电网区域六防分布图绘制系统研究

电网区域六防分布图绘制系统研究
摘要：本项目开展了六防专题图绘制研究工作，在数据需求、数据收集、收集分析、专题图绘制的过程中，进行了深入的理论研究，取得了较多的研究成果和技术创新点。

将数据需求通过在线实时管理，多维度对比分析，形成了对类数据的实时处理方法和对比方法，取得了显著的应用效果。

本项目研究形成的多源数据在线实时管理方法主要应用于六防专题图绘制过程中数据需求、数据收集、数据分析管理方面。

关键词：六方分布图；电网；数据库
1、前言
为有效指导输电线路六防工作，决定开展电网冰区、风区、舞动区域、雷区分布图修订以及鸟害、直流污区分布图（简称区域专题分布图）绘制工作。

电网冰区、风区、舞动区域、雷区、鸟害和直流污区分布图是输电线路设计、建设、运行和维护中防止发生覆冰、风害、舞动、雷击、鸟害与污闪等灾害的基础，可为线路设计、运行线路的治理提供重要参考依据。

各单位要高度重视，加强组织管理，落实相关标准要求，特别是加强近年来气象基础资料的收集与整理，科学合理的选择绘制方法，按时高质量的完成分布图修订与绘制工作。

国网运检部于2012年组织绘制了电网雷区分布图，并于2013年组织绘制了电网冰区、风区、舞动区域分布图。

各单位应充分总结以往绘制经验，结合近年来积累的相关基础数据，统一按照《冰区分级标准和冰区分布图绘制规》（Q/GDW11001-2013）、《风区分级标准和风区分布图绘制规则》（Q/GDW11005-2013）、《舞动区域分级标准和舞动区域分布图绘制规则》（Q/GDW11006-2013）、《雷区分级标准与雷区分布图绘制规则》（Q/GDW672-2011）等标准做好相关分布图修订工作。

本项目开展了六防专题图绘制研究工作，在数据需求、数据收集、收集分析、专题图绘制的过程中，进行了深入的理论研究，取得了较多的研究成果和技术创新点。

将数据需求通过在线实时管理，多维度对比分析，形成了对类数据的实时
处理方法和对比方法，取得了显著的应用效果。

本项目研究形成的多源数据在线实时管理方法主要应用于六防专题图绘制过程中数据需求、数据收集、数据分析管理方面，可避免重复的人力、财力、物理，减少需求数据的问题，发现自然灾害对电网的潜在故障并采取有效措施，避免电网故障造成的经济损失，间接经济效益显著，提升国家电网公司积极承担社会环保责任，致力于环保事业的企业形象，环保效益、社会效益显著。

2、数据库建设
电网分布图智能化绘制系统基于XML和Web Service建立数据交换接口引擎，为六方分布专题图的成图功能提供基础数据来源，同时将成图规则以模块化的方式存入数据库，以便基础数据在不同的规则下渲染成不同的图形。

系统分为两种网络模式：B/S和C/S，B/S系统将数据以WMS服务方式发布特殊区域数据，用户可通过访问WMS服务来对发布的数据进行访问；C/S系统则直接访问数据库中的数据。

系统数据库包含两部分：一部分是全国1∶5 000电子地图数据和google高清影像的Geodatabase地理基础数据；一部分是包括气象、雷电、覆冰、风、舞动专题的Postgres电网专题数据。

（1）地理基础数据
全国1∶5 000电子地图主要包括河流，湖泊，水库，森林，农田，村庄，公路，铁路，沼泽等基础地理底图数据，具有空间定位和地理目标属性表达，是准确载入影像数据和专题数据的基础[1]。

（2）电网专题数据
电网专题数据主要包括杆塔、发电厂（火电厂、水电厂）、1000/500/220 kV 变电站、开关站、换流站、500/800kV直流线路、110kV及以上交流线路、区域专题图数据。

