内蒙古电力勘测设计院电力GIS系统设计技术方案

内蒙古电力勘测设计院电力GIS设计技术方案设计单位：内蒙电力勘测设计院送电工程处内蒙电力勘测设计院变电工程处内蒙电力勘测设计院系统工程处内蒙电力勘测设计院勘测工程处协作单位：广西桂能公司河北电力勘测设计院包头市供电局目录1电力GIS建设的必要性2建设目标3系统框架4实例应用1必要性随着经济建设和社会的快速发展，电网建设快速增长，电网用电负荷日益增长，电源与电网的关系日趋困难，电网规划及设计较以往任何时期都更为困难，传统电网规划和设计手段已经难以适应目前电网生产建设和发展的须要，电力设计企业须要采纳现代化的技术和管理手段来进行规划和设计，从而更加刚好地为业主供应优质、高效、平安的服务，并大幅提高设计质量和效率，较好地降低设计劳动强度，提高企业竞争力。电网是跨越大地理区域的工程，具有明显的地理特征，电力企业生产管理信息化工作中，采纳传统数据库技术难以达到有效管理的目的。地理信息系统（GIS）以地理空间数据为基础，采纳地理模型分析方法，可以适时供应多种空间地理信息。合理利用GIS系统强大的空间数据管理、处理和分析功能来处理电网规划和设计的相关信息，不仅极大地便利规划、设计数据的管理、提高设计人员的效率和降低设计人员的劳动强度，同时规划和设计将更直观、更具有交互性，规划设计的电网将更科学合理、平安牢靠、经济环保、节能降耗。系统总体界面2建设目标电力设计企业GIS系统最新的地形图、遥感影像、航测影像为基础数据，利用GIS技术，对送电线路、变电站、发电厂信息和项目规划、勘测、设计资料进行有机整合与管理，涵盖送电线路、变电站、电力系统、电源、通信、测绘、地质、水文、气象等相关专业，具备空间数据查询和分析功能，供应区域内的电网全面具体信息数据，在直观的机机交互式界面上操作和管理相关信息，实现电网的全面信息化和可视化规划、设计、建设和生产运行管理，优化电网结构，提高既有数据的资源共享程度，尽可能削减外业工作量，提高工作效率和精度，实现节能降耗要求。通过GIS系统建设，对电网相关各项业务数据进行地形化管理和直观查询、动态阅读电网建设成果、网上提交和上报各种工程成品数据、下载电网设计所需的各类数据、对设计规划过程供应各种必需的协助性工具、对已入库的既有数据进行整理归档和快速查询，从而实现专业之间数据共享和信息互通，避开“孤岛效应”，降低各专业的工作劳动强度，提高工作效率。系统建设的几大任务：1）更新规划设计所运用的基础测绘数据现阶段，大部分的电力设计单位都是基于1：1万或1：5万地形图进行设计，施工图阶段再进行工程实测或利用高精度的航测数据成果。由于我国目前已出版的地形图，大都是70年头左右测绘的，许多地形、地貌、地物已经发生改变，特殊是还有许多城市规划内、自然爱护区、军事区等障碍区须要标示到地形图上，否则室内设计的成果在野外须要做许多的改动才能符合实际状况，这极大的影响设计效率。本系统将现时性强、全数字化的1：5万遥感影像、高程模型和地形图应用于电网规划设计，提高室内设计的精确性，弥补因地形图现势性差带来的设计缺陷，同时，基于影像和三维场景的所址选择更直观、更科学家；招投标过程中，基于影像的线路设计方案使评定更直观。2）电网工程数据的管理和利用电力设计企业在完成电力工程设计后，成果大都以设计图纸和表格等形式存档，设计人员没有一个统一的平台，直观的查看电网信息，很难对线路状况有直观总体的了解和把握，不能便利的查询和利用已有的成果进行规划设计。GIS平台可以将电网相关各项业务数据进行地形化管理、阅读、查询和分析，使得：①管理者直观、宏观的了解电网状况；②设计人员快速、便利的了解所设计电网工程周边已有的电网状况、地形地貌和其他资料，协助进行新的设计；③对于电网运行人员，可以基于这些资料进行维护、检修。