馬振宇，梁青龍，趙珊珊，錢(qián)麗華，費(fèi)偉林

(1.國(guó)網(wǎng)浙江省電力有限公司 浙江 杭州 310012；2.嘉興數(shù)科測(cè)繪科技有限公司，浙江 嘉興 314000)

在電力工區(qū)，隨著項(xiàng)目的開(kāi)展，紙質(zhì)圖紙檔案日積月累，數(shù)量龐大，利用傳統(tǒng)檔案柜管理方式存在如下問(wèn)題：（1）查找費(fèi)時(shí)費(fèi)力。（2）借閱容易丟失、破損。（3）圖紙檔案中的桿塔、線(xiàn)路等空間位置對(duì)不熟悉項(xiàng)目概況的人來(lái)說(shuō)不夠直觀形象，定位較困難，須實(shí)際去現(xiàn)場(chǎng)查看，影響工作效率。（4）不同部門(mén)數(shù)據(jù)共享不暢，例如線(xiàn)路設(shè)計(jì)部門(mén)進(jìn)行線(xiàn)路設(shè)計(jì)時(shí)，須經(jīng)各部門(mén)審批，經(jīng)過(guò)各種煩瑣手續(xù)，才能去電力工區(qū)借閱相關(guān)數(shù)據(jù)，這是因?yàn)楦鞑块T(mén)數(shù)據(jù)孤立存放，沒(méi)有形成電力數(shù)據(jù)跨部門(mén)信息共享，導(dǎo)致形成信息孤島，影響數(shù)據(jù)使用效率。

針對(duì)傳統(tǒng)紙質(zhì)圖檔管理的弊端，借助全國(guó)數(shù)字化改革的開(kāi)展，利用數(shù)字化手段，以電力工區(qū)紙質(zhì)圖檔管理方式為突破口，利用WebGIS（網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)）和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，建立基于Web-GIS的電力圖檔管理信息系統(tǒng)，以提高電力圖檔管理的效率。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)路線(xiàn)

系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，客戶(hù)端不用安裝任何插件，打開(kāi)瀏覽器輸入系統(tǒng)地址就能使用。整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)采用微軟ASP.NET MVC4.5架構(gòu)進(jìn)行構(gòu)建，分層設(shè)計(jì)，各層各司其職，方便后期功能擴(kuò)展和維護(hù)。前端UI控件采用EasyUI+JQuery進(jìn)行前端界面布局。數(shù)據(jù)庫(kù)前后臺(tái)交互采用微軟ORM（object-relational mapping）框架EF（entity framework）實(shí)現(xiàn)，達(dá)到快速高效，節(jié)省開(kāi)發(fā)時(shí)間的目的。根據(jù)國(guó)家電網(wǎng)公司要求，為數(shù)據(jù)安全，系統(tǒng)須部署在內(nèi)網(wǎng)使用，因此系統(tǒng)中的衛(wèi)星影像地圖不能調(diào)用在線(xiàn)Google或百度等地圖，須采用離線(xiàn)地圖瓦片數(shù)據(jù)，利用地圖服務(wù)發(fā)布引擎工具，發(fā)布成符合OGC（open geospatial consortium）規(guī)范的WMTS地圖服務(wù)[1]，供系統(tǒng)調(diào)用，作為系統(tǒng)地圖底圖使用。地圖距離、面積量測(cè)、空間分析等GIS功能利用開(kāi)源的LeafletJS實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)采用微軟的SQL Server 2016實(shí)現(xiàn)，它能較好實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的查詢(xún)、插入、刪除、空間分析等操作。對(duì)紙質(zhì)圖檔的電子化和內(nèi)容識(shí)別，采用帶有OCR（optical character recognition）功能的高清拍攝儀或智能掃描儀，輔助人工糾錯(cuò)[2]。主要步驟為：（1）紙質(zhì)圖檔掃描成PDF文件；（2）項(xiàng)目名稱(chēng)、設(shè)計(jì)單位、施工單位、竣工時(shí)間等信息利用OCR從掃描的PDF文件中識(shí)別，結(jié)合人工糾錯(cuò)獲取，最后生成項(xiàng)目信息表格；（3）以識(shí)別出的項(xiàng)目名稱(chēng)建立文件夾，掃描后的PDF文件，識(shí)別后的項(xiàng)目相關(guān)信息表格存入對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目文件夾中。通過(guò)上述步驟實(shí)現(xiàn)紙質(zhì)圖檔資料的數(shù)字化入庫(kù)工作。

