CN101295172A - 基于地理信息系统gis的电网综合防灾减灾系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种计算机控制系统，特别是一种基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统，本发明具有如下优点：以数据仓库的方式，把电网信息、电网运行环境信息集中起来统一管理，形成具有可扩充和可集成应用的同一平台。数据之间是一个有机的整体，统一为防灾减灾服务。这与电网综合防灾减灾系统建成之前，各个系统的数据相互独立，无法综合分析的情况形成了鲜明的对比；其二，各子系统之间、各子系统与中央系统之间都可以直接进行对话，实现信息的应用集成；其三，电网信息、电网运行环境信息以及基础地理信息被有效集成到Web GIS中，有效地为防灾减灾任务提供决策支持；其四，实现了基于WEBGIS方式的高精度矢量/影像快速浏览。
Description
技术领域
本发明涉及一种计算机控制系统，特别是一种基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统。
背景技术
电网灾害包括：风灾、雷害、污染、水灾、地质灾害、火烧山等等一系列的灾害。目前电网管理的现状是不能有效地预报灾害的发生，不能及时地监控灾情。其中之一的原因在于，电网灾害信息属于电网外信息，没有与电网内的信息系统进行交互和集成。
现有电力行业的计算机辅助设备管理、设备运行灾害监测、故障预防抢修基本上处于低水平的应用阶段，主要是电网内各职能部门用数据库技术对设备的技术参数和运行参数进行管理，对信息的应用水平较低，各职能部门的数据库系统各自独立，没有进行交互和集成。
地理信息系统GIS具有以电子地图为背景，直观展示、反映地理信息的优点，但他也仅有该特点，现有技术中未见将他与其他系统进行整合，将其地理信息与其他信息进行融合并展示的相关披露。
电网防灾、减灾工作，必须灾害信息、地理信息和电网信息等三方面信息的整合、交互、集成。然而，目前在一定区域范围内或一定行政辖区范围内，电网系统内外各个应用系统区域性较强，系统相互间各自独立，缺乏空间信息与共享平台机制，各系统之间数据的交互和集成困难，形成信息孤岛。从而缺乏强大的分析、预报、决策支持等智能化的功能，尤其在灾害预测模型建立和应急指挥等方面，显得不足。
发明构成
本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种可在一定区域范围内或一定行政辖区范围内，将有关灾害信息、地理信息和电网信息的电网系统内外各个应用系统进行交互、集成，从而具有强大的分析、预报、决策支持等智能化的功能的基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统。
本发明的目的是通过以下途径来实现的。
基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统，其组成要点在于：其基于地理信息系统GIS平台、统一的信息编码以及约定的交互协议架构如下子系统，中央服务器计算机系统、数据中心计算机系统、存储有电网基础信息的各服务器计算机子系统、存储有电网运行环境信息的各服务器计算机子系统以及各终端用户计算机，存储有电网基础信息的各服务器计算机子系统和存储有电网运行环境信息的各服务器计算机子系统各自分别通过数据中心计算机系统与中央服务器计算机系统连接，各终端用户计算机与中央服务器计算机系统的信号输出接口连接。
这样，数据中心计算机系统从各原来各自独立的子系统中抽取必要的电网数据信息以及必要的灾害信息数据，和地理信息系统的地理信息经过数据交换后以统一格式实现数据的交互、集成，并通过电网空间信息共享平台对外发布，其他子系统也可以在该共享平台上进行相应开发，供他人使用。
这样，包括生产、营销、调度、人力资源、物资、变电站视频、车辆管理、电网评估等在内的所有电网信息，包括风、水、雷、火、污秽、地质灾害、覆冰在内的所有电网运行环境信息(自然灾害信息)以及地理信息都可以实现交互和数据的高度集成，实现了不同领域信息的展示、查询和关联，并在此基础上实现灾害监测、预测、查寻分析、资源调配和指挥决策。
