基于GIS的10kV電纜故障定位應(yīng)用

劉利娜

摘要：針對(duì)鄂爾多斯地區(qū)電纜故障查找難的問(wèn)題、電纜路徑不明了的歷史遺留難題，并結(jié)合鄂爾多斯地區(qū)電纜資料不齊全、管理不到位以及正在興建交通的特殊性，介紹了鄂爾多斯供電公司利用GIS在10KV電纜故障定位方面中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電纜故障；GIS；故障定位

由于鄂爾多斯正處于緊張的城市改造階段，且大力興建城市交通，施工難免會(huì)誤挖斷正在運(yùn)行中的電纜，使得用戶側(cè)被迫停電。而電纜管溝內(nèi)通信電纜、電力電纜交錯(cuò)混亂，部分與水管、熱水管與污水管存在交錯(cuò)，造成目標(biāo)電纜識(shí)別和管理上的困難，電纜管溝內(nèi)因地勢(shì)離生活或工業(yè)區(qū)近以及排水排污設(shè)施不完善等客觀原因，或者施工質(zhì)量不到位、人為破壞等主觀原因?qū)е麓嬖谳^多積水、垃圾。這些都給電纜發(fā)生故障時(shí)查找故障點(diǎn)帶來(lái)諸多不便。為了進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)電纜通道的專業(yè)管理、提升運(yùn)行水平、完善相關(guān)資料，本文以鄂爾多斯電業(yè)局電纜通道勘測(cè)作為試點(diǎn)，提出基于GIS的地下電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、探索方法，有效的整理了電纜路徑資料以及電纜管溝內(nèi)各管孔情況，不僅可以避免地鐵施工的外力破壞給電纜帶來(lái)的損害，還可以為電纜故障的查找提供必要的電纜路徑圖形。

110kV電纜線路資料管理方式上采用傳統(tǒng)的手工管理方式的缺陷

（1）基于圖紙資料的線路管理方式，在應(yīng)用過(guò)程中需通過(guò)人工檢索查詢相關(guān)線路信息，資料維護(hù)力度大，占用空間大，且破損現(xiàn)象易發(fā)生，檢索時(shí)間長(zhǎng)，不利于作業(yè)人員快速的查詢相關(guān)信息，同時(shí)線路資料無(wú)法讓更多的同時(shí)、實(shí)時(shí)的共享，造成工作效率低下。

（2）考慮到現(xiàn)場(chǎng)人員常常現(xiàn)場(chǎng)工作，圖紙資料也常常無(wú)法隨聲攜帶，造成不能隨時(shí)查閱資料，需要更多依賴電纜工作人員的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)技能，不符合當(dāng)前電纜資料智能化、規(guī)范化的管理模式。

因此，把電纜和地理信息系統(tǒng)GIS兩者相結(jié)合起來(lái)是當(dāng)前一種有效的電纜線路管理方式。

2基于地下電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的10kV電纜運(yùn)維方法

本課題建立了“地下電網(wǎng)設(shè)備臺(tái)帳數(shù)據(jù)庫(kù)”和“地下電網(wǎng)空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)”，開(kāi)發(fā)“地下電網(wǎng)管理與規(guī)劃系統(tǒng)”，系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)管理，圖形操作，查詢定位，圖層管理，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下電纜資源的管理；統(tǒng)一管線的編碼規(guī)則，結(jié)合地理圖展現(xiàn)電纜走向圖，實(shí)現(xiàn)電纜的軌跡定位，并提供完善的電纜屬性信息查詢。