1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

由于電網(wǎng)數(shù)據(jù)涉密，因此系統(tǒng)部署在內(nèi)網(wǎng)，與互聯(lián)網(wǎng)物理隔離，訪問(wèn)服務(wù)器前必須經(jīng)過(guò)防火墻，以保證系統(tǒng)安全，地圖底圖通過(guò)調(diào)用離線(xiàn)地圖數(shù)據(jù)發(fā)布的WMTS服務(wù)實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

各模塊的具體功能為：（1）圖檔采集實(shí)現(xiàn)的功能是對(duì)紙質(zhì)圖檔資料的掃描和智能識(shí)別，獲取紙質(zhì)檔案的PDF電子文檔和識(shí)別出的相關(guān)信息文檔。（2）數(shù)據(jù)管理功能是當(dāng)新的工程開(kāi)始或新的圖檔資料產(chǎn)生后，用戶(hù)需要對(duì)其進(jìn)行歸檔處理。歸檔的業(yè)務(wù)流程包括新建項(xiàng)目/圖檔信息，填寫(xiě)相關(guān)表述信息，把采集歸類(lèi)的資料分類(lèi)上傳到系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)項(xiàng)目中，記錄紙質(zhì)圖檔資料的物理狀態(tài)（存放位置，是否借閱等）。（3）圖檔臺(tái)賬包括圖檔展示，按樹(shù)狀形式對(duì)圖檔進(jìn)行組織顯示，同時(shí)可按照線(xiàn)路名稱(chēng)、工程名稱(chēng)、電壓等級(jí)、年份等條件切換，形成不同的樹(shù)狀組織形式。數(shù)據(jù)樹(shù)狀組織通過(guò)后臺(tái)組成符合要求的JSON數(shù)據(jù)，前端利用開(kāi)源的ZTree控件實(shí)現(xiàn)[3]。圖檔展現(xiàn)形式通過(guò)單擊或勾選圖檔臺(tái)賬樹(shù)中的節(jié)點(diǎn)，根據(jù)圖檔的坐標(biāo)信息在地圖上進(jìn)行展示。查詢(xún)統(tǒng)計(jì)，根據(jù)各種條件篩選出符合條件的數(shù)據(jù)，并可對(duì)查詢(xún)結(jié)果進(jìn)行各類(lèi)統(tǒng)計(jì)。圖檔操作，選中相應(yīng)圖檔，在系統(tǒng)中可直接瀏覽相應(yīng)的圖檔，可根據(jù)相關(guān)的權(quán)限設(shè)置，對(duì)圖檔進(jìn)行預(yù)覽、打印、在線(xiàn)修改、刪除、收藏、上傳新版本、查看歷史版本信息、下載、批量打包下載等操作。（4）地圖操作，主要實(shí)現(xiàn)圖層操作、距離、面積量測(cè)、地圖定位等。（5）運(yùn)維管理，主要實(shí)現(xiàn)用戶(hù)管理、權(quán)限管理、角色管理、部門(mén)管理、系統(tǒng)日志等功能，保障系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能

2.1 電力圖檔數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建

電力圖檔數(shù)據(jù)庫(kù)中主要管理的信息如下：（1）各類(lèi)電子文檔信息，包含根據(jù)技術(shù)路線(xiàn)中的紙質(zhì)圖檔電子化操作步驟，把電力紙質(zhì)圖檔生成電子PDF文件和識(shí)別出來(lái)的其他項(xiàng)目信息表格。跟電力項(xiàng)目相關(guān)的其他文檔如桿塔明細(xì)表、絕緣子、避雷器、線(xiàn)路交叉跨越、導(dǎo)地線(xiàn)、線(xiàn)路危險(xiǎn)點(diǎn)（如鳥(niǎo)巢）等信息。上述文檔整理好后，存儲(chǔ)在以電力項(xiàng)目名稱(chēng)作為文件名稱(chēng)的文件夾中。（2）電力項(xiàng)目空間和屬性信息，包含電力線(xiàn)路空間走向坐標(biāo)和線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)規(guī)格、生產(chǎn)廠家等屬性信息。電力線(xiàn)路架空部分中桿塔坐標(biāo)信息和桿塔型號(hào)、材質(zhì)、照片等屬性信息。電力線(xiàn)路地下電纜部分中電纜井坐標(biāo)和電纜井尺寸、照片等屬性信息。絕緣子、避雷器、線(xiàn)路“三跨”、危險(xiǎn)點(diǎn)的坐標(biāo)位置用其對(duì)應(yīng)的桿塔空間坐標(biāo)來(lái)代替，如某個(gè)避雷器的定位坐標(biāo)用該避雷器所在的桿塔坐標(biāo)表示。（3）電子文檔數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)信息，線(xiàn)路空間信息與該線(xiàn)路下的絕緣子文檔、桿塔明細(xì)表、線(xiàn)路交叉跨越文檔、線(xiàn)路“三跨”文檔、導(dǎo)地線(xiàn)文檔、危險(xiǎn)點(diǎn)文檔和其他相關(guān)文檔關(guān)聯(lián)。桿塔空間信息與“一塔六照”（從不同角度拍攝桿塔6張照片，例如塔頭、基底等）照片信息和桿塔型號(hào)、材質(zhì)、類(lèi)型等說(shuō)明信息關(guān)聯(lián)。