3）已收集资料的管理和利用在设计过程中，设计人员进行了大量收集和调绘工作，但相应的成果通常以相对分散的方式进行管理和利用。比如城镇规划区、文物爱护区、旅游规划区、生态爱护区、军事禁区、禁飞区等重要障碍区和地质钻孔资料、测绘限制点信息、水文气象资料、设计人员收集的图纸和达成的协议文本等，都是可以重复利用的资料和信息。利用GIS平台，这些资料可以统一进行图形化管理，便利查询，削减重复工作。4）已收集资料的管理和利用基于GIS平台管理的地形地貌、电网工程和外部资料，系统供从初步到细致的设计功能，使管理与设计无缝连接。基于大范围GIS地图，设计人员可以进行快速的电网规划和可研设计，当须要更加具体的设计时，本方案也供应特地的、三维数字化的线路设计和变电站、电源地址比选软件。专业的电网设计软件，可以基于GIS系统中的数字高程模型、卫星遥感影像和地形图等空间数据，结合电网专题数据，实现详尽的设计功能，改进作业手段，提升设计水平，加大设计深度，提高工作效率和设计质量，通过电脑仿真电网工程在野外的三维实景，不仅协助设计人员直观、便利、精细地进行设计，而且通过三维数字沙盘、虚拟数字交桩等技术和功能为运行单位和施工单位供应更为优质的服务。3系统框架系统框架1）系统最核心的部分，是电网设计GIS数据库，统一存储和管理基础地理数据、电网工程数据和外部资料。基础地理数据包括通过各种渠道购买和收集的卫片、航片、激光雷达数据、数字高程模型（DEM）、各种比例尺矢量地形图（DLG）和数字栅格图（DRG）等。电网工程数据包括线路、变电站、电源、通信线路等电网工程的位置、基本资料，经及于此相关的测量、水文、气象、地质资料。假如企业已有成熟的ERP或者OA系统，GIS系统也可与这些系统进行链接，以直观的地理方式实现工程具体资料的查询。外部资料包括污秽区图、气象区图、水文站、气象站、国家限制点、线路重复障碍区（城镇规划、乡村规划、旅游规划区、生态爱护区、文物爱护区、军事禁区）。2）系统通过GIS数据引擎访问数据，并基于GIS三维平台开发。3）电网工程GIS管理系统实现基础地理数据、元数据、电网工程数据、外部资料的录入、查询、统计、分析、显示，为设计人员供应翔实的资料和信息，提高设计效率。具体功能见功能需求。4）在电网工程GIS管理系统基础上，可以开发针对不同业务的专业系统，包括优化选线、电网规划管理、变电站选址设计等。4应用实例1）综合性数据中心系统建设完成之后，将成为电力设计企业里各专业的综合性数据中心。以GIS系统为纽带，以地理地图为载体，各专业设计人员就可以在同一个软件系统里对各个专业、各种数据、各类成果进行查询、统计和输出，能高速、高效地满意数据查询要求。2）线路三维优化选线在GIS系统里选择导出相关区域的数据到OnePLD（即：架空送电线路三维优化选线平台）数据库里，即可运用OnePLD，来进行线路的三维优化选线。OnePLD操作界面3）本地设计与规划电网工程系统专业用户在设计和规划电网工程时，可以运用本地数据编辑模式，即：设计和规划的成果（线路、变电站在、电源、通信线路等）都保存在本地计算机上，在降低数据库服务器压力的同时，还给彼此间相互沟通和工作汇报供应了便利。4）变电站和电源的三维选址通过GIS系统及其数据建设，用户运用统一的数据接口，运用相关配套软件，进行变电站和电源的三维选址操作，实现常规模式所不具备的真实、直观、精准的选址功能。三维变电站选址的界面5）三维地形阅读电网工程在建设有DEM（数字高程模型）和DOM（正摄影像）数据之后，系统可以对各种电网工作进行真实、直观地三维地