基于GIS的電力工程造價估算系統研究

方昱璋　楊晶

摘 要： 針對目前地理信息系統應用于電力工程預算存在不能設計或修改電網圖等不同程度的缺陷，提出一種基于GIS的電力工程造價估算系統，以解決現有的電力工程造價估算準確度低、自動化程度弱的問題。該系統使用面向對象技術與集成組件式GIS，構建系統核心和用戶界面采用MapObjects與.NET平臺，并運用Oracle數據庫管理遠程數據，Access數據庫管理本地屬性數據，從而有機結合工程中各設備的圖形和屬性數據，實現工程造價估算的規范化與自動化。最后對系統進行了實現驗證，確保了電力工程造價估算的準確、高效。

關鍵詞： 地理信息系統； 電力工程； 工程預算； MapObjects； Oracle

中圖分類號： TN911.2?34； TP393 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）22?0163?03

Abstract： As the current geographic information system （GIS） applied to the electric power engineering budget can′t design or modify the power grid graph and has other different levels of defects， a GIS?based electric power engineering cost estimation system is proposed to improve accuracy and automation degree of the available electric power engineering cost estimation. The object?oriented technology and integrated component GIS are used in the system. The MapObjects and .NET platform are adopted to construct the system core and user interface. The Oracle database is employed to manage the remote data， and the Access database is adopted to manage the local attribute data， so that the graphics and attribute data of each device in the project are combined to realize the standardization and automation of the project cost estimation. The system was verified with an experiment to ensure the accurate and efficient estimation of the electric power engineering cost.

Keywords： geographic information system； electric power engineering； construction budget； MapObjects； Oracle

地理信息系統（GIS）雖廣泛應用于電網配電[1?2]、電網規劃[3]和輸電系統管理[4?5]之中，但目前GIS應用于電力工程預算存在不能設計或修改電網圖等不同程度的缺陷。基于圖形的其他預算系統不能加載地圖，商業GIS平臺繪圖復雜，需要專業知識，而組件式GIS[6]能夠以靈活的方式連接數據庫系統，使得開發人員管理地圖等數據方便高效。因此，本文提出了一種基于GIS的電力工程造價估算系統，以解決現有的電力工程造價估算準確度低、自動化程度弱的問題。該系統使用面向對象技術與集成組件式GIS，構建系統核心和用戶界面采用MapObjects與.NET平臺，并運用Oracle數據庫管理遠程數據，Access數據庫管理本地屬性數據，從而有機結合工程中各設備的圖形和屬性數據，實現工程造價估算的規范化與自動化。

1 系統分析

傳統電力工程造價估算系統存在空間與屬性數據一致性差、復雜的空間圖形結構等問題。本文基于GIS，采用面向對象組件式GIS、.NET平臺與數據庫技術以達到電力工程設計與造價數據共享與同步的目的。從而使得系統繪圖簡單，造價估算實現高效自動。圖1為電力工程造價估算的流程圖。

2 系統設計

2.1 系統邏輯結構

系統邏輯結構如圖2所示，對不同數據庫的訪問通過ADO.NET和MapObjects組件。空間數據主要為點圖層、線圖層與面圖層，其分別存儲點狀、線狀和面狀設備，其以Shape格式文件存儲在客戶端，大字段形式存儲在服務器端Oracle數據庫。設備、材料與定額庫組成了屬性數據，其存儲在服務器與客戶端的數據庫中。

電網工程圖形繪制設計設備繁多，造價估算復雜。為了使系統具有良好的反應速度與擴展性，本文所設計的系統采用3層C/S模式結構以保證系統的服務器性能與用戶界面的簡潔，其包括界面層、邏輯層和數據層。界面層是將接收到的用戶輸入信息處理后進行顯示，其單獨分離出來可以使設計人員無需考慮內部邏輯而集中界面設計；業務邏輯層是得到組件式GIS技術與服務器交互的屬性、空間數據，并完成工程制圖、材料的選取與預算估計；數據層是為邏輯層提供數據。

2.2 系統功能設計

系統功能圖如圖3所示。本文所設計的系統具有數據編輯、查詢、分析與輸出功能等一般功能與GIS基本功能，即工程管理、圖形繪制、造價估算等功能。最大限度地實現電力工程設計與造價數據共享與同步的目的。endprint

