我國電力移動GIS技術的應用與展望

■王海嘯

（河南恒旭力創測繪工程有限公司 河南鄭州450000）

我國電力移動GIS技術的應用與展望

■王海嘯

（河南恒旭力創測繪工程有限公司 河南鄭州450000）

移動GIS作為一種便捷的數據采集和現場作業工具，可顯著提高電網生產和管理的工作效率。以移動GIS的研究和應用為背景，簡要介紹了移動GIS的應用需求、建設模式、技術架構、并對移動GIS未來應用情況進行了展望。

電力移動GIS現場作業線路巡檢建設規劃

地理信息系統（Geospatial Information System，GIS）作為一種資源圖形化管理與可視化分析的手段，廣泛地應用于電網企業的發電、輸電、變電、配電、用電、調度、通信等專業，可有效提高數據采集、存儲效率，提升故障定位、分析、處理能力，為電網的運行分析提供輔助決策支持，同時有效降低企業生產運營風險。移動GIS作為一種便捷的數據采集和現場作業工具，可顯著提高電網生產和管理的工作效率。經過若干年的適應性調整和完善，電網GIS地理信息服務平臺、生產管理系統與營銷系統已進入深化應用階段，輸配電巡檢搶修和營銷業擴報裝、抄表管理、電費收繳、用電檢查、95598業務處理、計量點管理、電能采集、能效管理等應用對移動GIS的需求越來越強烈，移動GIS的建設已迫在眉睫。

1　電力移動GIS需求分析

隨著手持便攜設備的發展，移動設備在日常生活和工作中的應用越來越廣泛。移動辦公應用技術不僅可以在日常生產業務中使用，在應對緊急事件中更能發揮巨大優勢。在信息化不斷推進的過程中，利用移動終端開展業務的現場作業已成為電力行業重要的工作方式之一。移動GIS的引入是對原已在電力行業得到廣泛應用的地理信息系統的有效延伸。

移動GIS與無線定位技術相融合，產生全新的應用模式，使空間地理信息系統應用得到更深層次的提升。它可擺脫時間與空間上的限制，無論何時何地都能提供相關的地圖信息，同時也是信息發布的便捷媒介。移動GIS平臺也可兼具手持智能終端的多樣性、定制性、擴展性等特點，根據不同工作類型的現場作業需要進行功能組合與拓展，充分發揮其強大的靈活性。

正是由于其兼具智能移動終端定位精準、擴展性強、方便快捷等特點，移動GIS可廣泛應用于電網企業的生產、營銷、應急和車輛調度管理等領域，同時還可應用于電網企業調度運行管理、工程建設管理、物資調撥管理等領域。

2　電力移動GIS建設關鍵技術

電力移動GIS的關鍵技術主要有空間數據壓縮、高性能電網圖形渲染以及電網數據分區及同步等。

（1）空間數據壓縮。在有限的無線網絡帶寬，以及有限的移動設備內存容量和CPU處理能力下，為了減少冗余數據讀取所帶來的增加I/O開銷和內存占用，提高資源使用效率，可定義適合于電力行業的空間數據的組織模型以及空間索引，綜合運用點抽稀、電網數據壓縮等空間數據壓縮技術優化原始空間數據結構，形成最終無重復數據、內容緊湊的空間數據壓縮/索引存儲模型。①空間數據抽稀。空間數據抽稀技術在保證圖形顯示質量的前提下，定義了一個過濾閾值，提取盡可能少的特征點來表達完整的GIS空間信息，其處理速度僅與空間數據量成正比。②空間數據壓縮。考慮到現有移動設備的CPU處理能力，在保證系統運行速度可接受的基礎上，一方面采用高效的壓縮/解壓縮算法對電網數據進行處理，另一方面剔除移動GIS中不需要的內容，形成內容緊湊的圖形存儲模型，減少空間占用。

（2）高性能電網圖形渲染。電網圖元符號多，組合復雜，必須采用高效的優化算法，通過建立快速空間索引，采用高效的緩存策略、靈活的圖層配置、動畫效果等支持矢量要素和高效渲染地圖技術，才能解決大數據量要素矢量回執效率及性能問題。

①空間數據網格索引。在使用空間數據壓縮技術存儲的基礎上，為加快空間數據的檢索訪問速度，通過對壓縮的空間數據構建網格索引，能快速定位空間數據。

②緩存策略。通過制定高效的緩存策略，將已讀取的空間數據進行部分緩存，提高電網數據讀寫效率。

③電網圖層配置。合理定義電網設備圖層顯示方案，不同的電網設備數據分別加載至相應的層級，分層加載顯示。④圖形特性。針對部分電力設備的加載渲染耗時的特性，均衡時間與實際顯示情況，在一定的程度上對圖元進行削減或簡化。⑤補間動畫。在表現層將地圖的展示與用戶手勢相結合，通過補間動畫技術，使圖像顯示從當前地圖至新渲染的地圖平滑過度，減輕移動終端性能不足對用戶體驗造成的負面影響，增強移動GIS與用戶的交互性。

（3）電網數據分區及同步。電網資源空間數據量巨大（省級區域內一般具有千萬級的電網設備），空間數據的有效組織與管理是GIS系統應用成功與否的關鍵，在移動GIS應用上更是如此。電力移動GIS的電網數據存儲采用空間分區、專題分層的數據組織方法，將電網數據按一定的方式進行分層、分區劃分，根據電網移動GIS應用類型進行數據的按需抽取、增量更新。①電網數據分區。通過移動GIS主站的空間數據分層分區管理功能，從全量空間數據劃分出不同的分區數據范圍。②電網數據抽取、轉換。按照移動應用類型從電網GIS平臺數據心中，針對具體的分區范圍進行空間數據的抽取、轉換壓縮、建立索引，形成適用于移動設備存儲和應用的電網數據。③電網數據同步。使用電力移動GIS應用系統進行電網空間數據的采集、校驗后，利用數據同步工具將采集成果一鍵式無縫地導入到電網GIS平臺，實現現場設備臺賬、空間信息智能采集。

3　結語

從現有的電力移動GIS在電力生產和管理中的研究和實踐來看，該技術的應用可有效輔助業務人員開展日常工作，大大提升了現場工作和電網管理的效率，節約了人工成本及資源，并對生產管理系統、營銷系統、應急管理系統等業務的集成、融合和信息共享發揮了紐帶作用。移動GIS不僅僅可應用于生產、營銷的現場故障搶修作業與車輛調度，還可以在輸配電線路巡檢、現場兩票、現場搶修單、故障單填報、業擴報裝、抄表管理、電費收繳、用電檢查、電能采集、能效管理、應急調度、現場指揮等一系列現場作業和協調工作中發揮更大的作用。電力移動GIS在電力業務中還有諸多用武之地，深入挖掘其業務需求，將其作為各類信息系統的有效延伸，使其成為全方位的輔助工具，是效率和管理提升的有效途徑。

K9[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-236-1