空間信息中的點(diǎn)、線(xiàn)、面等坐標(biāo)信息利用SQL Server geometry數(shù)據(jù)類(lèi)型的WKT（well-known text）格式存儲(chǔ)，WKT是一種文本標(biāo)記語(yǔ)言，用于表示矢量幾何對(duì)象，標(biāo)準(zhǔn)由OGC制定[4]。例如在SQL Server中插入一個(gè)空間點(diǎn)數(shù)據(jù)，語(yǔ)法如下：INSERT tableName[(字段)]VALUES (geometry::STGeo-FromText('POINT(經(jīng)度 緯度)',4326)。語(yǔ)句中的4326表示坐標(biāo)系為WGS84[5]。

2.2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)效果

2.2.1 圖檔臺(tái)賬

電力圖檔項(xiàng)目按“電壓等級(jí)-電力線(xiàn)路-桿塔”層級(jí)，利用目錄樹(shù)進(jìn)行組織，桿塔用桿塔編號(hào)來(lái)表示，圖檔電子資料與目錄樹(shù)中各層級(jí)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，如電力線(xiàn)路中的交叉跨越、危險(xiǎn)點(diǎn)等電子圖檔資料，與目錄樹(shù)層級(jí)中的電力線(xiàn)路數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)?！耙凰铡彪娮訄D檔資料與目錄樹(shù)層級(jí)中的桿塔進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

點(diǎn)擊目錄樹(shù)中的電力線(xiàn)路，按電壓等級(jí)用不同顏色在地圖上顯示電力線(xiàn)路的路徑和相關(guān)簡(jiǎn)要屬性信息窗口，點(diǎn)擊窗口中的“查看詳情”可查看電力線(xiàn)路的詳細(xì)信息，與電力線(xiàn)路相關(guān)的電子圖檔在詳細(xì)信息頁(yè)面中以附件形式展現(xiàn)，用戶(hù)可下載相關(guān)電子圖檔信息。還可查看電子圖檔對(duì)應(yīng)的紙質(zhì)檔案所在檔案柜的位置，如檔案柜的行列號(hào)等。

點(diǎn)擊目錄樹(shù)中的電力線(xiàn)路下的桿塔，可在地圖上定位桿塔位置，可點(diǎn)擊“一塔六照”和“查看詳情”執(zhí)行相關(guān)操作。如圖3～5所示。

圖3 圖檔臺(tái)賬目錄樹(shù)展示及電力線(xiàn)

圖4 桿塔詳細(xì)信息

2.2.2 查詢(xún)統(tǒng)計(jì)

根據(jù)條件查詢(xún)各類(lèi)信息，查詢(xún)條件有工程名稱(chēng)、線(xiàn)路名稱(chēng)、竣工年份、電壓等級(jí)（下拉選擇）、信息類(lèi)別（下拉選擇，里面有桿塔、絕緣子、線(xiàn)路交叉跨越、導(dǎo)地線(xiàn)、圖檔等選項(xiàng)）。當(dāng)信息類(lèi)別選擇桿塔時(shí)候，則只查詢(xún)統(tǒng)計(jì)某線(xiàn)路下的所有桿塔信息；當(dāng)信息類(lèi)別選擇圖檔時(shí)，查詢(xún)條件會(huì)增加圖檔名稱(chēng)、圖檔類(lèi)別（下拉選擇，選項(xiàng)有施工圖、竣工圖、設(shè)計(jì)圖），借閱狀態(tài)（下拉選擇，選項(xiàng)有借出、在庫(kù)）。查詢(xún)統(tǒng)計(jì)某條線(xiàn)路下的所有信息。

圖5 與線(xiàn)路關(guān)聯(lián)的各類(lèi)圖檔信息列表

2.2.3 數(shù)據(jù)管理

對(duì)項(xiàng)目工程和電力線(xiàn)路兩大類(lèi)進(jìn)行管理，電力線(xiàn)路從屬于某個(gè)工程項(xiàng)目。電力線(xiàn)路下面又包含線(xiàn)路信息、桿塔信息、絕緣子信息、交叉跨越、各類(lèi)圖檔信息。通過(guò)數(shù)據(jù)管理可對(duì)上述全部信息進(jìn)行新增、編輯、刪除、查詢(xún)等操作。

