地理信息系统建设可行性研究报告

电力地理信息系统（LXGIS）可行性研究报告

目录

一、前言 (3)

二、概述 (4)

（一）规划的编制目的和意义 (4)

（二）规划编制依据 (4)

（三）项目建设目标 (4)

（四）规划的范围 (5)

三、项目建设的必要性和可行性 (5)

（一）项目建设的背景 (5)

（二）项目建设的必要性和可行性 (7)

四、项目建设指导思想、建设内容和建设原则 (10)

（一）指导思想 (10)

（二）建设内容 (10)

（三）建设原则 (12)

五、项目的总体需求 (14)

（一）企业信息化建设的需要 (14)

（二）电力生产管理的需求 (15)

（三）功能需求内容 (16)

六、项目的总体规划 (17)

七、实施策略与运行、管理机制 (25)

（一）实施策略 (25)

（二）组织保证 (26)

（三）质量及管理保证 (26)

（四）运行与维护 (26)

（五）人才与培训 (26)

八、建设进度安排 (27)

九、经费预算及资金来源 (28)

（一）项目总体预算 (28)

（二）分项详细预算 (28)

（三）资金来源 (29)

十、效益分析 (30)

（一）经济效益分析 (30)

（二）社会效益分析 (30)

十一、结论与建议 (30)

一、前言

地理信息系统（Geographic Information System, 简称GIS）是一种集空间数据获取、管理、分析、模拟和可视化表达功能于一体的计算机系统。GIS技术是建立在地理学、测量学、制图学、电子工程学和计算机科学基础上的交叉科学，并随着社会对信息管理的需要而产生和发展的。GIS在近年的发展中已越来越显示出其强大的功能和应用潜力，从电力输配电监测、城市基础设施管理、自然资源调查、资源管理、交通规划与管理、大型工程选址，环境和灾害评估到辅助决策等国民经济的各个领域，都占有一席之地。

目前GIS的最新发展方向从组件式GIS迈向到服务式GIS （Service GIS），GIS图形与属性的一体化（真正形成地理数据服务器），Web GIS的研究和应用，专家系统和人工智能应用等。GIS 在应用上出现了以下趋势：

1、网络化方向发展。在客户/服务器模式、Web GIS技术，以及分布式GIS技术支撑下，GIS正由单机或局域网络运行系统向广域网系统发展，使信息在全社会的共享成为现实，也使空间信息的产业化成为现实；

2、综合集成方向发展。GIS不再是单一的地理信息系统，而是将它自身与遥感（RS）和全球定位系统（GPS）融为一体，充分利用RS的动态监测和信息快速获取功能，以及GPS的空间精确定位功能，形成GIS精确定量、定位和动态分析能力；

3、决策支持方向发展。GIS的发展重心已经由侧重于数据获取、存储、检索的初级阶段，逐步向模拟、分析、预测预报和辅助决策的高级阶段发展。

二、概述

（一）规划的编制目的和意义

为了更好的部署和实施XX电业公司地理信息系统，特编制《XX 电力地理信息系统可行性研究报告》，明确项目建设的工作目标、任务、工作计划及工作重点，对开展建设XX电力地理信息系统工程工作具有重要的现实意义。

（二）规划编制依据

●《国家信息化“九五”规划和2010年远景目标（纲要）》

●《计算机软件工程规范国家标准汇编》 GB8567-88

●《信息安全技术网络基础安全技术要求》 GBT20270-2006

●《信息安全技术信息系统通用安全技术要求》

GBT20271-2006

（三）项目建设目标

XX电力地理信息系统建设的总体目标为：以搭建统一基础数据平台为目标，以基础地理信息空间数据库建设和应用为导向，制定统一的数据标准和技术规范，集成与整合XX电业公司现有的基础测绘成果和地理信息资源，建成分布于多级网络环境、多分辨率、多尺度、多源的基础地理信息数据库；使所有的电网设备和运行情况一目了然，将现有的生产MIS、营销MIS、调度自动化、

