營配貫通的低壓數(shù)據(jù)融合應(yīng)用研究

鄧振杰 白亮亮 劉勝利 宇文孝娣 殷悅

摘要：國網(wǎng)GIS作為電網(wǎng)建設(shè)的核心和基礎(chǔ)，通過分析智能電網(wǎng)現(xiàn)狀，提出智能化、多樣化的數(shù)據(jù)采集和融合方式，并介紹了數(shù)據(jù)融合原理和解決了數(shù)據(jù)融合過程中存在的問題，最后制定了具體數(shù)據(jù)融合流程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化。文章對營配貫通的低壓數(shù)據(jù)融合應(yīng)用進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：智能電網(wǎng)；地理信息系統(tǒng)；數(shù)據(jù)融合；電網(wǎng)建設(shè)；GIS建設(shè)；低壓數(shù)據(jù) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TP29 文章編號：1009-2374（2016）20-0038-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.20.017

隨著全球智能化的推進(jìn)，用電現(xiàn)狀也變得日益繁雜，給電網(wǎng)公司管理帶來很大挑戰(zhàn)。中國作為世界智能電網(wǎng)理論與實(shí)踐的引導(dǎo)者，保證了電力跨區(qū)域、遠(yuǎn)距離、高效率的輸送以及快速電網(wǎng)巡檢和搶修迫在眉睫。建設(shè)信息化、自動(dòng)化為特征的智能電網(wǎng)，充分發(fā)揮現(xiàn)有資源的能力，將電網(wǎng)現(xiàn)場設(shè)備監(jiān)控與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)檢修應(yīng)用有效地結(jié)合在一起，從而保證供電的可靠性、穩(wěn)定性。營配貫通的低壓部分?jǐn)?shù)據(jù)融合是一種結(jié)合日益發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和GPS、GIS技術(shù)、無線通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化、信息化、自動(dòng)化、智能化的巡檢及搶修現(xiàn)場作業(yè)的移動(dòng)端應(yīng)用。

1 現(xiàn)狀

1.1 國網(wǎng)GIS建設(shè)現(xiàn)狀

在智能電網(wǎng)的建設(shè)中，以GIS為核心的電網(wǎng)管理，實(shí)現(xiàn)了可視化的配網(wǎng)管理和配電網(wǎng)規(guī)劃，同時(shí)引入自動(dòng)化以及地理信息實(shí)現(xiàn)交互性管理。進(jìn)行GIS網(wǎng)絡(luò)的分析，保證了分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，保證國網(wǎng)公司在全球范圍內(nèi)的競爭力。在整個(gè)GIS平臺建設(shè)的過程中，最關(guān)鍵的是地理信息的錄入，一種高效的信息錄入方式是完善GIS建設(shè)的關(guān)鍵因素。營配貫通主要是更新和完善GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)，在整個(gè)GIS系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù)的過程中，最大的難度是低壓數(shù)據(jù)的錄入。低壓數(shù)據(jù)的采集目標(biāo)使?fàn)I銷數(shù)據(jù)和配網(wǎng)數(shù)據(jù)能完美地銜接在一起。

1.2 低壓數(shù)據(jù)采集現(xiàn)狀

由于國內(nèi)地勢結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變，因此導(dǎo)致低壓采集方式多樣化，例如一些先進(jìn)的低壓采集設(shè)施利用智能電表實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)傳送功能、遠(yuǎn)程遙控開關(guān)功能、監(jiān)控電壓并反饋信息功能、斷電定位功能等。一些偏僻的地方可能需要手工繪圖和手工錄入信息?？傮w而言，國內(nèi)采集方式主要集中在以下三種方式：

1.2.1 基于CORS基站的網(wǎng)絡(luò)RTK。RTK（Real Time Kinematic）稱為實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)就是利用地面上布設(shè)的一個(gè)或多個(gè)基準(zhǔn)基站組成GPS連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS），綜合利用各個(gè)基站的觀測信息，電力空間數(shù)據(jù)采集可以利用GPS實(shí)時(shí)差分定位測量方式進(jìn)行采集。

1.2.2 GPS手持機(jī)亞米級測量。利用一臺基準(zhǔn)站和幾臺數(shù)據(jù)接收機(jī)，通過接收全球定位衛(wèi)星或北斗衛(wèi)星的差分實(shí)時(shí)信號，消除對流層效應(yīng)以及電離層帶來的干擾，進(jìn)行實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)，將移動(dòng)站數(shù)據(jù)采錄完成后，利用同步的基站數(shù)據(jù)及精密星歷，獲取較高精度的坐標(biāo)成果。

1.2.3 利用高精度影像圖數(shù)據(jù)。對滿足精度的影像圖的區(qū)域，充分利用影像圖數(shù)據(jù)。依比例輸出影像圖數(shù)據(jù)，現(xiàn)場標(biāo)繪電力數(shù)據(jù)，圖解空間坐標(biāo)。對影像變化區(qū)域或影像判讀不清的地方采用測距儀測距或常規(guī)測量方法配合處理。