地理信息系统GIS是电网防灾减灾的基础平台。它以电子地图为背景，实现地域信息与灾害信息的有机的整合，可以通过对整个电网进行防灾信息检索，实时显示各位置的防灾信息及环境信息，反映所在位置的设备状态，判断其所在位置的灾害等级。
本发明的目的还可以通过以下途径实现：
存储有电网基础信息的各服务器计算机子系统、存储有电网运行环境信息的各服务器计算机子系统以及中央服务器计算机系统相互间各自分别直接连接，在随机、紧急状态时，各子系统之间以及各子系统与中央系统之间以事件为驱动源，通过应用集成的标准直接进行交互。
这种连接方式使各子系统之间、各子系统与中央系统之间都可以直接进行对话，实现信息的应用集成。而地理信息系统GIS是一种面向服务的构架系统，基于该地理信息系统GIS的应用集成可以使整个系统可以以事件为驱动源，以面向服务的形式对外提供信息。
所说的地理信息系统GIS是一种嵌设有WEB系统的WEB-GIS综合系统。
WEB-GIS综合系统提供有WEB服务功能，能够利用终端用户计算机所固有的WEB功能实现在整个系统内部的Intranet浏览、各种查询和统计的服务；系统将根据用户的级别和权限提供不同的查询范围，用户可以对GIS系统中的各种信息包括电网气象等环境信息浏览、查询和统计，并自动生成设定的报表。
WEB-GIS系统的WEB信息发布功能主要有：图形化对多种信息(电网基础设施、电网灾害监测信息、电网灾害信息、电网预警信息等)融合显示，及时通报各种监测信息、预警信息，现场反馈，灾害处理情况的反馈、提交归档等功能。
这样，系统采用GIS为前台界面，采用图形化的管理和显示，使得电网运行调度、防灾减灾工作安排更为直观，便捷。利用WEB技术方便各种信息共享，提高信息查询速度。
这种WEB-GIS综合系统具体可选择GeoSurf 5.0系统。
GeoSurf 5.0采用了Java2企业级(J2EE)的分布式体系框架，具有高可扩展性、弹性配置、跨平台、保护原有投资的功能。整个系统分为展示层、应用服务层和数据层三部分。其中展示层为客户端；应用服务层包括Web服务器、应用服务器和空间数据处理服务器；数据层为空间数据库服务器。这种体系框架的构造与本发明的需求尤其吻合。
还包括一种GeoSurf ImageDB系统，GeoSurf ImageDB系统的服务端数据库直接连接Geosurf 5.0影像数据库，基于连接管理以GeoSurf ImageDBAdmin数据发布配置工具配置影像地图应用服务与数据库的连接信息，并在启动应用服务后，通过GeoSurfImageDB Viewer在Web浏览器中浏览和查询发布的数据。
这样，本发明所述的防灾减灾系统进一步增加采用武汉大学GeosurfImageDB系统实现矢量和影像的叠加。ImageDB主要用于提供区域多数据源、多幅正射影像数据在万维网环境下实现多用户无缝漫游、浏览、长度、面积量测功能，提高工作效率。能够做到由全貌到细节、由整体到局部、由低分辨率到高分辨率快速、无缝的进行影像漫游和浏览。
采用矢量和影像的叠加技术，并融合显示电网运行环境监测信息，可以更直观地反映电力设施附近的地形地貌。使故障抢修人员在到达现场之前就对现场的环境有更好地了解，提高工作效率，减少停电时间。
中央服务器计算机系统中包括灾害信息管理计算机处理模块系统、灾害故障分析计算机处理模块系统、灾害预警计算机处理模块系统以及灾害信息展示计算机处理模块系统，其中，灾害信息管理计算机处理模块系统、灾害故障分析计算机处理模块系统、灾害预警计算机处理模块系统各自通过自身独立的输出接口与各终端用户计算机连接。
上述每种计算机处理模块系统中还可以针对具体不同的灾情设置各对应的子模块系统，例如：可以有台风子模块系统、雷电子模块系统、水情子模块系统等等。
