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三维GIS在电力通信网管理系统中的应用发布时间：2023-01-31T02:43:47.682Z 来源：《中国科技信息》2022年第18期作者：周聪[导读] 电力通讯系统运维管理过程，为了合理使用通信装置与传送线缆的GIS性质周聪国网四川省电力公司巴中供电公司（四川巴中 636000）摘要:电力通讯系统运维管理过程，为了合理使用通信装置与传送线缆的GIS性质，精确、直观把握布设在全网的设备工作状态，跟踪与研究通信数据流路由，研究依靠三维GIS模拟引擎OSG,引入电力通信系统资源信息与地理信息资料，把电力通信装置、线缆以及通信数据流建模，规划基于三维现实地理场景的软件系统，并基于该系统上发挥了三维可视化作用，既改变了即有管理平台的显示及操作形式，还提供了更多、更精确、更直接的管理数据,出现新的管理作用，为电力通讯系统资源管理及调度决策带来了迅速、高效地支撑。
关键词:电力通信系统；三维GIS;OSG;数据管理1、GIS含义GIS是集地理学、几何学、计算机科学和各种应用对象于一体的整体性高新科技，是依靠现代计算机图形与资料库平台来获取、控制、处理、分析、创模、呈现地理图形与属性信息的计算机平台，对空间信息根据地理坐标和空间位置完成各种处理、对属性信息有效管理、分析各种空间实体与相互关系。
经有效融合现实生活中的各种数据和反映地理部位的图形数据且按照客户需求来研究这些内容把研究结果用作决策依据，且可以通过地图、图形或信息的方式代表处理的结果，增强了客户管理与决策的准确化及合理化。
伴随我国各个行业数字化的铸件深入，针对GIS系统的需求不断提高。
在政府主管机关、科研范围的协同研究下，GIS系统水平已满足世界先进水平，并普遍用于水利、环保、电力、测量、电信和城市公共管理等方面，涌现出类似超图及中地这种GIS系统的骨干公司，促进了我国数字化建设。
2、三维 GIS技术于电力通讯网管理方面的运用2.1地形创模和处理怎样迅速创建大面积地形模型信息，并科学组织和管理大量地形信息,是完成该系统的前提条件。
电网可视化管理系统Grid Visual Management System(基于GIS的配电管理公共应用平台)产品介绍书成都致远软件有限公司2007年11月1. 背景随着“十一五”电力建设规划的逐步实施，城市配电网络变得更加复杂。
整个配电网设备众多，网络及电气接线复杂，用户和负荷的信息量猛增，生产运行管理等参数动态变化频繁，现有的电网运行管理手段难以适应现代化城乡电网建设和发展的需要。
目前，在配电网管理中主要存在以下问题：1)系统孤立、数据分散当前，大部分建成的管理信息系统（MIS）都是以部门业务为驱动进行建设的，这势必会造成系统孤立、数据分散的现状。
数据在部门内可以做到局部共享，部门与部门之间却难以实现数据的交换和共享。
从整个电网企业的管理来看，数据普遍存在“不全面、不一致、不及时、不正确”的现象。
比如：✧生产部门不能共享营销部门的客户档案信息，会影响台区线损计算的准确程度，也难以确定停电影响的范围，更容易引发服务投诉事件。
✧调度、营销部门不能共享计划停电和故障停电的相关信息（包括故障报修信息、受影响的用户档案以及停电检修的进度信息）。
用户档案不准确、更新不及时会严重影响停电通知书的准确送达，停电检修进度和故障报修信息的不透明也会影响客户服务中心的咨询和解释工作。
✧城市配电网络庞大、复杂，设备种类繁多，配网数据存储方式多样化（包括数据库存储、CAD图纸文档、word文档、以及原始的纸介质文档），变动后的数据不能及时更新，运行人员无法及时地查询和分析电网数据，造成配电网安全作业风险增大。
2)以“设备为主线”的局部管理，而非以“电网为主线”的整体管理目前的生产管理信息系统基本上是以“设备为主线”的局部管理，大多局限于对设备台帐、图纸资料以及统计报表的管理。
而电网企业的生产、规划、管理和经营具有许多天然的空间网络拓扑特征，以“设备为主线”的系统无法管理、展现这一特征。
主要表现如下：✧缺乏GIS（地理信息系统）技术的支撑，不能对电网设备、客户位置、公共基础设施的空间地理分布信息进行统一的空间拓扑管理，因此无法对整个电网资产、网络布局进行直观的、可视化的管理和控制。
配电管理GIS系统在现代社会，电力供应的稳定与高效对于各行各业的正常运转以及人们的日常生活至关重要。
为了实现更优质、更可靠的配电服务，配电管理 GIS 系统应运而生。
这一系统融合了地理信息系统（GIS）技术与配电管理的专业需求，成为了电力领域的一项重要创新。
