陳偉 呂文秀

【摘要】隨著我國(guó)電力工業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的程度也越來(lái)越高。而隨著市政電力系統(tǒng)的不斷完善，地理信息系統(tǒng)在電力工程設(shè)計(jì)中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)和電網(wǎng)信息數(shù)據(jù)的有機(jī)結(jié)合，能夠給電網(wǎng)運(yùn)行在輔助決策上帶來(lái)一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】電力設(shè)計(jì)；市政；地理信息系統(tǒng)；應(yīng)用

一、市政電力設(shè)計(jì)地理信息系統(tǒng)的需求性

地理信息系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)、分析網(wǎng)絡(luò)等方面的能力較強(qiáng)，在電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)地理信息系統(tǒng)合理應(yīng)用，一來(lái)有利于對(duì)數(shù)據(jù)在管理上進(jìn)行更好的規(guī)劃設(shè)計(jì)，二來(lái)可優(yōu)化電力設(shè)計(jì)工作人員的工作效率、勞動(dòng)強(qiáng)度等，使電力設(shè)計(jì)的直觀性、交互性更為突出，此外，該系統(tǒng)可有效保障電網(wǎng)設(shè)計(jì)的安全性、可靠性、合理性、科學(xué)性，且符合節(jié)能降耗與經(jīng)濟(jì)環(huán)保的要求。

二、市政電力設(shè)計(jì)中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用目標(biāo)

地理信息系統(tǒng)可將電網(wǎng)中所涉及到的工程數(shù)據(jù)均保存在系統(tǒng)內(nèi)，并在地圖中以直觀的方式表現(xiàn)出來(lái)，能夠?yàn)樽冸娬镜倪x址設(shè)計(jì)、線路設(shè)計(jì)、電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)等提供初步設(shè)計(jì)以及可行性研究報(bào)告等。在對(duì)新變電站、新通信線、新線路等進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)地理信息系統(tǒng)，可達(dá)到充分掌握周邊地理環(huán)境以及電網(wǎng)情況的目標(biāo)，有效減少外出考察工作的次數(shù)，使電力設(shè)計(jì)的更為全面，盡可能減少修改設(shè)計(jì)方案的次數(shù)。

三、電力設(shè)計(jì)中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用思路

1、數(shù)據(jù)分析

基礎(chǔ)的地理數(shù)據(jù)屬于電力設(shè)計(jì)的前提條件。就數(shù)據(jù)的采集手段而言，可通過(guò)多種途徑獲得地理數(shù)據(jù)，例如工程測(cè)量方法、激光雷達(dá)方法、航測(cè)方法、衛(wèi)星遙感方法等。此外，數(shù)據(jù)的形式也可以有多種，例如矢量電子地圖形式、數(shù)字柵格圖形式、數(shù)字高程模型形式以及數(shù)字正射影像形式等。地理數(shù)據(jù)在更新方面的效率為地理信息系統(tǒng)達(dá)到實(shí)用性功能的重要因素。

電網(wǎng)工程所涉及到的數(shù)據(jù)有多項(xiàng)，其中包括了設(shè)計(jì)資料、勘測(cè)、骨干電廠信息、變電站、電網(wǎng)中不低于110KV的線路等。而電網(wǎng)工程的數(shù)據(jù)主要是用來(lái)對(duì)電網(wǎng)的基本屬性與地理屬性等進(jìn)行管理。此外，在供電局原工程資料的管理系統(tǒng)處、設(shè)計(jì)院處等也可獲取細(xì)節(jié)方面的屬性資料，例如電源廠站所有設(shè)備的相關(guān)資料、變電站所有設(shè)備的相關(guān)資料以及線路各個(gè)桿塔的相關(guān)資料。

2、地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)型號(hào)的選擇

地理信息屬于地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)所在，對(duì)于電力設(shè)計(jì)而言，地理信息系統(tǒng)所應(yīng)用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)是否合適將會(huì)對(duì)項(xiàng)目的結(jié)果產(chǎn)生非常關(guān)鍵的影響。由于一個(gè)地區(qū)的地理數(shù)據(jù)十分放大，并且設(shè)計(jì)單位、供電局、電網(wǎng)公司等單位的相關(guān)人員在電網(wǎng)規(guī)劃中均是應(yīng)用該系統(tǒng)，這一現(xiàn)狀要求了地理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)在可靠性、運(yùn)行速度、數(shù)據(jù)容量等方面均需具備過(guò)硬的能力。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在多種地理信息的開(kāi)發(fā)平臺(tái)中，以Arc地理信息系統(tǒng)平臺(tái)（來(lái)自美國(guó)的ESRI公司）最為適合，該開(kāi)發(fā)平臺(tái)可使多個(gè)用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)在平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3、地理信息系統(tǒng)大致結(jié)構(gòu)的分析