95598等系统软件集中到同一个平台上进行查询和图形化显示，实现电网管理的规范化管理。

（四）规划的范围

项目建设的必要性和可行性

项目建设的指导思想、建设内容及建设原则

项目建设的总体需求

项目建设的总体规划

项目采用的关键技术

实施策略与运行、管理机制

建设进度安排

经费预算及资金来源

效益分析

结论和建议

三、项目建设的必要性和可行性

（一）项目建设的背景

XX地处XXX平原，境内拥有500千伏变电站X座，220千伏变电站X座，110千伏变电站X座，35千伏变电站X座。110kV 输电线路XXkm，35kV输电线路XXXkm，10kV输电线路XXXkm。截止到2010年底，实现购网电量XXX亿千瓦时

全县下辖XXXX等12个镇，用电人口58万左右。

目前，信息化浪潮正以超乎人们想象的势头渗透到电力生产和各个领域，我们需要站在更高的位置全面、客观、综合地了解和认识我们电生产管理和电网管理，对XX电力的发展和网架建设进行全面规划，对出现的各种复杂问题寻找对策和思路：一方面，数字区域、虚拟地理环境等新概念不断涌现并被人们赋予新的内涵，这些概念或目标将为我们认识区域提供一种新的方法；另一方面，现代科学技术的发展，特别是宽带计算机网络技术、大规模存储技术、高分辨率卫星遥感技术、地理信息系统技术的飞速发展，为这些概念和目标的实现提供了强有力的技术支持。党的十六大报告中提出“以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走新型工业化道路”的发展战略。信息化已经成为目前提升电网管理水平，促进产业结构的优化和经济增长方式的发展动力。

地理信息系统作为一种空间型、基础型的信息系统，可以弥补传统管理信息系统（MIS）的不足，可以将电网资源与环境、城镇基础设施和其他组成要素集成和整合在电子地图上，直观地表达和揭示这些信息所隐含的规律，为企业的管理和决策提供技术支撑。基础地理信息为进行各种信息资源的空间定位和空间分析提供了统一的基础，也为各种信息资源的空间定位和整合提供统一的空间载体或平台，具有基础性、公用性、前瞻性和共享性等特点，因此，许多信息系统建设都需要使用基础地理信息作为支撑。

随着信息化建设进程的逐步推进，电力企业各个部门都提出

了专业信息系统的应用需求，这些专业信息系统的建设都需要有基础地理信息的支持。由于缺乏统一协调和全面规划，基础资源难以共享；另外，各部门单兵作战、各自为政，缺乏系统性，一方面造成重复建设、资源浪费的现象，另一方面基础工作投入不够，出现有功能无数据的局面。同时由于标准不统一，信息资源不能共享，无法形成合力。

“十二五”期间，是我公司实施信息化建设战略的关键阶段，同时也是国家电网“SG186”工程实施战略的关键阶段，充分利用信息技术，尤其是地理信息系统技术，推进电网建设和管理信息化，以信息化提高电网管理水平。“十一五”期间，集团公司也对各县地理信息系统建设提出了明确要求，要深化系统应用，提高农电业务管理辅助决策分析能力和信息集成共享水平，积极开展配网地理信息系统在生产、营销、服务系统中的集成应用。到2010年底前，夏津、禹城、临邑、武城等县公司的电网地理信息系统建设均已经或即将建成，这些系统的建设都为XX电网地理系统建设提供有益的借鉴。

为适应新的形势和发展需求，提高电网建设和现代化管理水平，更好地完成集团公司、市公司提出的信息化建设战略目标，有必要对XX电网地理信息资源进行一次全面的规划、建设、集成与整合，为XX电力信息化建设、可持续发展打下一个坚实的基础。（二）项目建设的必要性和可行性

1、项目建设的必要性

XX电网地理信息系统建成后将为电网资源管理、电网规划、建设和管理、输配网设施建设、调度管理等方面提供基础地理信息服务和技术支撑。以XX电网地理信息数据作为基础框架，各部门各业务系统的数据就可以在这个平台上得以集成，不同领域的数据才能够无缝整合，从而保证电力生产管理决策依据的科学性和准确性。地理信息数据与各部门业务数据有机结合将完善各专业地理信息系统的决策支持功能，及时满足电力信息化建设对基础地理信息资源的迫切需求，其意义主要体现在：

