終端通過GPS衛星獲得車輛當前位置信息，并通過移動通信模塊回傳到監控管理中心服務器。中心服務器由通信服務器和數據庫服務器組成，負責GPS位置數據和車輛狀態數據的接收和分發、駕駛員及車輛等資源信息管理、GIS地理信息管理、車輛歷史運行數據存儲、數據分析和存檔等任務。監控管理中心負責以圖形化的形式顯示GIS地理信息數據、電網設備資源數據、車輛實時運行數據，同時提供用戶車輛監控、調度、工單派發以及查詢統計、權限管理等功能。

2.2.2 系統技術架構

系統技術架構主要分為數據層、應用層和界面表現層。數據層包括空間屬性數據庫、車輛軌跡數據庫以及其輔助數據庫等，該層提供統一的訪問接口，支持、實現系統各種功能對數據的需求；應用層是在對數據訪問的基礎上建立的功能及功能組件，功能組件將不同的功能進行封裝形成組件庫，方便系統功能的擴展和修改，有利于開發和維護；表現層是展現給用戶的，采用B/S模式。

2.3系統使用的關鍵技術

為了使電力信息網絡中的計算機監控系統及重要數據的安全性免受互聯網病毒攻擊侵害，必須對電力信息內網進行安全防護。從數據安全性方面考慮，車載GPS監控管理系統部署采用網絡安全隔離裝置連接電力信息外網和電力信息內網，有效的保護了系統中數據的安全性。其優點主要體現在以下兩點：

（1）網絡安全隔離裝置可以極大地提高GPS系統數據的安全性。只有符合隔離裝置協議的信息才能通過網絡安全隔離裝置。 （2）網絡安全隔離裝置實現安全策略的集中配置，與將網絡安全問題分散到各個客戶終端的策略相比，此方案配置更方便可靠。

3 系統在電力生產故障報修業務中的應用展望

以國家電網公司95598服務熱線的事故報修業務為例展望基于電網GIS平臺車載GPS監控管理系統在電力搶修車輛調度與管理中的應用。用電客戶發現電力故障通過電話告知95598服務中心，95598服務中心記錄故障描述及故障地點等重要信息并將該故障信息派發給電力故障處理中心。電力故障處理中心值班人員登陸車載GPS監控管理系統進行搶修工單的派發，首先根據故障描述信息在系統GIS地圖上定位故障點，然后查詢就近生產搶修車輛并派發工單任務，并將故障點附近的電網資源數據傳輸給故障搶修人員，輔助其分析故障原因。生產搶修車輛及時抵達故障現場后，搶修人員開展事故處理工作，并將現場故障處理信息告知電力故障處理中心值班人員，值班人員將該信息錄入系統供95598服務中心調取查看。95598服務中心將最新的故障搶修信息通過短信的方式告知故障報修的用電客戶。車載GPS監控管理系統與其他電力生產調度系統（如95598系統）等無縫集成，打造了集約高效、智能融合的電力搶修車輛管理平臺，使得電力故障搶修業務流程更加智能化，有效的縮短了搶修車輛的調度時間，實現了對搶修車輛的全程監控調度管理，提高了故障處理能力和供電服務水平。

參考文獻：

[1]崔巍，王本德.電力搶修監控調度系統及其通訊方式的研究[J].中國電力，2002，37（12）.

[2]Rappaport T S， Reed J H， Woerner B D. Position Location Using Wireless Communications on Highways of the Future[J]，IEEE Communication Magazine， 1996：396-417.

[3]李寧.供電企業配電AM/FM/GIS系統常見問題探討[J].電力系統及其自動化學報，2002，14（2）：53-55

[4]李巍，徐北辰.電力企業信息集成技術及應用[J].電力信息化，2005.

作者簡介：梁磊（1982—），男 ，工程師，主要研究方向為計算機科學與技術；范海波（1984—），男，工程師，主要研究方向為計算機科學與技術；郭瑞祥（1987—），男，工程師，主要研究方向為地理信息系統。