地理信息系統(tǒng)在基于遙感航測(cè)影像以及地形圖的情況下，對(duì)電網(wǎng)工程中所涉及到的多項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理及融合，其中包括了設(shè)計(jì)資料、勘測(cè)、骨干電廠信息、變電站、電網(wǎng)中不低于220KV的線路等。通過(guò)空間數(shù)據(jù)上的查詢功能、分析功能等，從而給予輸電網(wǎng)中的設(shè)計(jì)工作、勘測(cè)工作以及規(guī)劃工作等提供指導(dǎo)，使電網(wǎng)結(jié)構(gòu)最優(yōu)化。如此一來(lái)，不僅可提高已有數(shù)據(jù)資源的共享程度，且還使外業(yè)的工作量實(shí)現(xiàn)最小化，有效提升內(nèi)部的工作效率。

地理信息系統(tǒng)所應(yīng)用的模式為C/S的模式，其中C代表的是客戶端，S代表的是服務(wù)器，該模式支持局域網(wǎng)的訪問(wèn)。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，可達(dá)到輸變電接入相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)這一目標(biāo)，并且為處理、分析以及儲(chǔ)存地理信息系統(tǒng)中輸變電設(shè)備相關(guān)信息打好了基礎(chǔ)。

4、地理信息系統(tǒng)中的主要功能分析

（1）電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)

該功能是通過(guò)地理信息系統(tǒng)并結(jié)合現(xiàn)有的電網(wǎng)信息而實(shí)現(xiàn)的，從而在地理信息系統(tǒng)中規(guī)劃出電網(wǎng)的主框架。

（2）線路規(guī)劃

在地理信息系統(tǒng)中對(duì)不低于110KV的線路進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，可掌握線路的多項(xiàng)信息，例如主要跨越物、線路緩沖帶、轉(zhuǎn)角坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)角等。

（3）數(shù)據(jù)管理

在對(duì)數(shù)據(jù)的管理上，主要包括了：①導(dǎo)出或?qū)腚娋W(wǎng)工程的數(shù)據(jù)；②基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)；③管理元數(shù)據(jù)；④導(dǎo)出在系統(tǒng)中不同專業(yè)初步設(shè)計(jì)的成果。

（4）變電站選址的規(guī)劃

通過(guò)地理信息系統(tǒng)繪制出變電站的站址，并從中獲取四周坐標(biāo)，可根據(jù)導(dǎo)出的坐標(biāo)而計(jì)算著變電站在一定高程下的土石方需求量。

四、市政電力系統(tǒng)中地理信息系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

第一，在開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的維護(hù)平臺(tái)中，結(jié)合多種類型（空間參照系具有差異）的數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)編輯元數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)配置以及導(dǎo)入（導(dǎo)出）數(shù)據(jù)的作用。

第二，在開(kāi)發(fā)元數(shù)據(jù)的服務(wù)系統(tǒng)期間，需對(duì)多項(xiàng)性能進(jìn)行考慮，例如互操作性、專用性、通用性等，并在系統(tǒng)中為用戶提供下載元數(shù)據(jù)、瀏覽元數(shù)據(jù)以及查詢?cè)獢?shù)據(jù)的功能，通過(guò)圖形化地圖載體，使用戶可更為直觀的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與操作。

第三，在線路設(shè)計(jì)期間，需實(shí)時(shí)顯示線路的緩沖區(qū)、坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)角度數(shù)等，并預(yù)先將輸電線路的基本設(shè)計(jì)規(guī)程導(dǎo)入系統(tǒng)中，從而在設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)算。

第四，在平臺(tái)管理中設(shè)計(jì)到保密性問(wèn)題時(shí)，需對(duì)權(quán)限嚴(yán)格控制。因此需設(shè)計(jì)相應(yīng)的審批流程，但審批流程應(yīng)盡可能簡(jiǎn)潔，從而便于設(shè)計(jì)人員的工作。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)電力的需求也越來(lái)越大，這就在很大程度上促進(jìn)了我國(guó)市政電力系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用為電力系統(tǒng)提供了基于地理信息的管理和維護(hù)的平臺(tái)，對(duì)于市政電力系統(tǒng)的建設(shè)與完善具有重要意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李小明，陸小藝.地理信息系統(tǒng)在電力設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2011，19：89+91.

[2]解衛(wèi)衛(wèi).基于ArcGIS Engine的電力地理信息系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)[D].山東科技大學(xué)，2010.

[3]宋斌.基于地理信息系統(tǒng)技術(shù)的電力線路巡檢系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2011.

[4]王瑾.基于地理信息系統(tǒng)的電力可視化管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2011.