（1）有利于加快XX电力信息化建设进程

电网地理信息系统项目的实施对XX电力信息化的发展具有重大的意义。项目的本身就是信息化建设的重要组成部分，项目的实施将促进我公司信息系统的发展，有利于提高企业信息化建设的整体水平。

（2）有利于促进XX电网的可持续发展

项目的实施有利于对县域电力资源情况的全面了解、有利于资源配置，必将提高我县电网资源的合理配置、充分利用，提高公司领导和生产部门在重大决策的科学性，对电网的可持续发展具有深远的意义。

2、项目建设的可行性

（1）政策与实施可行性

随着集团公司要求加快县公司电网地理信息系统建设的工作要求和有关技术规程、管理办法等文件精神，为XX电网地理信息

系统建设提供了政策保障，通过对我公司建设条件全面调研和分析，XX电网地理信息系统项目的建设是可行的。

（2）综合效益可行性

通过XX电网地理信息系统的建设，实现全县电网信息资源的统一规划和监管、并实现和生产MIS、营销MIS等其他业务系统的互联互通和数据实时共享，为电网建设提供技术支撑，为公司领导的宏观决策提供依据。因此综合效益是非常明显的。

（3）技术可行性

能够采用独特技术，把各种电子地图和查询结果在OFFICE中生成,便于文件书写、上报和引用。

采取多种查询统计方式,实现单条线路到整个企业设备的查询统计，并生成多种报表。自定义查询方式满足个性化需求。

采用电网专家模型，形成“数字化神经中枢”，建立输电、配电、变电的完整逻辑模型，在此基础上实现了输配电线路的无限制切改、理论线损计算、电网分析、潮流计算等功能，满足当前电网不断变化，新增和拆除设备和线路不断增加的需求。

基于WEBGIS平台，建立输电、配电、变电、低压电网和用户表箱的完整逻辑模型，实现输配电线路的无限制切改功能，满足电网不断变化的需求。

杆塔坐标和设备基础数据是供电企业的财富，需要大量的时间采集和录入，必须保证其安全。一般系统把图形以文件方式保存，安全性差，我们把杆塔、线路和变电站等图形数据保存在数

据库中，保障数据安全；支持海量数据；完善的权限控制机制以保障系统安全；在并发响应和交互操作的环境下保障数据安全和一致性。

四、项目建设指导思想、建设内容和建设原则

（一）指导思想

XX电网地理信息系统建设是一个复杂的系统工程，在建设上应遵循“长远规划、分步实施”的思想，在信息收集和共享上遵循“从少到多、逐步积累”原则，在具体应用上遵循“从点到面、上下一体、统一规范、杜绝重复建设”的基本原则，并在具体建设过程中加以贯彻和落实。

（二）建设内容

项目建设是在计算机软硬件及网络环境支撑下，建立公司统一的标准与规范体系，系统在比例尺为1：2千～1：5千电子地图上显示变电站、线路、杆塔、变压器、电容器等设备的地理位置，利用GPS（全球卫星定位系统）对电网设备进行精确定位，从而确定它们的空间位置和相互关系，将电子地图同实际的电网设备、实时信息等一一对应，实现对配电网的规范化和可视化管理，该系统应用于配电设备管理、变电站管理、图档管理，确保设备的安全经济运行，提高企业的现代化管理水平。

具体而言，项目建设的主要任务包括以下方面：

1、标准体系建设

项目建设是以地理信息数据的标准体系建设为基础。根据国家标准、电力行业标准和地方标准，结合本县实际情况，建立XX 电网地理信息数据的标准与规范体系，包括基础地理要素的分类编码和分层标准、数据处理标准、数据建库标准、数据库操作规范等。

2、软硬件与网络环境建设

建立XX电网地理信息系统的软硬件与网络环境，包括主机系统、备份系统等。

3、数据库建设

设计合理的数据库结构对系统建设的成功与否起着重要的作用。XX电网地理信息系统数据库中存储包括1:500、1:2000、1:5000、1:10000等比例尺系列的DLG数据、DLG产品数据、DEM 数据、DEM产品数据、DOM数据和DOM产品数据，另外还需要存储大地成果数据、综合管线数据、地名数据、元数据等。多种数据统一存储在基础地理信息系统数据库中，实现多源、多尺度、多类型数据的一体化集成管理。

