基于GIS平臺的智能輸電運檢管理系統應用分析

李杰豪 黎躍宇

摘 要：隨著國家交、直流電網成為電網骨干網架，國網公司對線路運維的精細化運維要求越來越高，并提出建設智能電網，傳統的運維管理模式及現有的技術方法和手段存在工作效率較低、管理方式落后、科技信息欠缺等弊端，越來越難以跟上新時代的發展和滿足智能化的需求。

關鍵詞：輸電線路；運檢管理；GIS平臺

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.130

1 電網GIS平臺建設的意義

特高壓線路涉及的地理范圍廣，地形復雜，運維人員對實地情況的掌握甚少，尤其對線路的巡檢經常要耗費較長的時間，工作效率較低。目前，三維GIS在電力行業的應用越來越廣泛，從三維設計，到三維一體化展示，都已經有很多成熟的應用案例。通過三維系統，將各種業務系統的數據進行統一的展示、分析，有利于管理人員更準確的把握電網設備的真實狀態，及時處置各類風險，更好地保障電網安全運行。

雖然各個業務子系統有效的保障了電網安全生產運行，但是電網企業現有的信息管理手段仍然不同程度的存在以下不足：

（1）各業務系統在數據共享和信息互通方面還有提升空間，更好的支撐企業信息資源深層次的綜合應用開展。

（2）現有業務系統多采用抽象化、符號化信息表達形式，缺乏對實體電網物理形態及其空間布局的直觀形象描述。

因此，基于電網公司實際需求，迫切需要一種更為直觀、全面、高效的虛擬現實手段，支撐電網安全生產一體化決策。有必要開發一套輸電運檢三維智能指揮系統，利用多系統整合集成技術，實現各專業系統服務、數據集成共享，用以降低人員工作強度、規范監督管理工作、提升線路運維水平。

2 GIS平臺下電網輸電運檢業務數據管理

2.1 業務對接

電網輸電運檢三維智能指揮系統通過與現有業務系統對接，實現數據共享和資源整合，從而服務于電網運檢智能化分析管控。主要實現與PMS2.0生產管理系統的對接功能：通過與PMS2.0系統對接，在PMS2.0中取出輸電線路運行數據、檢修數據，重點在三維GIS中實現相關數據的分類分析、展示。

數據管理服務中心與安全生產管理系統通過Web Service接口進行數據交換，生產管理系統作為Web Service的服務器端，數據管理服務中心作為客戶端，利用安全生產管理系統服務端提供的WSDL語言規范向服務器端請求數據，在接收到服務器端的響應數據后經過相應的數據轉換存入數據庫。Web Service是一種新的web應用程序分支，是自包含、自描述、模塊化的應用，可以發布、定位、通過web調用。Web Service可以執行從簡單的請求到復雜處理的任何功能，一旦部署以后，其他Web Service應用程序可以發現并調用它部署的服務。

2.2 智能關聯對接

該系統通過與現有業務系統進行關聯和對接，實現數據資源共享和整合，更好的促進電網安全運行。通過三維模型對象，能夠方便的調閱設備相關的參數，能夠定制展示豐富的業務數據。

2.3 無人機成果數據管理

充分利用之前的無人機科技項目成果，加載無人機激光點云數據，提供無人機采集數據的管理功能，如照片管理、點云數據管理、樹障量測分析功能等。

2.4 系統管理

本模塊實現輸變電設備模型及參數信息的管理。實現模型的更新及邏輯關系的維護。還包含用戶管理、角色管理、權限管理等系統安全管理功能。

3 GIS平臺在輸電線路運檢管理系統中的應用

GIS輸電線路運檢管理系統是以數字地球為載體，以遙感影像數據、電網設備模型數據等多元海量數據為核心，構建的電網智能化運維管控可視化平臺。其利用全球衛星定位系統與三維建模技術相結合的方式真實、直觀的再現電網設備模型及信息，實現三維場景可視化及系統操作體驗，可以對輸電線路所處的地理環境進行實時了解更新，同時集成PMS生產管理系統，為電網安全運行提供風險評估、提高防災減災能力的可視化支撐平臺。便于對輸電設備及運行檢修的信息進行查詢，通過得到的各類數據，形成各種系統化的圖形及條形的數據顯示，使輸電線路運檢變得客觀化和規范化。將運行、維護、檢修與帶電作業形成統一化，提高了輸電線路運檢管理的質量和效率，降低了運行成本，鞏固了電力機構的可靠性。

當輸電線路發生故障時，必須快速篩查出故障點，明確故障原因，解決故障問題。故障巡視是由多班組分段完成，當故障發生時，若其他班組并不了解或是不清楚發生故障的線路時，巡查的時間就增加。傳統的手繪測量圖由于GPS測量精度低、體積大、攜帶不便，使用起來十分困難。而現代化的輸電線路地圖便攜、精確，操作起來簡單實用、智能優化，為工作人員迅速找到故障點，為巡查、維護、搶修帶來了不少便捷。另外，以WIFI+MESH構成的第三代數據交互系統，便是GIS輸電線路下運檢管理系統的代表性之一，其可以實現無局限性的防外破遠程視頻管控，集成三維全景成像技術、智能巡檢APP、無人機巡視、各類在線監測設備等實現現場實時信息的采集以及遠程視頻監控等功能，從而搭建起可視化的巡檢平臺，提高巡檢的實效性。

基于GIS輸電線路運檢管理系統在實際應用中已經有所作為，以三維GIS為基礎平臺，以WIFI+MESH構成的第三代數據交互系統為通信基礎，集成現有防外破遠程管控平臺，并引入在線監測、無人機巡檢和手持機可視化智能巡檢等應用系統，使輸電線路通道三維可視化，現場管控更加高效。與此同時，總結出基于GIS輸電線路運檢管理系統的應用具備以下幾個方面的創新性：（1）通過將線路通道的0.1M高精度地形、影像與國網公司GIS地理信息地圖無縫疊加，實現線路走廊的三維建模，將線路設備三維信息化，提高線路運維工作效率；（2）自建的數據交互平臺，融合多種先進技術，支持各類無線設備的靈活接入，能緊跟信息技術的發展，為管理理念的變革提供技術支撐；（3）輸電線路運維管理由傳統人工密集巡線方式轉向信息化、立體化巡檢，提高了電網智能化水平，具有里程碑式的意義。

4 結語

基于GIS智能管控平臺的建立與應用，一方面提高了電網設備的可視化管理水平，另一方面通過與其他現有系統進行數據集成與數據共享，實現了各專業系統的互聯互通及數據融合應用，促進運檢工作信息化、智能化，提高運檢工作效率，提升駕馭現代化大電網的能力。

參考文獻：

[1]周大鵬.GIS平臺在遼寧電網運行中的實施應用[D].華北電力大學，2016.