2 營配貫通數(shù)據(jù)錄入

2.1 營銷客戶信息采集簡介

低壓數(shù)據(jù)的采集主要是完成應(yīng)用客戶信息的錄入，即營銷客戶信息的錄入。

在電力營銷的過程中，用戶作為電力營銷的最末端，低壓信息的錄入主要是完成用戶信息由底層到頂層屬性的歸檔。因此，在整個(gè)GIS平臺的搭建過程中，GIS需要電力營銷客戶的信息主要包括空間信息、屬性信息以及設(shè)備信息等，空間信息是指經(jīng)緯度坐標(biāo)。各類配網(wǎng)設(shè)備及營銷資源對應(yīng)的坐標(biāo)信息。屬性信息是指各類配網(wǎng)設(shè)備及營銷資源的名稱、ID、電壓等級、所輸配網(wǎng)設(shè)備與營銷資源之間的連接、從屬、對應(yīng)等關(guān)系信息。整個(gè)采錄結(jié)構(gòu)如圖1所示，運(yùn)用PDA或平板電腦將營銷客戶信息錄入，然后通過USB或網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送到移動(dòng)作業(yè)服務(wù)器，供移動(dòng)作業(yè)服務(wù)器進(jìn)行處理。

2.2 營配數(shù)據(jù)運(yùn)維邊界

隨著國家電網(wǎng)公司信息化建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，公司統(tǒng)一建設(shè)的GIS、PMS、營銷業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心等基礎(chǔ)信息已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)全面上線運(yùn)行，各系統(tǒng)專業(yè)應(yīng)用方向不同，因此缺乏對所有系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)一致性的有效管控，導(dǎo)致各系統(tǒng)長期多軌維護(hù)。在低壓數(shù)據(jù)采集的過程中，常會(huì)涉及到低壓數(shù)據(jù)采集范圍，建立明確的數(shù)據(jù)采集邊界是完成數(shù)據(jù)融合的保障，營配數(shù)據(jù)管理主要是以用戶接入點(diǎn)作為分界線，運(yùn)檢部門維護(hù)接戶線、低壓用戶接入點(diǎn)及以上低壓電網(wǎng)設(shè)備，營銷部門維護(hù)表箱數(shù)據(jù)及集成關(guān)聯(lián)信息（用戶/表箱/虛擬表箱和接入點(diǎn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系）。因此，在營配數(shù)據(jù)融合的過程中，主要負(fù)責(zé)完成用戶信息、表箱信息以及接入點(diǎn)等信息的采集。

2.3 低壓數(shù)據(jù)采集原則

在營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中新增數(shù)據(jù)采錄工具菜單，采錄工具模塊主要實(shí)現(xiàn)營銷數(shù)據(jù)采錄模板導(dǎo)出、采錄數(shù)據(jù)錄入并在營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)界面實(shí)現(xiàn)專變用戶與電網(wǎng)設(shè)備掛接和用戶站內(nèi)一次接線圖繪制、數(shù)據(jù)采錄質(zhì)量核查、數(shù)據(jù)采錄進(jìn)度統(tǒng)計(jì)。為了便于數(shù)據(jù)便捷、高效的處理，在滿足性能指標(biāo)的前提下，盡可能地滿足如下原則：（1）基于模型驅(qū)動(dòng)，方便設(shè)備屬性的配置；（2）在“變電站-10kV饋線-配變-低壓線路-客戶”的一體化模型基礎(chǔ)上，在農(nóng)村以及偏遠(yuǎn)地帶，引入臺區(qū)化概念，設(shè)計(jì)分布式數(shù)據(jù)采錄模式；（3）引入自動(dòng)化采錄方式，利用RFID掃描計(jì)量箱一維碼信息，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的記錄計(jì)量箱信息；（4）數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)將數(shù)據(jù)庫分為空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，每一個(gè)數(shù)據(jù)集都保存為一個(gè)表存放在數(shù)據(jù)庫中，屬性數(shù)據(jù)主要有用戶數(shù)據(jù)、設(shè)施內(nèi)容數(shù)據(jù)等。空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)是兩種分離的數(shù)據(jù)，這兩種數(shù)據(jù)最終通過屬性數(shù)據(jù)中的鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配和對接，最終實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)；（5）信息的錄入格式同GIS所要求格式一致，例如經(jīng)緯度信息錄入遵循WGS-84坐標(biāo)系，同GIS一致，方便數(shù)據(jù)快速導(dǎo)入。

3 低壓數(shù)據(jù)融合原理

營配貫通的數(shù)據(jù)融合保證了營銷業(yè)務(wù)水平的提升以及營配數(shù)據(jù)的質(zhì)量，同時(shí)支撐GIS數(shù)據(jù)更新，保障生產(chǎn)指揮搶修平臺建設(shè)，完善生產(chǎn)指揮搶修平臺故障研判和指揮功能。為了保障營配數(shù)據(jù)一體化，即實(shí)現(xiàn)“一方維護(hù)，多方使用”的原則，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的每項(xiàng)屬性都確定唯一的來源系統(tǒng)，建立低壓營配數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)場景，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)生變動(dòng)時(shí)，方便數(shù)據(jù)維護(hù)。