4、基础地理信息系统功能开发

通过对地理信息系统的功能开发，实现基础地理信息数据的采集、处理、建库、管理、更新、维护、共享与交换等功能，为基础地理信息数据的持续发展和完善提供软件工具支持。

5、数据采集与更新维护

数据采集与更新维护跟前面提到的数据处理与建库是不同

的。这里所描述的数据采集与更新维护是在XX电网地理信息系统建设过程中，现场采集变电站、线路、杆塔、变压器、电容器等设备的地理位置，录入系统数据库，依据测量的成果数据或者选定区域进行修补测，用以更新数据库中的数据，在数据的更新中还要注意不同比例尺之间地理要素的联动更新。

6、数据共建共享

依据“共建共享”协议和数据“双向流”的原则，公司各部门各系统可以从电网地理信息系统中共享获取基础地理信息数据，实时提供给SG186、营销MIS、生产MIS等系统所用。

7、保障体系建设

建立XX电网地理信息系统建设、实施和管理的保障体系，包括安全体系保障、组织机构与人员保障、资金保障体系等，为基础地理信息系统的可持续发展提供支撑。

（三）建设原则

XX电网地理信息系统（LXGIS）是一项复杂性、综合性、专业性极强的系统工程，系统的建设严格遵循软件工程的规范程序，在保证系统具备科学合理的结构框架基础上，力求先进性和高效性，不仅要最大限度地满足各生产管理部门的要求、将传统作业模式计算机化，而且要尽可能地提高各项指标，如一致性、可靠性、可扩充性、兼容性和适用性等，切实提高生产效率、体现系统的优越性。因此，系统建设过程中应遵循如下原则：

1、统筹规划、分布实施原则

根据XX电力信息化建设的需要，应统筹规划电网地理信息系统功能开发、硬件和网络运行环境以及数据库建设。根据基础地理信息数据的现状、基础测绘的进展和应用的重点，分批分阶段完成基础地理信息数据库的建设，如先进行基础地理信息数据和影像数据的处理与建库工作，再完成大的测量数据和综合数据的处理与建库工作，最后数据发布和共享集成工作。

2、先进性与扩展性原则

在项目建设过程中，要采用国内先进且成熟的技术，使设计更加合理、更为先进。在系统选用及体系构建上应体现国内最新技术，不仅是现阶段成熟的先进产品，而且是同类产品的主流，符合今后的发展方向。

由于数据库的数据内容随着系统的运行而动态变化，基础地理信息系统数据库将不断发生变化，应充分考虑系统将来的扩展，最大限度地保护已有的数据资源，保证系统稳定运行，增加功能模块和扩充数据库结构不会使系统作大的改动或影响整个系统的运行，应能够适应动态修改、扩充等要求。同时，在设计时还要考虑预留扩充接口，以适应新类型的图形和属性数据管理要求以及未来应用系统和业务系统对基础地理信息系统数据库应用的要求。

3、可靠性和网络化原则

可靠性主要体现在两个方面：一是数据的可靠性，表现在图形信息和属性数据准确可靠，并及时补充、更新和备份已变动的

基础地理信息数据；二是系统运行的可靠性，系统运行无故障率必须达到用户的管理需求，并具备良好的安全保密措施。

电网地理信息数据共享的重要条件是网络化，通过公司内部局域网实现信息资源的共享与发布。以关系数据库为核心存放基础地理信息数据和相关的属性数据；以B/S结构实现各生产管理部门对系统的使用和数据的共享、发布。

4、安全性和稳定性

基础地理信息数据是公司基础性和战略性的信息资源，涉及到电力生产安全，要建立一套安全保障体系，如建立严格的授权访问机制、合理的网络隔离措施，有效的防止数据不被非法访问和破坏，确保信息的共享与服务符合国家的相关保密法规和政策。

