CN101539858B - 电力gis二次开发平台 - Google Patents
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Abstract
电力GIS二次开发平台，采用分层设计，由下至上包括基础GIS接口层、电力GIS支持层和电力GIS应用层。基础GIS接口层包括一系列基础GIS矢量数据访问、修改及空间分析应用接口方法，用于提供各种图形计算分析方法，为电力GIS支持层提供专用于电力系统的几何对象模型、图形表现和拓扑模型服务。电力GIS支持层包括电力对象组件库、电力对象行为库和电网建模模块，电网建模模块调用电力对象组件库、电力对象行为库中的电力对象和电力行为提供电网建模服务。本开发平台具有充分适应电力系统需求、易于维护、具有良好的可扩展性和可插入性、可与各种通用的基础GIS平台对接等优点。
Description
技术领域
本发明涉及地理信息系统(以下简称GIS)的应用，具体地说是指一种电力GIS二次开发平台。
背景技术
GIS是地理信息系统的英文简称，近来，GIS得到了快速发展，在交通监控、城市规划、交通导航等多个领域得到了广泛应用。针对这些应用，很多软件企业开发了相应的专用软件系统，但是由于这些软件系统是单独针对某一具体应用开发出来的，因而其针对性强，通用性差。这些软件系统不能充分利用已有的基础性的通用GIS平台，造成了软件开发及应用过程中人力、物力、财力的浪费。
目前，电力行业的计算机辅助设备管理基本上处于较低水平，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。GIS也在电力系统得到了一定程度的应用，大多是采用已有的基础性的通用GIS平台，但基础GIS平台不能提供电力系统所需的一些功能，在使用中具有很大的局限性。并且，不同电力部门采用不同的基础GIS平台，会造成混乱，难以进行有效的统一管理。
发明内容
本发明提供一种电力GIS二次开发平台，其主要目的在于克服现有基础GIS平台不能充分适应电力系统需要的缺点；本发明的另一目的在于提供一种稳定、可靠、快速、可维护和可扩展的满足电力生产需求的GIS二次开发平台。
本发明采用如下技术方案：电力GIS二次开发平台，包括：数据库，存储电力设备图形矢量数据与业务属性数据；基础GIS平台，访问数据库，提供基础GIS服务；基础GIS接口层，调用基础GIS平台的服务，为电力GIS支持层提供一般的几何对象模型、图形表现和拓扑模型服务；基础GIS接口层还包括一基础GIS辅助功能模块，用于调用数据库中的矢量图形，为电力GIS支持层提供专用于电力系统的几何对象模型、图形表现和拓扑模型服务；电力GIS支持层，包括电力对象组件库、电力对象行为库和电网建模模块，电力对象组件库、电力对象行为库分别定义各种电力对象及电力行为，电网建模模块调用电力对象组件库、电力对象行为库中的电力对象和电力行为提供电网建模服务；电力GIS应用层，调用电力GIS支持层的服务，提供配电、输电应用服务。
前述电力GIS二次开发平台，所述基础GIS接口层还包括一数据访问模块，用于调用数据库中的电力系统数据，提供数据访问服务；所述电力GIS支持层还包括一电网分析模块，该电网分析模块通过基础GIS接口层的数据访问服务读取电力系统数据，提供电网分析服务。
前述电力GIS二次开发平台，还包括一WEB服务模块，该WEB服务模块调用基础GIS接口层、电力GIS支持层的服务，提供B/S应用服务。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：一，本开发平台的框架易于维护，灵活方便，具有良好的可扩展性和可插入性；二，对于特殊需求，编码人员只需要扩展相应的组件库或服务即可，不需要修改平台的框架；三，对于编码人员，只需在平台的框架基础上进行开发，不需要了解该框架的设计细节；四，可与各种通用的基础GIS平台对接，适应性强，使用灵活。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。
电力GIS二次开发平台，参照图1，其系统结构采用分层设计的原则，由下至上包括数据库层1、基础GIS层2、基础GIS接口层3、电力GIS支持层4和电力GIS应用层5。
数据库层1存储电力设备图形矢量数据与业务属性数据，包括电力系统数据库12、矢量图形库13，支持ACCESS数据库11。基础GIS层2以GeoStar平台21为基础，支持ArcGIS平台2，也可支持其它多种通用的GIS平台23，基础GIS层2的功能主要是访问数据库层1中的数据，提供基础GIS服务。
基础GIS接口层3包括几何对象模型模块31、图形表现模块32和拓扑模型模块34，它的功能是调用基础GIS层2的服务，为电力GIS支持层4提供一般的几何对象模型、图形表现和拓扑模型服务。基础GIS接口层3还包括一基础GIS辅助功能模块35，用于调用数据库层1中的矢量图形库13中的矢量图形，为电力GIS支持层4提供专用于电力系统的基础GIS平台不提供的几何对象模型、图形表现和拓扑模型服务。该基础GIS接口层3还包括一数据访问模块33，用于调用数据库层1中的电力系统数据，提供数据访问服务。
电力GIS支持层4包括电力对象组件库41、电力对象行为库42和电网建模模块43，电力对象组件库41、电力对象行为库42分别定义各种电力对象及电力行为，电网建模模块43调用电力对象组件库41、电力对象行为库42中的电力对象和电力行为提供电网建模服务。该电力GIS支持层4还包括一电网分析模块45，该电网分析模块45通过基础GIS接口层3的数据访问服务读取电力系统数据，提供电网分析服务。另外还包括一电气图成图模块44，用于自动生成电气图。
