梁磊 范海波 郭瑞祥

(安徽繼遠(yuǎn)軟件有限公司,安徽合肥 230088)

基于電網(wǎng)GIS平臺(tái)車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

梁磊 范海波 郭瑞祥

(安徽繼遠(yuǎn)軟件有限公司,安徽合肥 230088)

為了更好地適應(yīng)電力行業(yè)信息化的迫切需求,為電力生產(chǎn)搶修車(chē)輛管理服務(wù)提供更多的支持,本文分析研究了一種基于電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)(簡(jiǎn)稱“電網(wǎng)GIS平臺(tái)”)的車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了電力生產(chǎn)搶修車(chē)輛的實(shí)時(shí)定位跟蹤、歷史軌跡回放、最優(yōu)路徑選擇和智能化調(diào)度管理,大大縮短了車(chē)輛的調(diào)度時(shí)間,提高了故障處理能力和供電服務(wù)水平。

GIS GPS 車(chē)輛監(jiān)控管理 電力系統(tǒng)

電力企業(yè)從發(fā)電、輸電、配電到用電等任何一個(gè)環(huán)節(jié)，都表現(xiàn)為空間性、復(fù)雜性等特點(diǎn)[1]。為了使電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)、可靠、安全地運(yùn)行，對(duì)電力搶險(xiǎn)車(chē)輛的在線調(diào)度監(jiān)控成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。如何有效管理、利用電力企業(yè)復(fù)雜的空間資源，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)收集，是電力企業(yè)生產(chǎn)管理和運(yùn)營(yíng)管理人員面臨的挑戰(zhàn)。我國(guó)車(chē)載GPS調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)方面的研究始于20世紀(jì)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(xiàn)在系統(tǒng)容量小，覆蓋率低，兼容性、可擴(kuò)展性差，沒(méi)有形成監(jiān)控管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，系統(tǒng)安全性差等[2-4]。本文探討了一種適合我國(guó)電力企業(yè)的基于電網(wǎng)GIS平臺(tái)的車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)，以完善現(xiàn)有的電力生產(chǎn)服務(wù)車(chē)輛信息化管理手段，從而提升電力企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)車(chē)輛的綜合管理水平。

1 電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)

電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(tái)(簡(jiǎn)稱電網(wǎng)GIS平臺(tái))是構(gòu)建在國(guó)家電網(wǎng)“SG186”一體化平臺(tái)之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資源的結(jié)構(gòu)化管理和圖形化展現(xiàn)，為其他業(yè)務(wù)應(yīng)用提供圖形服務(wù)支撐的企業(yè)級(jí)電網(wǎng)空間信息服務(wù)平臺(tái)。

2 車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

2.1 車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介

車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)，它基于GIS和GPS技術(shù)，同時(shí)利用移動(dòng)車(chē)載GPS設(shè)備將電力客戶的報(bào)修信息、車(chē)輛調(diào)度信息、衛(wèi)星定位信息等通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)在電力生產(chǎn)服務(wù)車(chē)輛和電力系統(tǒng)控制總臺(tái)之間雙向傳遞，它能夠集地理信息系統(tǒng)和被管理目標(biāo)主體信息為一體，充分發(fā)揮其強(qiáng)大的地圖管理及顯示功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)電力搶修車(chē)輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控、調(diào)度、信息發(fā)布等功能。

2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.2.1 總體概述

車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)是集GPS車(chē)輛實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、調(diào)度管理及通信于一體的集成應(yīng)用系統(tǒng)，它的優(yōu)勢(shì)之一在于基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)、GPS搶修車(chē)輛實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)的有效集成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括GPS車(chē)載終端、中心服務(wù)器和監(jiān)控管理中心三部分，車(chē)載終端和監(jiān)控管理中心通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)傳輸。

GPS移動(dòng)終端通過(guò)GPS衛(wèi)星獲得車(chē)輛當(dāng)前位置信息，并通過(guò)移動(dòng)通信模塊回傳到監(jiān)控管理中心服務(wù)器。中心服務(wù)器由通信服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器組成，負(fù)責(zé)GPS位置數(shù)據(jù)和車(chē)輛狀態(tài)數(shù)據(jù)的接收和分發(fā)、駕駛員及車(chē)輛等資源信息管理、GIS地理信息管理、車(chē)輛歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析和存檔等任務(wù)。監(jiān)控管理中心負(fù)責(zé)以圖形化的形式顯示GIS地理信息數(shù)據(jù)、電網(wǎng)設(shè)備資源數(shù)據(jù)、車(chē)輛實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)提供用戶車(chē)輛監(jiān)控、調(diào)度、工單派發(fā)以及查詢統(tǒng)計(jì)、權(quán)限管理等功能。