具體步驟如下：

a.系統(tǒng)對(duì)地下電網(wǎng)建模：建立地下電網(wǎng)地理走向圖、剖面圖自動(dòng)生成和維護(hù)、電纜井剖面圖的創(chuàng)新性特色化展現(xiàn)、以電纜井為單位對(duì)管網(wǎng)屬性管理和空間分析。

b.與GPMS的數(shù)據(jù)集成：系統(tǒng)基于電網(wǎng)GIS平臺(tái)，采用模型驅(qū)動(dòng)技術(shù)，整合GPMS現(xiàn)有的輸電、變電、配電、低壓等電網(wǎng)設(shè)備圖層，新增地下電網(wǎng)設(shè)備設(shè)施、公共管線和規(guī)劃道路圖層，實(shí)現(xiàn)地下電網(wǎng)與其他電網(wǎng)數(shù)據(jù)的一體化管理，確保了電網(wǎng)數(shù)據(jù)的完整性。

c.通過(guò)標(biāo)記電纜的具體走向，所穿過(guò)的電纜井，并對(duì)其進(jìn)行編號(hào)。記錄電纜穿管的剖面圖，標(biāo)注電纜從溝道內(nèi)的哪一個(gè)穿管穿過(guò)。電纜埋設(shè)的剖面圖維護(hù)：對(duì)于電纜示意點(diǎn)，用不同的顏色來(lái)表示不同類型的電纜。

d.電纜路徑規(guī)劃分析，根據(jù)設(shè)定的規(guī)則查找兩電纜井之間的所有路徑，并進(jìn)行最優(yōu)路的分析，分析前進(jìn)行相關(guān)規(guī)則的設(shè)定。在分析向?qū)Ы缑嬷校丛O(shè)定順序，依次輸入起始井與終止井位置、管徑大小、管內(nèi)資源使用情況、占用規(guī)則以及導(dǎo)管數(shù)量，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分析出兩電纜井直接的最優(yōu)路徑。

e.三維展示：通過(guò)使用管線二維矢量坐標(biāo)獲取高程值，疊加臺(tái)賬中的埋深值，計(jì)算管線的空間位置，生成管線的三維模型，并在三維場(chǎng)景中直觀展示電力管線與其他管道的空間位置關(guān)系。

f.繪制規(guī)劃道路、規(guī)劃地下電網(wǎng)設(shè)備：系統(tǒng)提供市政道路規(guī)劃圖及規(guī)劃電力管線信息錄入功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)城市規(guī)劃道路預(yù)留電力管線資源的規(guī)劃設(shè)計(jì)及管理。

g.隱患點(diǎn)管理，通過(guò)在GIS上對(duì)隱患點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，并對(duì)隱患點(diǎn)屬性進(jìn)行管理，通過(guò)分析相關(guān)的通道及電纜信息，并發(fā)送給GPMS創(chuàng)建缺陷單，當(dāng)完成設(shè)備消缺后，修改隱患點(diǎn)處理狀態(tài)及符號(hào)顯示。

3基于GIS的地下電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)在10kV電纜運(yùn)維中的應(yīng)用

應(yīng)用基于GIS的地下電網(wǎng)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)在日常的電纜故障查找中，主要體現(xiàn)在對(duì)故障電纜路徑的預(yù)先勘測(cè)，如在查找某變電站6某條故障電纜的路徑，點(diǎn)開(kāi)鼠標(biāo)所示位置的快速定位選項(xiàng)，并在彈出的對(duì)話框中輸入目標(biāo)電纜的關(guān)鍵字，在輸入關(guān)鍵字某變電站變后，在查詢結(jié)果中找到目標(biāo)電纜雙擊定位，即彈出所查詢的路徑。通過(guò)測(cè)距工具，還可標(biāo)注出目標(biāo)電纜各個(gè)拐彎點(diǎn)的米數(shù)，得出以上數(shù)據(jù)，即可通過(guò)電纜故障初步定位出的故障距離方便的得知故障點(diǎn)的前后的位置以及周圍建筑物，給電纜故障的查找?guī)?lái)了極大的便利。

4結(jié)論

本課題分析線路資料管理方面的一些欠缺，提出了一種基于WGIS的10kV電纜路徑定位的方案，研究表明該方案能夠有效的管理線路資料，當(dāng)電纜發(fā)生故障時(shí)，利用GIS對(duì)故障電纜路徑的定位，實(shí)現(xiàn)電纜快速精確的查找與修復(fù)工作。

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