可導航輸電線路電子地圖的研發

李孟，于喬，李晨，寇巖，李艷

（1.國網青島供電公司，山東 青島 266000；2.國網山東省電力公司經濟技術研究院，山東 濟南 250000；3.國網技術學院，山東 濟南 250002）

0 前言

根據輸電線路點多面廣，分散偏遠的實際情況，短時間熟悉線路難度較大，精準定位線路故障點效率較低，需要建設“互聯網+輸電線路”的運維管控平臺，以實現輸電線路信息共享。

1 輸電線路運維管控平臺建設需求

需要開發一個具有導航功能的電子地圖，即在電子地圖上面增加一層輸電線路圖層，用來記錄線路的位置和走向，并具備導航功能。輸電線路運維管控平臺主要包括兩個方面：一是全網輸電線路接線圖，展示從每基桿塔位置，到每條線路具體走向，到全市或局部線路宏觀布局各個層面的線路地理信息，可以根據不同需求，自主選擇展示內容。二是到達任意線路或桿塔的導航服務、分享設備位置給平臺外設備的服務、記錄和查閱運動軌跡的服務、查看實時交通路線擁堵情況等服務。

2 系統結構

可導航輸電線路電子地圖主要由四部分組成，即：人機交互界面、功能模塊、數據存儲和地圖平臺。可導航輸電線路電子地圖作為一個地圖類應用，需要能完成搜索目標（搜索功能），確定用戶所在點（定位功能），計算用戶所在點到目標點的交通道路，并將用戶從所在點導航至目標點（導航功能），這就是功能模塊的任務。

圖1 四大模塊的響應關系

人機交互界面的主要任務是將調用功能模塊的按鍵和功能模塊的響應結果友好地展示在手機屏上。而這兩個模塊均需要地圖平臺的支持：人機交互界面顯示于地圖圖層，功能模塊需要地圖平臺的LBS（基于位置的服務，Location Based Service)支持。數據存儲模塊主要肩負著地圖數據和輸電線路和桿塔數據的存儲與調用兩大任務。四大模塊響應關系見圖1。

2.1 人機交互界面

地圖應用在布局方面采用三段式，頂部加入搜索框，中間為地圖顯示界面。

2.2 定位功能模塊

使用者當前位置是地圖平臺和導航系統的一個重要參數，用戶需要通過這個定位點了解自己在地圖中的具體位置、自己與目標之間的相對位置。準確定位直接影響導航結果[1-3]。

程序打開后自動運行，首次定位成功后自動將使用者所在地放置手機屏幕中央，并作明顯標記，提醒使用者定位已成功并實時監控。當程序接收到點擊定位鍵命令時，迅速移動定位點到屏幕中心。當程序接收導航命令時，調用后臺的定位數據為導航模塊使用。定位模塊流程圖見圖2。

圖2 定位模塊流程

2.3 搜索功能模塊

搜索功能模塊基本原理是從線路列表中搜索與搜索框關鍵字對應的線路名稱，然后根據線路名稱提取對應的數據庫表單，進而在線路圖層中繪制桿塔和線路，然后將線路圖層顯示在地圖圖層上。搜索模塊流程圖見圖3。

2.4 導航功能模塊

導航功能需要計算出用戶所在點到用戶目標點之間的交通路徑，并引導用戶遵守交通法規運動，常見的有兩種方案，一種是本頁面內導航，一般叫“線路規劃”，或“算路”；另一種是切換成導航專用頁面，一般叫“導航”。其實質都是“線路規劃+引導”[4-6]。導航模塊流程圖見圖4。

圖3 搜索模塊流程

圖4 導航模塊流程

2.5 數據存儲安全

數據安全性主要涉及線路和桿塔的坐標數據。我國規定禁止使用未經加密的GPS坐標直接用于民用地圖軟件，必須保證桿塔坐標的安全性和合法性。

電子地圖提供GPS轉化為電子坐標的程序接口，可以供使用者將GPS坐標加密為符合法律要求的電子坐標。所以本項目組編程將線路桿塔坐標批量加密為電子坐標，同時加入了自己的加密算法，對電子坐標進行了二次加密，獲得密碼坐標，數據庫中存儲的是經過兩次坐標變換的密碼坐標。

2.6 地圖平臺

地圖平臺選擇前提是該地圖必須開放API（應用程序編程接口，Application Programming Interface），未開放API的地圖平臺上，無法進行自主的二次開發。百度地圖為開發者提供加密接口，可以將GPS坐標加密為百度坐標，所以采用百度地圖平臺開發這一輸電線路電子地圖。

3 應用實例

基于Android移動終端的輸電線路運維管控平臺主要包括兩個方面，即輸電線路全網接線圖、導航服務、以及運動軌跡監控服務。其中，全網接線圖是基礎，各類服務都是在此基礎上結合Android移動互聯網技術實現的。

圖5 單線路走向

為幫助管理者對管轄范圍內電網清晰準確的把握，該平臺提供輸電全網絡接線圖服務，共有三種模式：全網展示線路走向，區域內展示線路走向，按線路名稱展示一條或多條線路的全部桿塔。

在全網或區域內展示線路走向時，可以按照電壓等級篩選。按照線路名稱展示線路時，展示每基桿塔的位置，并使用不同的圖標形狀表示不同類型桿塔材質，不同的顏色區分直線桿塔和耐張桿塔，單線路走向見圖5。

4 結束語

輸電線路運維管控平臺可以準確方便找到目標線路，并且規劃出詳細的交通路線圖；將原先每年需要一個月的CAD沿布圖圖紙修改的工作量縮減到一天，精準度得到提高。