基于GIS的電網故障報警數據的實時接入方法的研究

肖勇 曾友林 陸文升 高冬良 陳裕鴻 鄧國鋒

摘 要： 本文主要介紹了基于Google Earth（GE）的新一代電網故障報警平臺GIS的系統情況以及實現原理。文章首先就國內外GE系統以及電網故障報警系統的使用情況做一個簡要介紹，然后通過電網故障報警數據實時接入的背景來說明實現實時接入的一般方法。最后，通過詳細介紹短信息分解接入方法來展現系統結構的優越性，體驗系統投入實際使用所帶來的好處。

關鍵詞： GE;GIS;優越性

GE是谷歌公司以虛擬現實的方法向人們展現微觀地球景物的一種先進的技術手段。而電網故障報警系統則是一種監測報警機制，它使維護值班人員可以從手機上及時獲得配電線路的實時信息。GE系統有著免費、開放且方便易用的特點，可與電網故障報警系統的實時性、可靠性實現互補，電網故障報警系統接入GE系統所搭建出來的一體化GIS平臺具有與其他傳統平臺相差甚遠的強大功能，用戶可以在電網維護投入較低的情況下，達到電網維護的最佳效果。實現電網維護的事半功倍，方便用戶的統一高效管理，使用戶能夠及時、準確獲得相關的數據信息，這就是對這種實時數據接入GE系統研究的重要意義所在。

一、國內外現狀

GE自誕生以來就背負著“上帝之眼”的美譽。GE的出現，使人類可以在任意時刻、任意地點，通過反饋回來的衛星圖片以及矢量地圖的結合信息，觀察到地球上任意一個角落的情況。現如今，隨著科技的進步，GE系統已經在地圖定位、海上救援等領域實現了高效應用，可以說當今正是GE系統普及的時代。電網故障報警系統的使用和普及程度更是不可與同日而語，這項報警技術從誕生之日開始，就得到許多電網維護單位的重視，在較短的時間實現了較大范圍的普及使用。從18年3月份起，對于這兩項前沿科技項目的集成應用開發就已經正式開始，時至今日，集成應用的設計和開發階段已經告一段落，有關項目的正式投入也正在有條不紊的進行當中。至于實際的實時數據接入的情況，還處在初始階段，很多難關還有待實踐來克服。

二、實時接入方法

（一）接入背景

GIS系統是基于Google Earth系統平臺的電力地理信息系統，簡稱DICGIS，它是當前數字電網建設的解決方案之一。該系統構建在電力廣域網及供電企業內部局域網之上，采用客戶端、應用服務器或服務器（B/A/S）的軟件體系結構而設計并構建。一般的系統由基于GE平臺的電力服務系統客戶端、應用服務端、數據庫服務端和移動信息端四個部分組成。電網故障報警系統，屬于電力技術領域。所設置的配電線路中連接有故障檢測器，配電線路所屬的分支線路上分別設置有多個電流互感器，這里的電流互感器用于采集電網上的電流信號，然后連接到故障判斷電路，同時故障判斷電路上也都設置有故障等級判斷單元和信號發生器，當配電線路中有故障存在時，信號發生器就會將故障信息反饋到監控中心，實現報警的功能。

（二）實時接入的一般方法

要實現GE和電網故障報警系統的實時接入，一般來講需要四個基本方法，首先是WEB Service服務推送。WEB Service是一種可以讓不同機器之間無需借助外部輔助系統就可以實現數據交換的技術。WEB Service可以無視平臺的語言以及內部協議，達到高效、穩定的數據交換條件，這是實時接入的基礎部署。數據通信還需要一個雙向的通信接口方案來實現，這就是第二個基本方式——Socket數據通信接口。建立一個網絡通訊至少需要一對socket接口，它可以實現GE和電網故障報警系統之間的通信，還可以實現電網故障報警系統與監測系統的通信。第三個方式中間數據交換也是非常重要的一環。它的重點是將分散建設的若干系統信息進行排序整合，通過中間數據交換平臺，實現數據整合，提高信息資源的利用率，完成數據的處理工作。最后，就是短信息分解接入。當信息數據處理完畢之后，我們就需要對處理好的數據進行分級匯報，通過接入短信息發送系統從而將實時出現的故障信息快速穩定地發送給有關的值班負責人員，讓他們第一時間得到有關故障的最新情報。

這四種接入方法是目前規劃較為完善有效且適用于信息實時接入的有效方法之一，該方案較為穩定且完善，在實時信息接入系統的實際使用上發揮著舉足輕重的作用。

（三）接入的實現

基于三維GE系統電搭建的GIS平臺是以GIS地理信息系統作為監測窗口的，當故障檢測器監測到配電線路出現問題之后，它會將有關信息通過無線模塊傳輸到GIS中的智能化故障管理系統。安裝在各個易發生故障支路的故障檢測器會實時監控電路的工作情況，當配電線路出現短路、斷電、接地故障等情況的時候，它就會第一時間將采集到的特征數據傳送到檢測中心，監測中心將數據傳給GIS系統的同時，還將把數據通過短信息分解發送到值班維護人員的手機上，使有關人員能夠第一時間收到準確有效的維護信息。該系統綜合了一整套故障監測、移動通訊、計算機技術等多方面技術合于一體的多功能多平臺維護報警管理系統，它能通過系統結構算法和數據匹配的方式，實時報送故障的影響數據，包括影響用戶數量、線路明細、位置信息、路徑范圍等等。通過這些技術的輔助，維護人員可以在足不出戶的情況下高效得知故障發生的具體信息，進行故障排除，有效減少了人力投入，也使維護變得更加科學、更加有針對性。GE憑借高素質的三維實景圖獨占鰲頭，利用其高效且富有創造性的觀察方式時GIS平臺變得更加強大，其獨特的共享和開放性是其他GIS平臺所不能比擬的。本系統開創性的利用了GE和電網故障報警系統相結合的方式，極大的擴大了原先報警系統的功能范圍，實現了高效準確監測供電范圍內全部配電線路的工作情況。不僅如此，當在傳輸電路上加上抗干擾設計之后，減少了高壓對系統的干擾限制之后，檢測單元就可以應用在電壓等級不同的配電線路上，這樣，就能更好的把線路管理工作統一到一個GIS平臺當中，因此，GIS的潛力還將比預料中的要大許多。相信隨著GE和科技的發展，一些有待解決的問題也可望得到逐步的解決，基于GE的電網故障報警數據系統也將逐步完善且豐富起來。

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