GIS地圖數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)分析

王大為

摘 要：隨著我國社會生產(chǎn)用電總需求量的不斷提高，我國電力企業(yè)在供電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面取得了很大的進(jìn)步。電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在日常運(yùn)行過程中，需要對其進(jìn)行監(jiān)控管理，從而準(zhǔn)確掌握電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)對其進(jìn)行調(diào)整，還能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行故障進(jìn)行監(jiān)測，其中GIS地圖數(shù)據(jù)庫發(fā)揮了重要的作用。本文對GIS地圖數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上的電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)進(jìn)行了深入地研究與分析，并提出了一些合理的意見和措施，旨在進(jìn)一步促進(jìn)我國電力網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理工作質(zhì)量提升。

關(guān)鍵詞：GIS地圖數(shù)據(jù)庫;電力網(wǎng)絡(luò);監(jiān)控管理;應(yīng)用形式;優(yōu)化策略

傳統(tǒng)電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)主要是以人力作為核心的管理模式，從而容易受到人為主觀因素的影響，導(dǎo)致監(jiān)控管理工作效率降低，且準(zhǔn)確性較差?；贕IS技術(shù)為電網(wǎng)監(jiān)控管理提供了新的發(fā)展思路，通過加入數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)處理器以及相關(guān)的輸入設(shè)備，能夠完成自動化數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)字化輸出，從而能夠有效提高電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)運(yùn)行效率提高。為此，本文設(shè)計(jì)了一套以GIS地圖數(shù)據(jù)為核心的電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，經(jīng)過實(shí)踐檢測證明該系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用效果，能夠全面提高電網(wǎng)監(jiān)控工作綜合質(zhì)量。

1電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

硬件是本次系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，GIS地圖數(shù)據(jù)庫是地圖測繪的數(shù)據(jù)前提，GIS地圖數(shù)據(jù)庫的建立需要在一定基礎(chǔ)上建立并完成實(shí)時動態(tài)數(shù)據(jù)更新，其中符號庫和素材庫在GIS地圖數(shù)據(jù)庫建立中發(fā)揮著輔助作用，能夠提供更加豐富的制圖素材[1]。在GIS地圖數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)上建立電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)的硬件主要包括傳感器、處理器、主機(jī)、數(shù)據(jù)輸入和輸出設(shè)備、數(shù)據(jù)儲存設(shè)備和通信設(shè)備。數(shù)據(jù)采集模塊是系統(tǒng)的底層，由多個傳感器所構(gòu)成，主要負(fù)責(zé)電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行數(shù)據(jù)收集，共同構(gòu)成了電力網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理數(shù)據(jù)檢測節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)的實(shí)時監(jiān)測。傳感器將所收集的信息傳遞到處理器模塊中，完成對收集數(shù)據(jù)的初步分析，可靠率能夠達(dá)到95%以上;數(shù)據(jù)通過處理器傳遞到主機(jī)進(jìn)行下一步的加工和分析，從而完成對數(shù)據(jù)的全面處理，得到管理系統(tǒng)和管理人員所需要的信息;數(shù)據(jù)在處理完成后會達(dá)到存儲設(shè)備進(jìn)行儲存，通信設(shè)備則是將各個硬件設(shè)備之間建立連接，從而完成數(shù)據(jù)傳輸，通信設(shè)備主要為能夠?qū)崿F(xiàn)信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娎|、光纜等。當(dāng)硬件系統(tǒng)所收集的信息出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)則會自動發(fā)出報(bào)警，從而為管理人員發(fā)出預(yù)警提醒，能夠提高電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行安全性和可靠性[2]。

2電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在建立電網(wǎng)監(jiān)控所需要的GIS地圖數(shù)據(jù)庫時，需要注意一下三個問題：（1）根據(jù)分層結(jié)構(gòu)對各種圖形和數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的配置，且必須保證每一層的屬性是唯一的。（2）根據(jù)GIS地圖數(shù)據(jù)庫所對應(yīng)的比例尺組織背景圖，將線路、塔桿等進(jìn)行科學(xué)地定位和布置，確保電網(wǎng)規(guī)劃科學(xué)性。（3）需要以當(dāng)前地區(qū)的實(shí)際情況對電網(wǎng)GIS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠滿足當(dāng)?shù)氐某鞘幸?guī)模，防止該系統(tǒng)出現(xiàn)與實(shí)際情況不匹配的問題。