综上所述，本发明相比现有技术具有如下优点：以数据仓库的方式，把电网信息、电网运行环境信息集中起来统一管理，采用统一的信息标准编码和数据标准，形成具有可扩充和可集成应用的同一平台。数据之间不是相互独立的，它们是一个有机的整体，统一为防灾减灾服务。这与电网综合防灾减灾系统建成之前，各个系统的数据相互独立，无法综合分析的情况形成了鲜明的对比；其二，各子系统之间、各子系统与中央系统之间都可以直接进行对话，实现信息的应用集成，从而可以使整个系统可以以事件为驱动源，以面向服务的形式对外提供信息；其三，现有的GIS系统，只反应地理信息，无法将电网信息与地理信息融合，无法满足需求，随着本发明所述的电网综合防灾减灾系统的建立，电网信息、电网运行环境信息以及基础地理信息被有效集成到Web GIS之中，能有效地防灾减灾任务提供决策支持；其四，实现了基于WEBGIS方式的高精度矢量/影像快速浏览。
附图说明
附图1是本发明所述的一种基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统的体系架构图。
附图2是本发明所述的一种基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统的数据流图。
附图3是本发明所述的一种基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统的网络结构示意图。
下面结合附图对本发明进行更详尽的描述。
具体实施方式
最佳实施例：
参照附图1，基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统，其包括如下组成部分：其基于地理信息系统GIS平台、统一的信息编码以及约定的交互协议架构如下子系统，中央服务器计算机系统、数据中心计算机系统、存储有电网基础信息的各服务器计算机子系统(即图中电网基础信息计算机子系统)、存储有电网运行环境信息的各服务器计算机子系统(即图中电网运行环境信息计算机子系统)、存储有灾害现场反馈信息的各服务器计算机子系统(即图中灾害现场反馈信息计算机子系统)以及各终端用户计算机，存储有电网基础信息的各服务器计算机子系统和存储有电网运行环境信息的各服务器计算机子系统各自分别通过数据中心计算机系统与中央服务器计算机系统连接，各终端用户计算机与中央服务器计算机系统的信号输出接口连接。数据中心计算机系统从各原来各自独立的子系统中抽取必要的电网数据信息以及必要的灾害信息数据，和地理信息系统的地理信息经过数据交换后以统一格式实现数据的交互、集成，并通过电网空间信息共享平台对外发布，其他子系统也可以在该共享平台上进行相应开发，供他人使用。
存储有电网基础信息的各服务器计算机子系统、存储有电网运行环境信息的各服务器计算机子系统以及中央服务器计算机系统相互间各自分别直接连接，在随机、紧急状态时，各子系统之间以及各子系统与中央系统之间以事件为驱动源，通过应用集成的标准直接进行交互。这种连接方式使各子系统之间、各子系统与中央系统之间都可以直接进行对话，实现信息的应用集成。而地理信息系统GIS是一种面向服务的构架系统，基于该地理信息系统GIS的应用集成可以使整个系统可以以事件为驱动源，以面向服务的形式对外提供信息。
中央服务器计算机系统中包括灾害信息管理计算机处理模块系统、灾害档案归档分析计算机处理模块系统，灾害故障分析计算机处理模块系统、灾害预警/故障通报计算机处理模块系统以及灾害信息展示计算机处理模块系统，其中，灾害信息管理计算机处理模块系统和灾害档案归档分析计算机处理模块系统的输出端连接信息管理接口，灾害故障分析计算机处理模块系统的输出端连接分析结果接口，灾害预警/故障通报计算机处理模块系统的输出端连接灾害预警接口，上述信息管理接口、分析结果接口、灾害预警接口等各独立的输出接口与各终端用户计算机连接。
参照附图2，附图2是源自附图1体系架构图的数据流图，每一个部门都包括至少一种的子系统信息，每一个子系统信息也是来自各不同部门，例如存储有电网基础信息的各服务器计算机子系统包括来自生产部的电网基础数据、线路测温、污秽和绝缘子涂料信息，来自电力试验研究院的电网综合评估信息等等。所有的子系统所收集存储的信息都可以通过数据中心计算机系统进行上传或交互传递，同时传送给中央服务器计算机系统，该系统包括灾害信息分析处理平台以及信息发布平台，灾害信息分析处理平台包括了中央服务器计算机系统的各个模块系统，包括灾害信息管理计算机处理模块系统、灾害档案归档分析计算机处理模块系统，灾害故障分析计算机处理模块系统、灾害预警/故障通报计算机处理模块系统以及灾害信息展示计算机处理模块系统，而信息发布平台则是各个输出接口及终端用户计算机的组成。