那么，究竟什么是配电管理 GIS 系统呢？简单来说，它是一种将电力设施、线路等配电相关的信息与地理空间数据相结合的综合性管理工具。
通过数字化的地图和详细的数据库，它能够清晰地展示电力网络的布局、设备的位置以及各种运行参数。
想象一下，当电力运维人员面对一张传统的纸质电路图时，要想快速准确地了解某个区域的配电情况并非易事。
但有了配电管理 GIS 系统，一切都变得直观而清晰。
系统中的地图可以精确到每一根电线杆、每一个变压器的位置，并且能够实时显示它们的运行状态。
这不仅大大提高了运维人员的工作效率，还为故障排查和维修提供了有力的支持。
配电管理 GIS 系统的核心功能十分强大。
首先，它具备精准的地理定位功能。
这意味着当发生电力故障时，系统能够迅速确定故障发生的具体位置，并通过与周边设施和线路的关联分析，快速判断可能的故障原因和影响范围。
其次，系统能够对电力设备进行有效的资产管理。
从设备的采购、安装到维护、报废，整个生命周期都能在系统中得到详细记录和跟踪，从而确保设备的合理使用和及时更新。
再者，它还支持负荷预测和规划功能。
通过对历史用电数据和地理区域发展趋势的分析，系统可以为电力企业的未来发展提供科学的规划依据，避免出现供电不足或过剩的情况。
在实际应用中，配电管理 GIS 系统为电力企业带来了诸多显著的好处。
例如，在故障抢修方面，以往工作人员可能需要花费大量时间去现场查找故障点，而现在借助系统的定位和分析功能，能够迅速到达现场并进行修复，大大缩短了停电时间，提高了供电可靠性。
对于新的配电设施建设项目，系统可以根据现有网络的负载情况和地理环境，优化设施的布局和选型，降低建设成本。
三维GIS输电线路运行管理系统的开题报告一、研究背景输电线路是电力系统的重要组成部分，其运行管理对于保障电网安全稳定运行至关重要。
当前，传统的二维GIS（地理信息系统）已经广泛应用于输电线路运行管理中，通过与其他配套系统结合，可实现对线路的实时监控、故障定位、预警提示、运行评估等功能，提高线路的运营效率和安全性。
但是，随着电网的快速发展和升级改造，传统的二维GIS已经不能满足运行管理的需求，无法深度融合电网数据、信息和人员，实现三维可视化、全方位分析和决策支持。
因此，开展三维GIS输电线路运行管理系统的研究和应用势在必行。
二、研究内容本研究将重点关注三维GIS输电线路运行管理系统的设计、建设和应用，其中主要包括以下内容：1. 设计理念及技术架构：基于电网GIS、物联网、云计算等技术，构建三维GIS输电线路运行管理系统的技术框架和架构，结合电网行业特点，提出设计理念和目标。
2. 数据集成与建模：通过多源数据采集、预处理和集成，实现对电网线路、设备、环境等信息进行建模和维护，形成完整的三维GIS建模体系。
3. 可视化与分析：基于三维地图平台，实现线路的三维可视化展示和动态更新，可以灵活选择视角和时间维度展示不同的信息，同时结合数据挖掘、分析等算法，进行线路状态的预测、评估和优化。
4. 决策支持与应用：将三维GIS输电线路运行管理系统的数据、分析结果和决策方案结合起来，为运营管理人员提供精准、及时的决策支持服务，优化线路运行效率和安全性。
三、研究意义三维GIS输电线路运行管理系统的建设和应用，将为电网监管部门和电力企业提供全新的电网运行管理手段，具有以下几个方面的意义：1. 提升电网运行管理水平：通过三维地图展示线路信息，实现运行全景呈现和实时监控，及时发现和解决线路问题，提高运行安全性和可靠性。
2. 优化运行决策效率：结合数据分析和算法，为运行管理决策提供更科学、直观的依据，能够迅速洞察运行问题、预测运行趋势、优化运行方案，提高决策效率和运行效果。
电力配网三维GIS管理系统建设草案泰瑞数创科技（北京）有限公司目录1、建设背景 (3)2、总体设计 (4)2.1总体目标 (4)2.2安全设计 (5)2.2.1、网络安全 (5)2.2.2、数据安全 (5)2.2.3、系统安全 (6)2.3设计原则 (7)2.3.1统一规划，分步建设 (7)2.3.2可靠性原则 (7)2.3.3规范性原则 (7)2.3.4实用性原则 (7)2.3.5先进性原则 (7)2.3.6可扩展性原则 (8)2.3.7开放性原则 (8)2.3.8安全性原则 (8)2.4项目系统建设标准 (8)2.5系统的总体结构 (9)2.5.1系统软硬件环境 (9)2.5.2系统软件结构体系 (10)2.5.3系统网络拓扑图 (12)2.6系统的功能结构图 (13)2.7主要的实现技术 (14)2.7.1、海量数据生成三地形技术 (14)3、系统功能 (15)3.1系统总体功能模块 (15)3.2主要功能列表 (16)3.3 系统功能详述 (20)3.3.1三维地图浏览功能 (20)3.3.2配网管理功能 (24)3.3.3配网规划功能 (30)3.3.4业扩报装功能 (30)3.3.5电力应急 (31)3.3.6大用户管理 (33)3.3.7协同办公 (34)3.3.8系统管理 (35)4、功能扩展（二期） (35)4.1与可靠性系统接口 (35)4.2巡视和调度管理 (36)4.3与SCADA 系统接口 (36)4.4与客户营销系统接口 (36)4.5与监管中心系统接口 (36)1、建设背景目前，客户服务中心刚成立不久。
