CN103605044A - 一种基于gis电力故障定位的编码引擎的实现方法 - Google Patents
一种基于gis电力故障定位的编码引擎的实现方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，包括步骤：建立含有电力配电线路信息的电力故障定位设备的映射表；建立含有地理区域信息的电力配电线路的映射表；建立地理区域的映射表；根据所述的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表控制其进行联合编码，形成具有编码数据库的电力故障信息与地理区域信息的编码引擎。本技术方案不仅将故障定位数据与受影响区域有效集成在一起，而且有效实现故障定位可视化表达的精确性和直观性的共存。
Description
技术领域
本发明涉及电力监测领域，尤其涉及一种基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法。
背景技术
随着国民经济的高速发展，电网故障和电网平稳运行的矛盾日益突出，电力系统故障点和影响区域的定位已经成为是配电自动化的研究热点，伴随配电自动化技术的普及和GIS技术在配电网中的使用，利用GIS技术结合故障定位设备进行故障位置和故障影响区域判定，并将结果实时精确地显示到地图上已经成为配网主站系统必不可少的功能。
现有的配电网故障定位技术开始向主站SCADA系统与GIS系统结合的方向发展，理论上兼具SCADA系统的高效实时性和GIS系统动态可视化表达的优势，但是在主站的工程实践中，不恰当的数据共享与同步方式会影响SCADA模块的实时性，进而降低主站的运行效率，造成故障定位可视化表达的精确性和直观性不能共存；SCADA与GIS系统采用松耦合策略，尤其是为实现某一小功能，也要将整个GIS平台移植到主站系统中，这种系统集成方式并未发挥两个系统各自的优势，从本质来说，这是SCADA高效实时运行与GIS系统海量数据操作之间的矛盾。
发明内容
本发明旨在解决现有的配电网故障定位技术中，主站SCADA系统与GIS系统集成效率低下，故障定位可视化表达的精确性和直观性不能共存的技术问 题，提供一种基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，将故障定位数据与受影响区域有效集成在一起，有效实现故障定位可视化表达的精确性和直观性的共存。
本发明实施例提供的一种基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，包括步骤，
建立含有电力配电线路信息的电力故障定位设备的映射表；
建立含有地理区域信息的电力配电线路的映射表；
建立地理区域的映射表；
根据所述的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表控制其进行联合编码，形成具有编码数据库的电力故障信息与地理区域信息的编码引擎。
优选地，所述电力故障定位设备的映射表中包含故障定位设备编号信息、故障定位设备所依附电力线路信息、故障定位设备坐标信息及故障定位设备的参数信息。
优选地，所述电力配电线路的映射表中包含配电线路编号信息、配电线路名称信息、配电线路服务区域信息、该配电线路的端点坐标信息。
优选地，所述地理区域的映射表中包含区域编号信息、区域名称信息、区域面积信息及该区域内的配电线路编号信息。
优选地，根据所述的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表进行联合编码，形成具有编码数据库的电力故障信息与地理区域信息的编码引擎的具体方法为：查找每一个电力故障设备所对应的电力配电线路及地理区域并控制其进行联合编码形成电力故障信息与地理区域信息的编码引擎，并建立编码数据库；其中，编码数据库中的编码格式为：区域编号-线路编号-设备编号-设备坐标-流水号。
优选地，在所述编码数据库首次建立时，根据所述建立的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表进行自动编码，流水 号依次增加。
优选地，当有新的电力故障定位设备增加时，获取流水号最大值A，并对新增加的电力故障定位设备进行编码入库，控制新编码中的流水号为A+1；当编码数据库中的现有对应编码更新时，控制流水号进行相应更新；当编码数据库中的对应编码删除时，控制该编码中的流水号置空。
优选地，当所述电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表中的组成要素信息发生变化时，编码引擎自动触发，自动更新编码数据库。
优选地，根据所述的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表进行联合编码，形成具有编码数据库的电力故障信息与地理区域信息的编码引擎后，定期手动校对并更新所述编码数据库。
优选地，所述电力故障定位设备为故障指示器。
以上技术方案中，通过建立含有电力配电线路信息的电力故障定位设备的映射表、含有地理区域信息的电力配电线路的映射表及地理区域的映射表进行联合编码，将故障定位数据与地理区域结合起来，形成数据联合编码的编码引擎，在电力线路发生故障时可将定位区段显示到GIS地理接线图上，同时将该区段的影响范围精确地显示在地图上。不仅将故障定位数据与受影响区域有效集成在一起，而且有效实现故障定位可视化表达的精确性和直观性的共存。
附图说明
图1是本发明一种实施例的电力故障定位设备的映射表示意图；