为了实现信息资源高效和可靠共享，必须在系统的设计和建设中提高软件的开发质量，同时建立完善的备份机制、容错机制，保证系统在出现问题或故障时能够及时恢复，确保电网地理信息系统能够稳定运行。

五、项目的总体需求

（一）企业信息化建设的需要

随着国网“SG186”工程建设和应用的不断深化，电力企业越来越需要更多的信息技术对企业进行管理，并提供决策依据，提高管理与决策水平。希望通过对信息系统的建设和应用，快速获取信息，并对电网进行一定范围内的预测。同时企业也需要通过

信息系统，了解基础设施的空间分布以及设施的管理、维护，以提高设施的利用率，节约成本，创造更高的经济效益。

电力企业的设施管理需要电网地理信息系统提供各种设施的空间位置和分布信息数据作为参照数据，为设施的建设、运行、维护、抢修和管理决策提供及时、精确、丰富的地理信息。（二）电力生产管理的需求

目前很多变电站巡视采用比较原始的管理方式，每个设备都有一个巡视记录本，没有问题记录“设备正常”，发现问题记录设备详细状况。不利于保存，不能统计、无法给决策者提供全面的数据。利用GIS巡视设备可以实现信息化的管理模式，利用软件记录设备缺陷，提示巡视人员按照“样本”进行规范化操作，甚至可以在此基础上，实现状态检修，提高变电站的运行安全。

在抢修车辆上安装GPS，通过地理信息系统WEBGIS可以监控车辆的位置和行进状态，安排离客户最近的车辆赶往现场，缩短抢修时间。车辆实时跟踪管理功能可以查找电力巡视和抢修车辆的历史运行记录；可以监控的电力巡视和抢修车辆否在规定的时间和规定的区域内行驶；能够提高车辆调度的效率，派遣离申报点最近的车辆以便在最短的时间达到现场，提高服务质量。

由于10KV配电线路中间联络增多、分段增多，调度和供电所运行人员必须十分清楚配网的现状运行方式，否则便会发生误调度、误操作，轻则引起配网事故，重则发生人身伤亡事故。同时，调度人员还必须清楚地知道每条线路的导线规格，允许的最大负

荷电流，以及实时负荷电流，断路器的位置、状态等，以便确定合理的运行方式。但是由于线路众多、柱上断路器及开关站数量巨大，调度及运行人员不容易记住当前的运行方式和线路状况，以至发生了许多未遂事故，给配网的安全可靠运行埋下极大的隐患。而基于GIS地理信息系统的配网运行方式的管理，则使上述问题迎刃而解。

配电管理系统与SG186项目中的安全生产管理系统的数据也需要接口，实现数据共享，减少数据重复录入。设备基础数据以该系统为基础，数据信息以35kV及以上业务处理由安全生产管理系统处理，35kV以下业务由配电抢修系统处理，确保数据共享和融合。系统根据电网结构数据标准调取生产管理系统中的电网生产信息，主要为设备台帐信息，形成GIS系统与生产管理系统相整合的应用系统。

（三）功能需求内容

1、应用集成需求

虽然大部分部门已建有各自的业务应用信息系统，并在实际工作中发挥了重要作用，但随着业务需求的不断增加、数据内容、数据量、数据现势性等受当时建立系统和目前系统运行中的客观条件限制，系统的功能还不能满足目前业务工作的需要，例如信息空间定位与匹配、综合分析评价、制图与发布等功能，特别是迫切需要利用地理信息系统的公共基础数据与技术，建立与各自专业相结合的专业系统和综合系统，为其业务运行提供一个可视

化环境和便捷的空间定位和空间分析服务。

2、管理决策需求

随着空间信息应用的不断深入，对于管理和辅助决策的需求也逐渐增多。如果充分利用了遥感、地理信息系统和GPS手段和技术，将卫星遥感影像为基础底图，利用各种基础信息实现电力生产精细化管理模式，因此，管理决策将逐步成为空间信息数据服务的深入需求。