其中，区域专题图数据包括雷区、风区、冰区、舞动区4个类别的数据，是采用系统自动绘制生成的。

电网专题数据均采用Postgis技术将空间图形数据和非空间属性数据很好地存储于Postgresql数据库中[2]。

在线监测数据通过系统数据交换引擎接口，自动获取气象、雷电、覆冰等在线监测设备的数据，并存储于Postgresql中。

系统界面展示如图1所示。

图1 系统数据展示
3、六防专题分布图的绘制
系统整体架构如图2所示[3]。

图2 系统整体架构
各系统间的数据融合机制如下：
1）各模块间使用集中数据库及数据交换技术来实现数据的流通共享，实现了整个系统内部信息数据的舒畅流动，解决了以往信息系统普遍存在的信息在系
统内封闭存在却无法与外界连通的“信息孤岛”问题。

2）统一办公桌面功能，使用户可以在单一的一个应用程序入口访问所有的应用子系统，在一个登录页面上进行一次登录，身份被确认后，就可以使用到所有的应用功能，实现了单点登录和统一安全认证。

3）使用EAI（企业应用集成）的方式完成系统体系结构的设计，系统内的各个功能应用在统一的平台上搭建，今后如需再增加业务功能，只需添置相应的应用子系统或者子系统中的功能应用模块，就可以在系统中增加该项功能，实现了应用功能的热插拔。

4）数据交换服务使整个系统成为了一个数据交换中心和资源整合中心，因此对于企业以前建设的各种遗留系统，以及现在或未来将会建设的各种应用系统，都可以使用EAI技术实现这些应用与系统的数据集成、应用集成和门户集成等各个层次的系统集成，用户就可以在统一信息门户中无缝地使用这些应用系统的功能。

本文采用的B/S 系统需要具有以下功能模块（见图2）：地图浏览、图层管理、地图操作、信息查询（由属性到图形和由图形到属性 2 个方面）、上传下载和帮助中心等功能，同时系统需要建立访问PMS 和雷电定位系统的功能接口。

图3 B/S 系统模块结构
采用的C/S 系统需要具有以下功能模块（见图3）：地图浏览、图层管理、地图操作、数据编辑（包括人工绘制或更改删除特殊区域和根据监测数据自动生成特殊区域）、查询定位（由属性到图形和由图形到属性2个方面）、统计分析、上传下载和帮助中心等功能，同时系统需要建立访问其他系统的功能接口。

图4 c/S 系统模块结构
自动绘制的电力系统极端天气区域专题图需要人工进行实际运行经验的订正，才能与实际情况相符。

本研究提供4种图形编辑模式，用于工作人员对特殊区域信息进行修正。

1）任意多边形切割（见图5）。

根据用户绘制的任意多边形将原多边形切割，并将新增多边形的特殊区域等级在原多边形基础上增加一个等级。

2）圆形切割（见图6）。

根据用户绘制的圆形将原多边形切割，并将新增圆形的特殊区域等级在原多边形基础上增加一个等级。

3）节点移动（见图7）。

可对图形节点进行拖动来细微改变图形的形状。

4）属性修改（见图8）。

可对图形的属性进行编辑修改。

对于特殊区域等级属性，如果修改后的特殊区域等级相较与相邻图形的特殊区域等级有跳级现象，
可选择是否根据跳级级数自动添加2 km的缓冲带。

图5 任意多边形切割
图6 圆形切割
图7 节点移动
图8 属性修改
4、结论
电网区域专题分布图以电网冰区、风区、舞动区域、雷区、鸟害和直流污区为目标载体，以地理信息成果为基础，绘制电网冰区、雾区、风区、污区、雷区等特殊区域分布图形和每条220 k V 及以上输电线路（段）特殊区域图形的分级和划分，具有对220 k V 及以上输电线路（段）特殊区域浏览、缩放、漫游、查询和统计功能，并对运行中的各类故障进行图像标识和统计。

电网特殊区域信息管理系统有效促进了电网运行维护、生产管理、电网调度的信息共享，大大提
高了运行维护、生产管理的精细化水平。

参考文献
[1]夏勇军,苏昊,胡刚.数字化电网及其关键技术框架[J]. 湖北电力，2007,
12(6):1-4.
[2] 国家电网公司．风区分级标准和风区分布图绘制规则[S]．2014．
[3] 董杰, 黄炎, 董平. 基于镶嵌数据集的大规模遥感影像管理研究[J]. 红外,
2012, 33(10): 9-11.。