3 關鍵技術

3.1 基于MapObjects的電網圖符號的繪制

調用MapObjects對電力工程系統中設備圖例符號進行抽象，如圖4所示，對MapObjects中不能滿足要求的需要進行自定義設計。通過MapObjects中提供的點、線、面狀符號自定義接口繪制自定義符號，SetupDC與ResetDC函數分別為建立與清除設備上下文，符號設計的關鍵為繪制自定義符號的Draw函數[7?9]。本文采用GDI（Graphics Device Interface）的下一代具有強大功能、精度高與顯示效果好的GDI+[10]繪制符號。創建符號庫包括：

（1） 定義符號接口類及屬性；

（2） 使用GDI+繪制圖形；

（3） 編譯符號庫為動態鏈接庫。

符號顯示采用MapObjects渲染功能，而符號庫實現與顯示流程圖如圖5所示。

3.2 負載平衡

通常情況下是在同一局域網繪制電網圖，在繪制時會不停地訪問服務器數據庫來檢索各設備的屬性與材料，從而增加了服務器的負擔。為了解決此問題，本系統在啟動時自動將服務器上繪制所需的設備庫、材料庫等數據下載到本地數據庫中實現本地調用，工程數據在繪制結束后被上傳至服務器數據庫，從而降低了對服務器的硬件要求。

3.3 預算計算

（1） 匹配材料與設備。依據電力工程標準與經驗設計匹配原則。

（2） 編碼。分類分級編碼設備與設備屬性以實現自動選取材料，編碼長度為6位。當設備無需其他輔助材料，則前3位為0；否則前3位表示設備類型，后3位表示符號顯示類型。

（3） 用戶設備選型。系統會自動獲得用戶選擇的設備編碼，并將屬性編碼進行組合得到設備最終編碼，從而自動匹配材料庫中相應材料，并給出材料清單。在設備數量與價格標準選定之后，系統會自動匹配電力工程定額庫，估算造價。

4 系統實現

本文采用面向對象系統設計方法進行系統設計，并在開發過程中對系統分析與軟件開發采用計算機輔助軟件工程技術（CASE），從而提高了系統開發率，并使得系統軟件與數據庫具有可移植性與規范化。

通過采用上文所述技術與步驟，基于組件GIS技術與GDI+繪圖技術在C#.NET開發平臺上對本系統進行實現，實現界面如圖6所示。該系統的實現確保了電力工程造價估算的準確、高效。

5 結 語

本文提出了一種基于GIS的電力工程造價估算系統，以解決現有的電力工程造價估算準確度低、自動化程度弱的問題。該系統使用面向對象技術與集成組件式GIS，構建系統核心和用戶界面采用MapObjects與.NET平臺，并運用Oracle數據庫管理遠程數據，Access數據庫管理本地屬性數據。從而有機結合工程中各設備的圖形和屬性數據，實現工程造價估算的規范化與自動化。本文最后對系統進行了實現驗證，確保了電力工程造價估算的準確、高效。

參考文獻

[1] 袁大江，孫薇嘉.地理信息系統在電力監控與管理中的應用[J].電氣時代，2012（3）：28?29.

[2] 徐林.供電企業配網現場管理系統服務器設計與開發[D].成都：電子科技大學，2011.

[3] 豐強，王洪授，高作毅，等.基于衛星遙感數據的輸電線路地理信息系統應用研究[J].華北電力技術，2010（6）：1?5.

[4] 洪峰，劉羽.GIS系統在配電網設計中的應用[J].農村電氣化，2014（5）：14?15.

[5] TWINOMUHANGI R， BULIUNG R N， NAKITTO M T， et al. Application of geographic information systems methodology to injury surveillance in Uganda [J]. International research journal of medicine & medical sciences， 2014， 2（2）： 20?39.

[6] 胥丹.電力工程預算管理系統的設計與實現[D].成都：電子科技大學，2015.

[7] 王蕾.基于B/S架構的電力工程造價管理系統設計與實現[D].電子科技大學，2014.

[8] 高東亮，林濟鏗，羅萍萍.基于MapObjects的配電網信息管理系統開發[J].電力自動化設備，2006，26（5）：65?69.

[9] 薛偉.MapObjects：地理信息系統程序設計[M].北京：國防工業出版社，2004.

[10] 秦佐，劉鵬程.基于GDI+的地形圖符號庫中點符號的設計和實現[J].城市勘測，2016（3）：63?66.endprint