客户中心作为客户用电以及对外服务的窗口部门，需要准确及时的了解电力配网的线路资料及其状态等信息，以便于业扩工作的开展和对客户提供优质的服务。
目前配网资料管理主要以人工方式进行管理，这种管理方式存在以下问题：1、容易造成资料的不一致：由于是手工管理，如果生产上有新增、异动、或者仅仅是修改资料，这种信息上的变化很难及时的通知到每个相关人员，如客户中心。
供电所电网线路3DGIS平台的研发的开题报告一、项目背景电力系统是国家基础设施之一，也是一项重要的公共服务。
传统的电网管理模式已经不能满足现代化的需求，因此电力行业数字化转型迫在眉睫。
随着信息技术的不断发展和应用，3D（三维）地理信息系统（GIS）越来越被应用于电力行业中。
3D GIS平台利用卫星图像和遥感技术采集的地理数据，可以将电力设施、线路等物理要素以三维的形式展示出来，让管理人员通过立体式的模型与电力设施实现互动，更加直观、高效地进行电网规划、设计、建设、运营、维护和安全监管。
二、项目内容以某地供电所为对象，在该供电所范围内利用3D GIS技术实现电网线路与周边环境的三维化管理平台建设。
具体工作内容包括：1. 通过空间数据采集、处理，建立供电所及周边电网线路的数据底图，实现数据精准定位和维护管理；2. 通过全息影像、全景影像、特定数据层等数据展示技术，将供电所及周边电网线路以三维的方式展示出来，认识电网线路对周边环境的影响；3. 实现电网线路的拓扑关系分析，构建与差异化水平、稳态电压、电流值等相关的三维统计图表，发现及时处理电网线路异常情况；4. 开发基于GIS的实时数据应用系统，实现对供电所及周边电网线路及时监控，提高电力供应保障水平。
三、项目意义1. 提高供电所及周边电网线路的管理效率，减少因信息缺失、信息错误等带来的时间成本和金钱成本。
2. 进一步推进电力行业数字化转型，提高电力系统的智能化程度；3. 减少供电所及周边电网线路可能带来的对环境和人员的伤害和风险，实现对电网线路的实时监控和管理。
四、项目安排1. 数据采集和处理工作：2021年9月~2021年11月2. 3D GIS平台研发工作：2021年12月~2022年3月3. 系统应用研发工作：2022年4月~2022年6月4. 系统优化和测试：2022年7月~2022年8月五、预算及收益项目总预算：100万元预计收益：提高系统的管理效率，减少系统因信息缺失、信息错误等带来的时间成本和金钱成本，为供电所及周边电网线路安全稳定运行提供有力保障。
电力配网三维ＧIＳ管理系统建设草案泰瑞数创科技（北京）有限公司目录1、建设背景ﻩ错误!未定义书签。
2、总体设计 ................................................................................................. 错误!未定义书签。
2.1总体目标............................................................................................ 错误!未定义书签。
2．2安全设计ﻩ错误!未定义书签。
2．2．１、网络安全....................................................................... 错误!未定义书签。
2．2．2、数据安全ﻩ错误!未定义书签。
2.2.3、系统安全............................................................................. 错误!未定义书签。
2.3设计原则ﻩ错误!未定义书签。
2．３.１统一规划,分步建设......................................................... 错误!未定义书签。