图2是本发明一种实施例的电力配电线路的映射表示意图；
图3是本发明一种实施例的地理区域的映射表示意图；
图4是本发明一种实施例的编码引擎中编码格式示意图；
图5是本发明一种实施例的电力故障信息与影响区域的显示示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，可将故障定位数据与地理区域数据联合编码，将地理数据和电力业务数据形成故障定位数据集，其中故障区段定位信息来源于故障指示器，通过将地理区域与故障指示器定位信息的联合编码，将定位区段显示到GIS地理接线图上，同时将该区段的影响范围精确地显示在地图上。
具体实现方法包括步骤：
建立含有电力配电线路信息的电力故障定位设备的映射表；
建立含有地理区域信息的电力配电线路的映射表；
建立地理区域的映射表；
根据所述的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表控制其进行联合编码，形成具有编码数据库的电力故障信息与地理区域信息的编码引擎。
首先，将电力故障定位设备进行编号，并将电力配电线路按照供电支路分别进行编号，同时根据GIS地图上的地理区域的划分分别将地理区域进行编号，例如，电力故障定位设备的编号分别为1、2、3、……，电力配电线路的编号分别为线路A、线路B、线路C、……，地理区域的编号为区域一、区域二、区域三、……，因此根据最终的电力配电线路在地理区域中的分配及电力故障定位设备在电力配电线路上的分配，可以分别对其建立映射表。
如图1所示，所述电力故障定位设备的映射表具有三个字段列：分别是字段名称、数据值及备注，字段名称包括：故障定位设备编号，线路编号，即故障定位设备所依附电力线路，故障定位设备坐标-坐标X及坐标Y，即故障定位设备的横坐标及纵坐标，故障定位设备的参数信息；其中故障定位设备参数信 息包括生产厂家、使用年限及安装日期等。数据值列填写具体的数值参数，例如：故障定位设备编号为13，线路编号为A，故障定位设备的坐标X为120、坐标Y为180，生产厂家为XXX电子器件公司，使用年限为30年，安装日期为2013年2与12日。
如图2所示，所述电力配电线路的映射表也具有三个字段列：分别是字段名称、数据值及备注，字段名称包括：线路编号，线路名称，服务区域，坐标X1、坐标Y1，即线路起始端点的坐标，坐标X2、坐标Y2，即线路结束端点的坐标。根据地图的实际分布情况，可以将每个字段名称分别进行赋值。这里不再一一进行举例说明。
如图3所示，所述地理区域的映射表也具有三个字段列：分别是字段名称、数据值及备注，字段名称包括：编号、名称、面积及线路编号。
建立故障定位信息与地理区域信息的映射关系，即电力故障信息与故障影响区域之间的映射集合φ(f），即编码数据库。电力故障信息为故障定位设备动作后，组成故障区间的故障定位设备的坐标及附属线路信息，电力线路与故障影响区域的关系由GIS数据库提供，其语义为以下格式：例如线路A服务于X小区和Y工厂，故障定位设备F依附于线路A，通过将电力局提供的线路与用户之间的供电关系，抽象为线型数据与面型数据的空间映射关系集合φ（这里φ(f）是φ的子集），并将该集合存入GIS编码数据库来完成映射关系的建立。
建立定位信息与地理信息的编码引擎，该过程就是映射关系Φ的工程实现。每一个故障定位设备对应设置一个编码，所有的故障定位设备的编码形成所述的编码引擎，根据所述的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表进行联合编码，形成具有编码数据库的电力故障信息与地理区域信息的编码引擎的具体方法为：查找每一个电力故障设备所对应的电力配电线路及地理区域并控制其进行联合编码形成电力故障信息与地理区域信息的编码引擎，并建立编码数据库；其中，如图4所示，编码数据库中的编码格式为：区域编号-线路编号-设备编号-设备坐标-流水号。
以上实施例中，由于编码操作的数据对象众多，易在编码数据库首次建立或映射关系有较大变化时，适合使用全局编码；在编码数据库建立之后，仅有局部区域的映射关系需要重建时，适合使用局部编码。
所谓全局编码，即自动编码，对映射表内所有的映射关系元素进行编码，流水号依次增加；所谓局部编码，即对映射表内选定的映射关系元素进行编码，即有映射关系增加时，获得全局流水号最大值，这里假设为A，新增流水号为A+1，同时进行编码；有现有映射关系更新时，全局流水号更新；有映射关系删除时，该全局流水号置空，同时更新拓扑网络。
编码过程中，为了降低对SCADA系统的影响，在不需要实时查看映射关系的情况下，可以选择用电低谷时段进行自动编码；在需要实时查看映射关系的情况下，可以选择手动编码方式，实时查看映射关系的编码结果。所谓自动编码方式，即根据故障信息与故障影响区域的映射关系表，当映射关系发生改变时，如针对映射表进行添加、修改或删除操作时，编码引擎自动触发，更新编码数据库。如新添加了线路B和所附属的故障定位设备F，根据电力局提供的线路与供电用户之间的关系，使用编码引擎对以上数据编码，并赋予流水号，将编码后的数据添加到编码数据库；所谓手动编码方式，即根据故障信息与故障影响区域的映射关系表，选定需要编码的映射关系元素，更新编码数据库。
根据系统要求，避免影响系统实时性，可以选择每月最后一天凌晨2点进行一次自动的全局编码；同时允许少量映射关系数据变更时，可以使用手动的局部编码，如变更故障定位设备B的依附线路，可以在系统上框选故障定位设备B和其附属线路，实现编码数据库更新。