电力GIS应用层5包括配电业务应用模块51、输电业务应用模块52、其它业务应用模块53以及B/S(浏览器/服务器)业务应用模块54，主要用于调用电力GIS支持层4的服务，提供配电、输电应用服务和其它服务。另外，本电力GIS二次开发平台还包括一WEB服务模块6，该WEB服务模块6调用基础GIS接口层4、电力GIS支持层5的服务，提供B/S(浏览器/服务器)应用服务。
本电力GIS二次开发平台采用COM和JavaBeans两种主流组件技术，基于各种GIS平台的基础组件库进行完全的封装，同时根据电力业务特点和规范对基础组件库进行了扩展，使之成为一个适应电力各种专业图形应用需求、能满足快速开发需要电力GIS二次开发平台。本平台实现对电力设备对象模型的抽象化描述，根据模型描述信息实现模型编辑功能组件平台，业务应用系统可根据该平台快速进行快速电网建模功能实现。
该平台采用C++语言，基于COM技术来构建，数据存储采用Oracle数据库，同时支持本地文件数据库Access和自有图形文件格式，支持基于ArcSDE数据库引擎的数据访问。其核心组件建立在通用GIS组件库的基础上，封装基础地理信息系统接口，为上层应用提供电力对象组件、电力对象行为、电网建模与分析和电气图成图等功能。
基础GIS接口层3主要为上层组件提供几何对象模型、图形表现、数据访问、拓扑模型等基本的GIS服务。通过自定义的接口对上层组件隐藏基础GIS的细节和差异，同时需要实现一些基础GIS不提供的功能。
电力GIS支持层4实现对基础GIS组件的二次封装。针对电力行业的特点，对基础GIS组件库中的接口进行包装和扩展，使之更加方便易用。还可以通过Web服务的方式为B/S平台应用提供GIS分析支持。
电力GIS应用层5是具体的业务应用系统，它通过对电力GIS支持层4中的组件的组装实现电力行业的业务功能。
矢量图形库13主要应用于在建模用户客户端存储矢量地理底图数据，从而使客户端在保证显示质量和速度的条件下缓解数据服务器的压力。本地文件分图层存储矢量图形和属性数据，为了提高显示速度矢量图形需采用二进制格式。目前多数基础GIS平台都支持输出WKB(OGC The well-known binary representation of geometry)格式，所以几何对象采用WKB格式分图层保存，属性直接保存为DBF格式。
电力对象组件采用了可扩展的电力对象模型，该模型优于传统对象模型之处在于：传统模型一旦定义，就必须固化于系统之中，一旦模型发生变化，系统内部逻辑以及上层应用就需要进行相应调整，而本平台所采用的可扩展模型则不受此限制，可随时随地动态扩展，而不需要修改上层应用及系统内部逻辑。
电力对象模型由电力对象、属性、操作功能、关联关系等模型组成。属性定义模型图形属性的存储、校验、编辑、显示这4个方面的信息，设置模型的图形存储状态(点、线、面、注记等类别)；操作功能向用户提供增加、删除、移动和图形编辑功能操作，定义这些简单操作的方式、关联信息等，提供对象的增加、删除及简单的图形属性状态存储；电力对象不是孤立的，大部分电力设备之间存在各式各样的拓扑连接关联关系，该属性中记录了该设备模型可以进行关联的设备连接关系及连接方式信息。
在电力系统中，不同设备具有不同的接线方式和操作行为，如电缆必须通过电缆头和其他设备相连，高压线路与低压线路必须通过变压器相连等等，针对建模和接线图各模块电力对象行为的实现方式各异，不利于应用系统的快速开发的情况，EPGIS平台建立了统一的电力对象行为库，该库可根据应用需求的不同进行动态扩展。
自动成图是电力系统对GIS的基本需求之一，电力系统专业众多、业务复杂，不同的专业，不同的应用对成图的要求也不尽相同。本平台的电气图成图模块44主要可分为成图策略和自动布局调整。成图策略部分主要完成了对自动成图的精度，条件，符号化等成图基本要素的封装。布局调整主要完成了对一些常用成图布局算法的的封装。接线图应用程序如全网图、单线图、主网图可以根据需要创建自己的搜索策略和布局方案。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (3)
1.电力地理信息系统二次开发平台，其特征在于包括：
数据库，存储电力设备图形矢量数据与业务属性数据；
基础地理信息系统平台，访问数据库，提供基础地理信息系统服务；
基础地理信息系统接口层，调用基础地理信息系统平台的服务，为电力地理信息系统支持层提供一般的几何对象模型、图形表现和拓扑模型服务；基础地理信息系统接口层还包括一基础地理信息系统辅助功能模块，用于调用数据库中的矢量图形，为电力地理信息系统支持层提供专用于电力系统的几何对象模型、图形表现和拓扑模型服务；
电力地理信息系统支持层，包括电力对象组件库、电力对象行为库和电网建模模块，电力对象组件库、电力对象行为库分别定义各种电力对象及电力行为，电网建模模块调用电力对象组件库、电力对象行为库中的电力对象和电力行为提供电网建模服务；
电力地理信息系统应用层，调用电力地理信息系统支持层的服务，提供配电、输电应用服务。
2.如权利要求1所述的电力地理信息系统二次开发平台，其特征在于：所述基础地理信息系统接口层还包括一数据访问模块，用于调用数据库中的电力系统数据，提供数据访问服务；所述电力地理信息系统支持层还包括一电网分析模块，该电网分析模块通过基础地理信息系统接口层的数据访问服务读取电力系统数据，提供电网分析服务。
3.如权利要求1所述的电力地理信息系统二次开发平台，其特征在于：还包括一WEB服务模块，该WEB服务模块调用基础地理信息系统接口层、电力地理信息系统支持层的服务，提供B/S应用服务。
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