2.2.2 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)主要分為數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層和界面表現(xiàn)層。數(shù)據(jù)層包括空間屬性數(shù)據(jù)庫(kù)、車(chē)輛軌跡數(shù)據(jù)庫(kù)以及其輔助數(shù)據(jù)庫(kù)等，該層提供統(tǒng)一的訪問(wèn)接口，支持、實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各種功能對(duì)數(shù)據(jù)的需求；應(yīng)用層是在對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的基礎(chǔ)上建立的功能及功能組件，功能組件將不同的功能進(jìn)行封裝形成組件庫(kù)，方便系統(tǒng)功能的擴(kuò)展和修改，有利于開(kāi)發(fā)和維護(hù)；表現(xiàn)層是展現(xiàn)給用戶的，采用B/S模式。

2.3 系統(tǒng)使用的關(guān)鍵技術(shù)

為了使電力信息網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及重要數(shù)據(jù)的安全性免受互聯(lián)網(wǎng)病毒攻擊侵害，必須對(duì)電力信息內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行安全防護(hù)。從數(shù)據(jù)安全性方面考慮，車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)部署采用網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置連接電力信息外網(wǎng)和電力信息內(nèi)網(wǎng)，有效的保護(hù)了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的安全性。其優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

(1)網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置可以極大地提高GPS系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性。只有符合隔離裝置協(xié)議的信息才能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置。(2)網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置實(shí)現(xiàn)安全策略的集中配置，與將網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題分散到各個(gè)客戶終端的策略相比，此方案配置更方便可靠。

3 系統(tǒng)在電力生產(chǎn)故障報(bào)修業(yè)務(wù)中的應(yīng)用展望

以國(guó)家電網(wǎng)公司95598服務(wù)熱線的事故報(bào)修業(yè)務(wù)為例展望基于電網(wǎng)GIS平臺(tái)車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)在電力搶修車(chē)輛調(diào)度與管理中的應(yīng)用。用電客戶發(fā)現(xiàn)電力故障通過(guò)電話告知95598服務(wù)中心，95598服務(wù)中心記錄故障描述及故障地點(diǎn)等重要信息并將該故障信息派發(fā)給電力故障處理中心。電力故障處理中心值班人員登陸車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行搶修工單的派發(fā)，首先根據(jù)故障描述信息在系統(tǒng)GIS地圖上定位故障點(diǎn)，然后查詢就近生產(chǎn)搶修車(chē)輛并派發(fā)工單任務(wù)，并將故障點(diǎn)附近的電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)傳輸給故障搶修人員，輔助其分析故障原因。生產(chǎn)搶修車(chē)輛及時(shí)抵達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)后，搶修人員開(kāi)展事故處理工作，并將現(xiàn)場(chǎng)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(tǒng)供95598服務(wù)中心調(diào)取查看。95598服務(wù)中心將最新的故障搶修信息通過(guò)短信的方式告知故障報(bào)修的用電客戶。車(chē)載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)與其他電力生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)(如95598系統(tǒng))等無(wú)縫集成，打造了集約高效、智能融合的電力搶修車(chē)輛管理平臺(tái)，使得電力故障搶修業(yè)務(wù)流程更加智能化，有效的縮短了搶修車(chē)輛的調(diào)度時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了對(duì)搶修車(chē)輛的全程監(jiān)控調(diào)度管理，提高了故障處理能力和供電服務(wù)水平。

[1]崔巍,王本德.電力搶修監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)及其通訊方式的研究[J].中國(guó)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(yè)配電AM/FM/GIS系統(tǒng)常見(jiàn)問(wèn)題探討[J].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào),2002,14(2):53-55

[4]李巍,徐北辰.電力企業(yè)信息集成技術(shù)及應(yīng)用[J].電力信息化, 2005.

梁磊(1982—),男 ,工程師,主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);范海波(1984—),男,工程師,主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù);郭瑞祥(1987—),男,工程師,主要研究方向?yàn)榈乩硇畔⑾到y(tǒng)。