2.3.2可靠性原则ﻩ错误!未定义书签。
2.3.3规范性原则ﻩ错误!未定义书签。
2.3.4实用性原则ﻩ错误!未定义书签。
2．３.５先进性原则....................................................................... 错误!未定义书签。
2.3.6可扩展性原则ﻩ错误!未定义书签。
2.３．７开放性原则ﻩ错误!未定义书签。
2.３.８安全性原则ﻩ错误!未定义书签。
2.4项目系统建设标准ﻩ错误!未定义书签。
２.５系统的总体结构ﻩ错误!未定义书签。
2．5.1系统软硬件环境.................................................................. 错误!未定义书签。
2.5.２系统软件结构体系ﻩ错误!未定义书签。
2.5.3系统网络拓扑图.................................................................... 错误!未定义书签。
132.6系统的功能结构图ﻩ2.7主要的实现技术................................................................................ 错误!未定义书签。
2.7．1、海量数据生成三地形技术ﻩ错误!未定义书签。
3、系统功能ﻩ错误!未定义书签。
３.1系统总体功能模块.......................................................................... 错误!未定义书签。
３.2主要功能列表ﻩ错误!未定义书签。
3．３系统功能详述ﻩ错误!未定义书签。
3.3.１三维地图浏览功能............................................................... 错误!未定义书签。
３．3．2配网管理功能.................................................................. 错误!未定义书签。
3.3.3配网规划功能........................................................................ 错误!未定义书签。
3．３.４业扩报装功能................................................................... 错误!未定义书签。
3.３.5电力应急.............................................................................. 错误!未定义书签。
3.3．６大用户管理......................................................................... 错误!未定义书签。
3．3.７协同办公............................................................................. 错误!未定义书签。
3.3.８系统管理............................................................................... 错误!未定义书签。
４、功能扩展(二期)ﻩ错误!未定义书签。
4.1与可靠性系统接口ﻩ错误!未定义书签。
36４．2巡视和调度管理ﻩ4.3与SCＡDA 系统接口ﻩ错误!未定义书签。
36４.4与客户营销系统接口ﻩ４.5与监管中心系统接口...................................................................... 错误!未定义书签。
1、建设背景目前，客户服务中心刚成立不久。
客户中心作为客户用电以及对外服务的窗口部门，需要准确及时的了解电力配网的线路资料及其状态等信息,以便于业扩工作的开展和对客户提供优质的服务。
目前配网资料管理主要以人工方式进行管理,这种管理方式存在以下问题:１、容易造成资料的不一致：由于是手工管理,如果生产上有新增、异动、或者仅仅是修改资料，这种信息上的变化很难及时的通知到每个相关人员,如客户中心。
这种情况长时间累积下来的后果就会导致各个部门、各个相关的业务人员所掌握的配网信息的不一致性,从而对开展工作照成影响。
