基于電網(wǎng)GIS平臺車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

梁磊 范海波 郭瑞祥

(安徽繼遠軟件有限公司,安徽合肥 230088)

基于電網(wǎng)GIS平臺車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)

梁磊 范海波 郭瑞祥

(安徽繼遠軟件有限公司,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(簡稱“電網(wǎng)GIS平臺”)的車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了電力生產(chǎn)搶修車輛的實時定位跟蹤、歷史軌跡回放、最優(yōu)路徑選擇和智能化調(diào)度管理,大大縮短了車輛的調(diào)度時間,提高了故障處理能力和供電服務(wù)水平。

GIS GPS 車輛監(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環(huán)節(jié)，都表現(xiàn)為空間性、復(fù)雜性等特點[1]。為了使電力系統(tǒng)經(jīng)濟、可靠、安全地運行，對電力搶險車輛的在線調(diào)度監(jiān)控成為一個研究熱點。如何有效管理、利用電力企業(yè)復(fù)雜的空間資源，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時收集，是電力企業(yè)生產(chǎn)管理和運營管理人員面臨的挑戰(zhàn)。我國車載GPS調(diào)度監(jiān)控系統(tǒng)方面的研究始于20世紀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、可擴展性差，沒有形成監(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電力企業(yè)的基于電網(wǎng)GIS平臺的車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)，以完善現(xiàn)有的電力生產(chǎn)服務(wù)車輛信息化管理手段，從而提升電力企業(yè)生產(chǎn)服務(wù)車輛的綜合管理水平。

1 電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺

電網(wǎng)GIS空間信息服務(wù)平臺(簡稱電網(wǎng)GIS平臺)是構(gòu)建在國家電網(wǎng)“SG186”一體化平臺之內(nèi)，實現(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)級電網(wǎng)空間信息服務(wù)平臺。

2 車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)研究與實現(xiàn)

2.1 車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)簡介

車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)，它基于GIS和GPS技術(shù)，同時利用移動車載GPS設(shè)備將電力客戶的報修信息、車輛調(diào)度信息、衛(wèi)星定位信息等通過移動通信網(wǎng)絡(luò)平臺在電力生產(chǎn)服務(wù)車輛和電力系統(tǒng)控制總臺之間雙向傳遞，它能夠集地理信息系統(tǒng)和被管理目標主體信息為一體，充分發(fā)揮其強大的地圖管理及顯示功能，實現(xiàn)對電力搶修車輛的實時監(jiān)控、調(diào)度、信息發(fā)布等功能。

2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計

2.2.1 總體概述

車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)是集GPS車輛實時數(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搶修車輛實時定位數(shù)據(jù)的有效集成。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)包括GPS車載終端、中心服務(wù)器和監(jiān)控管理中心三部分，車載終端和監(jiān)控管理中心通過移動通信網(wǎng)絡(luò)進行雙向的數(shù)據(jù)傳輸。

GPS移動終端通過GPS衛(wèi)星獲得車輛當前位置信息，并通過移動通信模塊回傳到監(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)庫服務(wù)器組成，負責GPS位置數(shù)據(jù)和車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)的接收和分發(fā)、駕駛員及車輛等資源信息管理、GIS地理信息管理、車輛歷史運行數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析和存檔等任務(wù)。監(jiān)控管理中心負責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)、車輛實時運行數(shù)據(jù)，同時提供用戶車輛監(jiān)控、調(diào)度、工單派發(fā)以及查詢統(tǒng)計、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、車輛軌跡數(shù)據(jù)庫以及其輔助數(shù)據(jù)庫等，該層提供統(tǒng)一的訪問接口，支持、實現(xiàn)系統(tǒng)各種功能對數(shù)據(jù)的需求；應(yīng)用層是在對數(shù)據(jù)訪問的基礎(chǔ)上建立的功能及功能組件，功能組件將不同的功能進行封裝形成組件庫，方便系統(tǒng)功能的擴展和修改，有利于開發(fā)和維護；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)中的計算機監(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，必須對電力信息內(nèi)網(wǎng)進行安全防護。從數(shù)據(jù)安全性方面考慮，車載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)，有效的保護了系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的安全性。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下兩點：

(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)議的信息才能通過網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置。(2)網(wǎng)絡(luò)安全隔離裝置實現(xiàn)安全策略的集中配置，與將網(wǎng)絡(luò)安全問題分散到各個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)故障報修業(yè)務(wù)中的應(yīng)用展望

以國家電網(wǎng)公司95598服務(wù)熱線的事故報修業(yè)務(wù)為例展望基于電網(wǎng)GIS平臺車載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)在電力搶修車輛調(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載GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)進行搶修工單的派發(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，然后查詢就近生產(chǎn)搶修車輛并派發(fā)工單任務(wù)，并將故障點附近的電網(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)搶修車輛及時抵達故障現(xiàn)場后，搶修人員開展事故處理工作，并將現(xiàn)場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短信的方式告知故障報修的用電客戶。車載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))等無縫集成，打造了集約高效、智能融合的電力搶修車輛管理平臺，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輛的調(diào)度時間，實現(xiàn)了對搶修車輛的全程監(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)常見問題探討[J].電力系統(tǒng)及其自動化學報,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,主要研究方向為計算機科學與技術(shù);范海波(1984—),男,工程師,主要研究方向為計算機科學與技術(shù);郭瑞祥(1987—),男,工程師,主要研究方向為地理信息系統(tǒng)。