3、数据交换需求

由于各类数据分布在公司的各个生产部门，而各部门通常采用不同的技术和体系结构来构建自身的应用系统，使得系统间数据共享与访问成为困难。随着GIS应用越来越广泛，问题愈加明显，由于没有一套共享和交换机制，造成各生产部门间的空间信息无法获取，从而给这些部门的业务以及其他日常工作带来诸多不便，并降低了工作效率。

为了改变以上情况，如果考虑重新开发以上的应用系统，无论实际从时间、成本、或者是实施等方面考虑都是不可行和不现实的。这就意味着我们需要建设一个系统来帮助他们从彼此分散的应用系统数据库中获取其需求的自然资源和地理空间数据，使系统资源能够得到最充分的利用。

六、项目的总体规划

在XX电网地理信息系统的建设与应用中，系统的核心作用在于服务，提供基础地理数据服务，它是一个针对电力生产部门具

体的管理业务的信息系统。

地理信息系统的核心目标是围绕地理信息数据库的建设与更新维护，为XX电网地理信息系统建设提供一个统一的、公共的空间定位基准和基础数据。系统利用GIS技术，持续改进地理数据的生产流程与服务流程，建立数据更新的长效机制和技术手段，保证地理信息的质量和现势性。

对于XX电网地理信息系统而言，“服务是目的，数据是核心，生产是基础，更新是关键，管理是保障”。

总体上，XX电网地理信息系统（LXGIS）建设是以计算机软硬件与网络环境为依托，以政策、信息化机构以及安全体系为保障，以标准和规范体系为依据，以数据库建设为核心，以地理信息系统功能开发为支撑，以基础地理信息数据获取、管理、更新、共享与服务为主要目的的地理信息系统。

XX 电网地理信息系统（LXGIS ）总体框架

系统模块按功能划分为5大模块，“地图管理”模块是GIS 的基本功能，“设备管理”是GIS 的主要功能,“高级应用”是在所有数据完备的基础上扩展的专业功能，“系统整合”是本系统与其它系统的数据集成与接口，“系统管理”是一些日常工作中使用到的参数查询，和综合数据统计分析的一些辅助功能。

1、电子地图管理

地图管理是输电配电网地理信息系统的基本功能。

地图管理

挂图打印

数据更新

高精度GPS 定位

地图管理(4) 设备管理(12) 系统整合(7) 系统/其他(6)

基于WEBGIS 的输配电地理信息系统

标准杆型管理 输电管理 配电管理 低压线路 电缆管理 条图/断面图 单线图 供电半径图 线路动态切改

变电系统图

环网柜接线图

三维虚拟街景 综合查询 设备统计 报表生成 参数查询 用户管理 系统管理 生产MIS 接口 营销MIS 接口 调度数据显示 客户服务集成 集中抄表集成 配网自动化 供电可靠性

现场操作票 电网分析 理论线损计算 GPS 线路巡检 变电站巡检 GPS 电力抢修 车辆管理系统 辅助电网规划 虚拟现实变电站 高级应用(10)

应具备三种格式的电子地图（矢量电子地图、航拍图和高程图），多种方式实现地理地形图的录入、显示和编辑，管理地形图，进行地形图数据的采集、无边际地图管理等。GPS 定位数据导入是利用带有全球定位系统（GPS ）功能的PDA （掌上电脑）对杆塔等设备进行定位，一般精度可达2米，导入杆塔坐标数据，自动生成线路。针对错综复杂、密度较高的低压线路，这些经纬度数据通过数据线或其它通讯方式上传到系统中，结合线路间的逻辑关系，生成配电网的走径图。

2、设备管理

设备管理是系统的主要功能之一。按照统一编码，对各电压等级的电力线路、杆塔、变电站、设备等进行空间管理，多种方式空间查询和统计，各种设备定级信息管理等。

线路设备基础信息管理：采用数据分类与图形显示两种方式，对不同电压等级的杆塔、线路、设备的基本参数、图形图像信息、地理位置信息等进行统一管理。在地形图背景上叠加电网设备，设备图形由用户定义，分别连接设备台帐、缺陷、运行等数据库，点击对应的图形组件，查询、修改有关该设备信息。

3、电网分析

电子地图管理

地图管理 数据更新

高精度 GPS 定位软件 挂图打印