参照附图3，本图给出了一种电网运行环境信息——气象系统输出的气象信息在本发明所述基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统中的数据流网络结构示意图，其他信息的数据流网络结构示意图可以参照本图。
本发明所述的基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统中，地理信息系统GIS是一种嵌设有WEB系统的WEB-GIS综合系统，系统采用GIS为前台界面，采用图形化的管理和显示，使得电网运行调度、防灾减灾工作安排更为直观，便捷，具体可选择GeoSurf5.0系统，其直接连接GeoSurfImageDB系统的服务端数据库，采用武汉大学Geosurf ImageDB系统实现矢量和影像的叠加。采用矢量和影像的叠加技术，并融合显示电网运行环境监测信息，可以更直观地反映电力设施附近的地形地貌。
本发明未述部分与现有技术相同。
Claims (6)
1、基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统，其组成特征在于：其基于地理信息系统GIS平台、统一的信息编码以及约定的交互协议架构如下子系统，中央服务器计算机系统、数据中心计算机系统、存储有电网基础信息的各服务器计算机子系统、存储有电网运行环境信息的各服务器计算机子系统以及各终端用户计算机，存储有电网基础信息的各服务器计算机子系统和存储有电网运行环境信息的各服务器计算机子系统各自分别通过数据中心计算机系统与中央服务器计算机系统连接，各终端用户计算机与中央服务器计算机系统的信号输出接口连接。
2、根据权利要求1所述的基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统，其特征在于，存储有电网基础信息的各服务器计算机子系统、存储有电网运行环境信息的各服务器计算机子系统以及中央服务器计算机系统相互间各自分别直接连接，在随机、紧急状态时，各子系统之间以及各子系统与中央系统之间以事件为驱动源，通过应用集成的标准直接进行交互。
3、根据权利要求1所述的基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统，其特征在于，所说的地理信息系统GIS是一种嵌设有WEB系统的WEB-GIS综合系统。
4、根据权利要求3所述的基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统，其特征在于，WEB-GIS综合系统具体可选择GeoSurf 5.0系统。
5、根据权利要求1所述的基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统，其特征在于，还包括一种GeoSurf ImageDB系统，GeoSurf ImageDB系统的服务端数据库直接连接Geosurf 5.0影像数据库，基于连接管理以GeoSurf ImageDB Admin数据发布配置工具配置影像地图应用服务与数据库的连接信息，并在启动应用服务后，通过GeoSurf ImageDB Viewer在Web浏览器中浏览和查询发布的数据。
6、根据权利要求1所述的基于地理信息系统GIS的电网综合防灾减灾系统，其特征在于，中央服务器计算机系统中包括灾害信息管理计算机处理模块系统、灾害故障分析计算机处理模块系统、灾害预警计算机处理模块系统以及灾害信息展示计算机处理模块系统，其中，灾害信息管理计算机处理模块系统、灾害故障分析计算机处理模块系统、灾害预警计算机处理模块系统各自通过自身独立的输出接口与各终端用户计算机连接。
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