2、信息的无法及时共享：最新的资料只有通过电子文档或纸质文档进行传递,无法保证信息的及时性、准确性，也不能保证传递到每个相关的部门及人员。
3、不够形象直观：目前的管理方式很难与地理信息建立直接地物关系,不够直观。
４、查阅、统计不方便:在手工管理方式下,无论是简单的查询还是复杂的信息统计，都是很繁琐的工作，效率低下。
２、总体设计２.1总体目标配网三维ＧＩS系统采用B/Ｓ和Ｃ/Ｓ结合架构,以国际先进的三维地理信息系统平台为基础平台,用关系型数据库进行一体化数据库管理,应用3DGＩS技术、计算机信息技术和三维全景建模技术，为配电网络运行管理提供一种基于地理空间的信息共享平台,在此平台上能够有效地将地理信息、电网设备图形信息与设备台帐信息等属性数据有机结合、统一管理；并达到跨系统、跨部门、跨地域的数据共享,为配网的生产管理、运行管理、规划设计、辅助决策提供了有力的支持，从而加快配电网络规划速度、提高设备管理的水平和工作效率，实现配网的信息化、流程化、规范化、精细化管理。
系统的具体目标如下:1、领导在审批用电方案时,能够直观的在地图上看到实物参考信息，如目前的线路状况、附近的变电站、开关站、分支箱的进出线信息、接线图,周边的建筑物、道路、河流分布情况等。
２、为业扩报装业务办理工作提供依据，业扩人员、客户经理在办理业扩事务时，借助电子地图,能够制定出更合理的供电方案。
3、配网三维GＩS系统能提供丰富的参考信息，为配电网络发展规划提供技术支持。
4、客服人员变动频繁，借助配网三维GIＳ系统，新员工能更快地掌握配网的分布情况，更快、更好的提供客户服务。
５、有配网三维ＧIS系统作为支撑，配网资料管理更为方便，保证了配网信息管理的准确性、一致性,并能实现共享,能够提供更优质的服务。
６、配网三维GIS系统提供强大的统计查询功能，除提供按设备关键字进行全局搜索外，还提供按地名、建筑物名关键字进行全局搜索,大大提高了工作效率。
２．2安全设计2.2.1、网络安全对于内网用户,严格用户访问数据库服务器和ｗｅb服务器的口令和权限，将用户划分为系统管理员、数据维护用户、查询用户等不同身份，分别赋予不同的网络资源、网络使用权限和不同的安全等级，实现网络集中统一的管理，网络资源安全、充分的利用。
对于外网的数据查询用户，要严格控制用户的访问权限。
另外在数据服务器和WＥB服务器之间需要设置防火墙，同时通过网络管理软件，对网络的访问者进行监控。
２．2.2、数据安全设备数据信息是关系服务安全的重要基础资料，数据安全性尤为重要,系统从硬件配置、网络安全、系统权限的方面保证数据的安全性,提供可靠的数据保护。
按照B2级安全标准建立安全策略,如对不同的数据指定不同的安全级别、对敏感数据进行加密、对每个用户授予特定的安全等级,使最终产品安全级别达到B２级。
现有的操作系统（如UNIX、Ｗindoｗs Ｓerveｒ）和商用数据库都只达到C2级的安全标准,GIS平台在OS和DBMS上建立，要达到B２级安全标准,GIS平台按照B２级安全标准建立安全机制。
但仅仅如此，并不能保证整个GIS系统达到了B２级标准，因为用户可以不经过ＧＩS平台而是直接从OＳ或DBMS进入系统，访问空间数据。
因此,还采取其它安全措施如采用第三方的数据加密产品、OS安全插槽层代理产品、身份识别产品等,以保证对整个系统的任何访问都经过GIS平台并得到控制，保证整个系统达到B２级的安全标准。
(1)数据备份系统提供数据备份和恢复工具，用户可以利用该工具定期对数据进行备份,并能够在服务器出现故障的时候，能够将数据进行恢复。
（2）权限控制系统提供全面的权限管理手段,可以根据用户对不同数据访问需要，设置不同的权限,并严格控制数据的编辑、查询以及分析控制，如国防单位。
（3）磁盘镜像系统硬件采用两台服务器，实现双机热备份，并采用磁盘镜像，加配磁带机以保证系统的安全。
同时采用配分软件，对网络上的服务器硬盘及磁盘阵列做不同等级的RＡID容错,保证服务器系统在任意一个硬盘出现故障时以及任何一台服务器出现故障时系统都可以正常运行2.2.3、系统安全信息系统的安全涉及到物理安全、网络安全和数据安全及数据访问控制等。
物理级的安全包括对机房设施和环境、计算机硬件和软件、网络联接方式等采取防范措施；网络级的安全主要是对连网用户远程访问的控制方法,保证不使非法用户入侵系统资源。
数据安全包括数据的安全存放和应急恢复以及数据的分级管理。
2.3设计原则2.3.1统一规划，分步建设系统应进行科学规划，根据目前德阳配网现状以及将来的发展情况,以及资金投入情况,项目建设的基础条件情况和建设的难易程度,确定分步建设的内容。