进一步地，根据上述描述，根据所述的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表进行联合编码，形成具有编码数据库的电力故障信息与地理区域信息的编码引擎后，需要定期手动校对并更新所述编码数据库。
更进一步地，以上实施例中所述的故障定位设备为故障指示器。
利用本发明提供的一种基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，可以很容易的实现故障信息与影响区域的精确可视化表达，首先，根据电力局提供的线路与用户间的信息，按照编码引擎要求的规则将线路数据、故障定位设备数据和用户居住区，即地理区域数据编码并入库；第二，当架空线路出现短路故障点后，对应的故障定位设备进行报警并将此故障状态信号对位发送；第三，控制主站收到故障信号进行解析，并计算故障点发生的区间；最后，GIS模块根据故障区间的地理信息将故障区间显示到地图上并着色，同时按照编码引擎的映射关系，将该故障区间对应的影响区域进行高亮显示，完成故障影响区域的可视化表达。图5示出了配电线路故障信息及其影响区域。
因此，本发明的上述实施例中的技术方案不但能够实现故障定位数据与受影响区域一体化集成方式，有效降低传统的系统间数据同步的复杂性。而且，灵活的可配置的编码方式，可选择手动、自动、全局及局部编码的多种组合，生成静态的故障定位区间与故障影响区域映射关系编码数据库，便于故障定位的快速计算与可视化表达。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，其特征在于：包括步骤，
建立含有电力配电线路信息的电力故障定位设备的映射表；
建立含有地理区域信息的电力配电线路的映射表；
建立地理区域的映射表；
根据所述的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表控制其进行联合编码，形成具有编码数据库的电力故障信息与地理区域信息的编码引擎。
2.根据权利要求1所述的基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，其特征在于：所述电力故障定位设备的映射表中包含故障定位设备编号信息、故障定位设备所依附电力线路信息、故障定位设备坐标信息及故障定位设备的参数信息。
3.根据权利要求2所述的基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，其特征在于：所述电力配电线路的映射表中包含配电线路编号信息、配电线路名称信息、配电线路服务区域信息、该配电线路的端点坐标信息。
4.根据权利要求3所述的基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，其特征在于：所述地理区域的映射表中包含区域编号信息、区域名称信息、区域面积信息及该区域内的配电线路编号信息。
5.根据权利要求4所述的基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，其特征在于：根据所述的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表进行联合编码，形成具有编码数据库的电力故障信息与地理区域信息的编码引擎的具体方法为：查找每一个电力故障设备所对应的电力配电线路及地理区域并控制其进行联合编码形成电力故障信息与地理区域信息的编码引擎，并建立编码数据库；其中，编码数据库中的编码格式为：区域编号-电力配电线路编号-故障定位设备编号-故障定位设备坐标-流水号。
6.根据权利要求5所述的基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，其特征在于：在所述编码数据库首次建立时，根据所述建立的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表进行自动编码，流水号依次增加。
7.根据权利要求6所述的基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，其特征在于：当有新的电力故障定位设备增加时，获取流水号最大值A，并对新增加的电力故障定位设备进行编码入库，控制新编码中的流水号为A+1；当编码数据库中的现有对应编码更新时，控制流水号进行相应更新；当编码数据库中的对应编码删除时，控制该编码中的流水号置空。
8.根据权利要求5所述的基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，其特征在于：当所述电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表中的组成要素信息发生变化时，编码引擎自动触发，自动更新编码数据库。
9.根据权利要求1所述的基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，其特征在于：根据所述的电力故障定位设备的映射表、电力配电线路的映射表及地理区域的映射表进行联合编码，形成具有编码数据库的电力故障信息与地理区域信息的编码引擎后，定期手动校对并更新所述编码数据库。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的基于GIS电力故障定位的编码引擎的实现方法，其特征在于：所述电力故障定位设备为故障指示器。
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