桿塔數(shù)據(jù)的管理通過(guò)Excel模板批量導(dǎo)入和導(dǎo)出，還可根據(jù)桿塔建設(shè)和退役情況對(duì)桿塔運(yùn)行桿號(hào)和物理?xiàng)U號(hào)重新排桿編號(hào)，實(shí)現(xiàn)桿塔的動(dòng)態(tài)管理。

對(duì)項(xiàng)目工程、電力線(xiàn)路項(xiàng)目及桿塔等關(guān)聯(lián)的各類(lèi)電子文檔進(jìn)行管理。上傳文檔操作步驟如下：（1）選擇文檔所屬的項(xiàng)目工程名稱(chēng)；（2）選擇所屬電力線(xiàn)路；（3）電壓等級(jí)（根據(jù)所選線(xiàn)路自動(dòng)獲得）；（4）圖紙類(lèi)型（下拉選擇：設(shè)計(jì)圖、施工圖、竣工圖）；（5）選擇圖檔文件類(lèi)別（下拉選擇：桿塔、基礎(chǔ)、絕緣子、其他）；（6）選擇設(shè)計(jì)階段（根據(jù)圖紙類(lèi)型自動(dòng)獲取）；（7）填寫(xiě)檔案編號(hào)；（8）填寫(xiě)所在卷；（9）填寫(xiě)所在冊(cè)；（10）填寫(xiě)紙質(zhì)材料存放的柜號(hào)；（10）填寫(xiě)紙質(zhì)圖檔在檔案柜所在的行列號(hào)；（11）選擇歸檔時(shí)間；（12）填寫(xiě)備注信息；（13）選擇圖檔電子文件，點(diǎn)擊保存即可完成電子圖檔資料的上傳。

2.2.4 個(gè)人中心

個(gè)人資料包含以“我的資料”“我的收藏”“我的上傳”“我的下載”4個(gè)模塊?！拔业馁Y料”主要是個(gè)人基本信息；“我的收藏”主要是個(gè)人收藏的各類(lèi)電子圖檔資料清單列表；“我的上傳”主要是個(gè)人上傳的各類(lèi)電子圖檔資料；“我的下載”是個(gè)人下載的各類(lèi)電子圖檔資料。

3 結(jié)束語(yǔ)

在電力工區(qū)傳統(tǒng)紙質(zhì)圖檔管理基礎(chǔ)上，利用WebGIS和計(jì)算機(jī)相結(jié)合的技術(shù)手段，把電子圖檔和圖檔所在項(xiàng)目空間位置進(jìn)行結(jié)合，本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)信息化管理系統(tǒng)，通過(guò)該系統(tǒng)，能在地圖可視化狀態(tài)下，對(duì)各類(lèi)紙質(zhì)圖檔的電子資料進(jìn)行上傳、下載、查詢(xún)、空間定位等管理，突破了傳統(tǒng)單一的圖檔系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路和管理方式，直觀形象。

此系統(tǒng)目前在嘉興電力工區(qū)已經(jīng)正式投入使用，使用以后極大提高了電力檔案的查詢(xún)、瀏覽效率，打破了檔案數(shù)據(jù)跨部門(mén)使用信息孤島，突破了檔案數(shù)據(jù)的使用方式。系統(tǒng)使用后，電力設(shè)計(jì)部門(mén)若須借閱電力工區(qū)的項(xiàng)目檔案，通過(guò)管理員可配置系統(tǒng)用戶(hù)和權(quán)限登，陸系統(tǒng)后，在電腦上查詢(xún)、下載所需要檔案數(shù)據(jù)，十分便捷。

針對(duì)前期項(xiàng)目的線(xiàn)路走向、每個(gè)桿塔的位置和周邊環(huán)境等都只能在圖紙上查看，不能在具有道路、地名、地形等衛(wèi)星影像上疊加查看情況，系統(tǒng)使用后，可在衛(wèi)星影像圖上定位圖檔項(xiàng)目線(xiàn)路、桿塔等空間位置，再查看相關(guān)聯(lián)的圖檔資料，顛覆了傳統(tǒng)圖檔的使用方式。

綜上所述，在電力行業(yè)檔案信息化管理系統(tǒng)中，本文提出的方法是一種創(chuàng)新，在其他電力企業(yè)或其他行業(yè)對(duì)檔案信息系統(tǒng)建設(shè)方式和思路上，具有一定推廣和應(yīng)用價(jià)值。