3.1 低壓營配數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)場景

當(dāng)用戶銷戶或搬遷時(shí)，低壓計(jì)量箱中的數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)生變動(dòng)，低壓計(jì)量箱異動(dòng)在營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)中發(fā)起，并將異動(dòng)數(shù)據(jù)維護(hù)至營銷數(shù)據(jù)庫，生成計(jì)量箱的唯一標(biāo)識（營銷_ID）；通過營銷GIS將圖形數(shù)據(jù)維護(hù)至電網(wǎng)GIS平臺數(shù)據(jù)庫，生成電網(wǎng)圖形唯一標(biāo)識（GIS_ID），并在電網(wǎng)GIS平臺數(shù)據(jù)庫中建立GIS_ID與業(yè)務(wù)ID（營銷_ID）的對應(yīng)關(guān)系。

3.2 低壓數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)原理

低壓數(shù)據(jù)融合包括站線變數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)采錄治理、數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查和綜合查詢統(tǒng)計(jì)四個(gè)部分，營配站線變數(shù)據(jù)是營配集成信息落地的重要階段，是營配信息集成利用信息技術(shù)，建成“站-線-變-戶”的一體化數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)采錄治理利用數(shù)據(jù)采錄原則，保證電網(wǎng)數(shù)據(jù)核查的依據(jù)。數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查主要完善數(shù)據(jù)屬性和完整性的排查，綜合查詢統(tǒng)計(jì)是管理各個(gè)部門業(yè)務(wù)進(jìn)程的支撐。

4 營配低壓數(shù)據(jù)融合流程

低壓用戶營配數(shù)據(jù)采錄工作包括外業(yè)數(shù)據(jù)采集及內(nèi)業(yè)系統(tǒng)導(dǎo)入兩大部分工作，包括“采集資料準(zhǔn)備”“現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集”“成果整理及核查”“數(shù)據(jù)導(dǎo)入及歸檔”“GIS建模及掛接”五個(gè)流程。

4.1 數(shù)據(jù)系統(tǒng)導(dǎo)出

導(dǎo)出采集模板和采集臺區(qū)示意圖，在現(xiàn)場采集前，將按線路導(dǎo)出的用戶及變壓器臺賬進(jìn)行室內(nèi)核實(shí)，將能確認(rèn)銷戶的用戶進(jìn)行標(biāo)注，以提高工作效率，避免現(xiàn)場工作時(shí)間的浪費(fèi)。

4.2 數(shù)據(jù)現(xiàn)場采錄

采集計(jì)量箱坐標(biāo)、屬性信息及箱表關(guān)系信息，并確認(rèn)低壓用戶接入點(diǎn)。

4.3 內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理及成果核查

將外業(yè)采集結(jié)果按模板填寫規(guī)范整理成可導(dǎo)入采錄工具的格式。將整理完成的數(shù)據(jù)模板反饋營銷班組進(jìn)行缺失（銷戶）數(shù)據(jù)確認(rèn)及新增（業(yè)擴(kuò)）數(shù)據(jù)確認(rèn)；營銷班組完成確認(rèn)后將數(shù)據(jù)交由運(yùn)檢班組對掛接點(diǎn)信息進(jìn)行確認(rèn)。

4.4 數(shù)據(jù)錄入及歸檔提交

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)和提交至GIS。

4.5 圖形建模及營配數(shù)據(jù)貫通

通過電網(wǎng)GIS平臺客戶端或營銷GIS應(yīng)用圖形控件，將采錄數(shù)據(jù)導(dǎo)入電網(wǎng)GIS平臺。低壓用戶采錄數(shù)據(jù)導(dǎo)入GIS后，電網(wǎng)GIS平臺將低壓用戶設(shè)備的上級電源信息反饋至營銷系統(tǒng)，營銷系統(tǒng)同步更新用戶電源信息，進(jìn)而確保營銷電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)與運(yùn)檢電網(wǎng)資源數(shù)據(jù)的一致性。

5 低壓數(shù)據(jù)融合效果

將采錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行核查之后，將數(shù)據(jù)提交給營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)。營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)更新后，數(shù)據(jù)提交至GIS，通過采錄工具將已歸檔的數(shù)據(jù)，按照電網(wǎng)GIS平臺的數(shù)據(jù)要求導(dǎo)出Excel表格。通過電網(wǎng)GIS平臺客戶端或營銷GIS應(yīng)用圖形控件，將采錄數(shù)據(jù)導(dǎo)入電網(wǎng)GIS平臺。對批量導(dǎo)入的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，取得GIS數(shù)據(jù)建模。

6 結(jié)語

在城市密集化、業(yè)務(wù)海量化的電力發(fā)展形勢下，用電用戶覆蓋范圍廣、構(gòu)成復(fù)雜、種類繁多及服務(wù)質(zhì)量要求多。高效的低壓數(shù)據(jù)采錄可保證配網(wǎng)及時(shí)建立站、線、變相關(guān)信息，保證表箱資產(chǎn)管理以及箱、表對應(yīng)關(guān)系管理部署。完成低壓用戶采錄模塊及異動(dòng)流程的部署。

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