根據(jù)GIS地圖數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)所建立的電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，是一個較為復(fù)雜的過程，需要考慮到多種影響因素，結(jié)合實(shí)際電網(wǎng)監(jiān)控管理工作所需，設(shè)計(jì)對應(yīng)的軟件功能，才能夠確保軟件功能為該系統(tǒng)的運(yùn)行提供完善的軟件支持[3]。

2.1數(shù)據(jù)采集

在本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，加入了多種數(shù)據(jù)傳感器，每個數(shù)據(jù)傳感器之間相互獨(dú)立，同時又工程了一個完整的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中傳感器能夠完成對電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的收集，是實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測的基礎(chǔ)。在不發(fā)生數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，傳感器會處于睡眠狀態(tài)，數(shù)據(jù)采集模塊會處于地電流接收狀態(tài);而當(dāng)電網(wǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳遞時，系統(tǒng)會自動接收到主機(jī)所傳出的采集命令，從而開始對電網(wǎng)運(yùn)行情況進(jìn)行檢測和數(shù)據(jù)收集，并根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)發(fā)出相應(yīng)的指令和記錄，其中所涉及的數(shù)據(jù)采集量較大[4]。

2.2數(shù)據(jù)處理橋梁

在對電網(wǎng)運(yùn)行檢測數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，處理器在接收到從各個傳感器所傳回的數(shù)據(jù)后，傳感器中的軟件會將信息進(jìn)行分類和整理，根據(jù)信息不同的特質(zhì)進(jìn)行初步分析，從而得到某個工作環(huán)節(jié)所需要的數(shù)據(jù)。矢量數(shù)據(jù)分析包括多邊形重新分類、邊界整合、空間數(shù)據(jù)查詢和肥力等，結(jié)合數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析處理，能夠有效提高電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析和處理效率，并提高數(shù)據(jù)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3數(shù)字化處理

通過數(shù)據(jù)輸入設(shè)備將數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，并將該數(shù)據(jù)傳遞到主機(jī)中，則能夠完成對數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析和處理。數(shù)字化處理主要包括將所獲得的柵格數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成為點(diǎn)、線、面數(shù)據(jù)，將矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行交互式地圖識別，從而能夠達(dá)到數(shù)字化的目的。經(jīng)過數(shù)字化處理后的數(shù)據(jù)，則能夠表現(xiàn)出電網(wǎng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)超過所設(shè)置的安全閾值時，系統(tǒng)則會發(fā)出報(bào)警提醒，從而能夠?qū)﹄娋W(wǎng)運(yùn)行故障進(jìn)行預(yù)測和報(bào)警，提高電網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的安全性[5]。

2.4實(shí)驗(yàn)檢測

將基于GIS地圖數(shù)據(jù)庫的電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)應(yīng)用在實(shí)際監(jiān)測過程中，GIS地圖數(shù)據(jù)庫的技術(shù)優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，能夠滿足電網(wǎng)監(jiān)控管理多項(xiàng)實(shí)際內(nèi)容所需，實(shí)現(xiàn)了對電力設(shè)備和線路的添加、定位、移動、跟蹤和查詢功能，提高了電網(wǎng)監(jiān)控管理工作的效率和精準(zhǔn)度，降低了人工勞作強(qiáng)度，使綜合成本得到了更為全面的優(yōu)化。因此，該系統(tǒng)在電網(wǎng)監(jiān)控管理中具有良好的效果，通過對硬件和軟件的設(shè)計(jì)能夠發(fā)揮出較好的監(jiān)控效果，適合在我國部分電網(wǎng)中使用。

結(jié)束語

綜上所述，本文詳細(xì)闡述了GIS地圖數(shù)據(jù)庫技術(shù)在電網(wǎng)監(jiān)控管理系統(tǒng)中的應(yīng)用方式，經(jīng)過實(shí)踐檢測具有良好的效果，希望能夠?qū)ξ覈娏ζ髽I(yè)發(fā)展起到一定的幫助作用。

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