CN104318402A - 基于电网gis平台的一体化规划设计信息系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，该系统包括电网GIS平台、规划设计平台和ESB平台，电网GIS平台包括电网数据库，以及与电网数据库连接的GIS图形维护组件模块、数据抽取组件模块和地图切片组件模块，GIS图形维护组件模块连接规划设计平台，数据抽取组件模块和地图切片组件模块分别连接ESB平台，ESB平台连接规划设计平台，规划设计平台通过ESB平台的注册信息调用数据抽取服务和地图切片服务。与现有技术相比，本发明结合地理空间信息，实现可视化、集约化、规范化、精益化的电网规划设计。
Description
技术领域
本发明涉及电网规划设计领域，尤其是涉及一种基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统。
背景技术
一体化电网规划设计平台，是“大规划”体系信息化建设中的重要组成部分。在“大规划”体系建设目标指导下，系统IT架构设计在借鉴国家电网公司信息化系统建设的基础上，充分考虑各层级电网规划业务未来发展的需求，旨在系统的应用架构、数据架构、技术架构、物理架构和安全设计等方面形成统一设计，为一体化电网规划设计平台在国家电网公司总部和各网省公司的建设提供参考和建设依据。
电网地理信息服务平台(简称电网GIS平台)是构建在“SG186”工程一体化平台之内，为各专业提供统一的电网资源图形维护管理，实现电网资源的结构化管理和图形化展现，以面向服务的架构为各类业务应用提供电网图形和分析服务的企业级电网地理信息服务平台。电网GIS平台通过对电网资源图形管理及图形应用需求的抽象提供不依赖于具体模型的逻辑组件，通过平台配置支撑各专业电网资源图形管理及图形应用。电网GIS平台以电网资源的空间结构及位置信息和图形可视化为核心，注重电网设备的空间位置与电网的拓扑信息，为各种电力业务应用提供电网空间信息服务。电网GIS平台主要功能包括基础图形管理、电网资源模型构建、电网专题图管理等，并提供各类电网图形及电网分析服务。
因此，可通过规划设计平台与电网空间信息的有效集成，建设一个具备空间信息的规划设计平台，实现可视化、集约化、规范化、精益化的电网规划设计。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，结合地理空间信息，实现可视化、集约化、规范化、精益化的电网规划设计。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，该系统包括电网GIS平台、规划设计平台和ESB平台，所述电网GIS平台包括电网数据库，以及与电网数据库连接的GIS图形维护组件模块、数据抽取组件模块和地图切片组件模块，所述GIS图形维护组件模块连接规划设计平台，通过CS方式向规划设计平台提供图形维护组件，所述数据抽取组件模块和地图切片组件模块分别连接ESB平台，数据抽取组件模块实现数据抽取服务，地图切片组件模块实现地图切片服务，数据抽取服务和地图切片服务以Web Service方式注册到ESB平台上，所述ESB平台连接规划设计平台，规划设计平台通过ESB平台的注册信息调用数据抽取服务和地图切片服务。
所述数据抽取组件模块、地图切片组件模块、ESB平台和规划设计平台之间采用XML作为数据传输格式。
所述GIS图像维护组件包括：
数据访问组件，用于对电网数据库连接、查询及读写操作；
元数据访问组件，用于对电网数据库中模型元数据的管理和对符号配置表的统一访问，包括各元数据表加载、模型关系查询和符号读取；
图形浏览组件，用于显示浏览图形，包括开图、平移、缩放、刷新编辑工具设置、量算以及获取视图操作；
视图渲染组件，用于图层绘制、视图刷新、图层组织和高亮显示；
图形编辑组件，包括编辑辅助工具组件库、捕捉组件库、关系维护库、对象编辑组件库和建模工具组件库；
图形输出组件，用于地图数据以栅格数据进行输出，以及电网数据作为CAD矢量图进行导出；
专题图组件，用于将专题图模板和网架数据结合构成专题图，专题图包括电网单线图和系统图，专题图模板从地理信息图中通过条件筛选导出电站、线路及其标注后得到。
所述规划设计平台包括Active控件模块，以及与Active控件模块连接的电网浏览模块、规划方案管理模块、网架设备编辑模块、规划方案比选模块和潮流图展示模块，所述Active控件模块分别连接GIS图形维护组件和ESB平台，提供调用GIS图像维护组件、数据抽取服务和地图切片服务的集成接口，使得电网浏览模块、规划方案管理模块、网架设备编辑模块、规划方案比选模块和潮流图展示模块根据各自功能进行调用。
所述电网浏览模块实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件加载电网数据库中网架数据；
(2)调用地图切片服务，在地理信息图上展现网架数据的视图；
(3)调用GIS图像维护组件渲染视图中电站和线路符号，并在视图上进行缩放和漫游操作，调用数据抽取服务，按投产年、退役年、设备电压等级或电网所属区域筛选后显示相应专题图。
所述规划方案管理模块通过调用GIS图像维护组件对电网数据库中规划方案进行显示目录、创建、删除和重命名操作，规划方案与网架数据一一对应。
所述网架设备编辑模块实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件加载电网数据库中网架数据；
(2)调用地图切片服务，在地理信息图上展现网架数据的视图；
(3)调用GIS图像维护组件对视图中设备进行编辑，并对编辑结果进行保存。
所述规划方案比选模块实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件同步加载电网数据库中多组网架数据；
(2)调用地图切片服务，在理信息地图上展现多个网架数据的视图；
(3)调用GIS图像维护组件选定视图中的设备，并显示设备信息，比选多个视图中的设备，输出比选结果并打印。
所述潮流图展示模块实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件加载电网数据库中网架数据；
(2)调用地图切片服务，在地理信息图上展现网架数据的视图；
(3)对网架数据中设备进行潮流计算，并在视图中渲染潮流结果，即标注潮流方向和潮流值，获得潮流图，输出并打印。
与现有技术相比，本发明将电网GIS中的GIS图形维护组件模块、数据抽取组件模块和地图切片组件模块用于一体化规划设计系统中，规划设计平台的各功能模块通过Active控件模块提供的接口调用相应功能组件，实现可视化、集约化、规范化、精益化的电网规划设计，具有以下优点：
1)实现电网GIS平台成为规划设计平台可靠、稳定的空间数据支撑；
2)把GIS空间展示技术引入规划设计的各环节，使规划设计更加直观、高效，丰富了规划设计结果；
3)实现规划基础数据和电网结构模型(电网图形)的一致性维护，提高规划设计的效率；
4)将规划的静态网架分析、运行分析与空间关系及位置信息相结合，更好地为规划网架设计的提供理论支持；
5)充分发挥规划设计平台和电网GIS平台各自的优势；减少规划设计人员重复录入数据的工作量，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明系统工作过程流程图。
图中：1、电网GIS平台，2、规划设计平台，3、ESB平台，11、GIS图形维护组件模块，12、数据抽取组件模块，13、地图切片组件模块，14、电网数据库，21、电网浏览模块，22、规划方案管理模块，23、网架设备编辑模块，24、规划方案比选模块，25、潮流图展示模块，26、Active控件模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示，一种基于电网GIS平台1的一体化规划设计系统包括电网GIS平台1、规划设计平台2和ESB平台(Enterprise Service Bus，即企业服务总线)3，电网GIS平台1包括电网数据库14，以及与电网数据库14连接的GIS图形维护组件模块11、数据抽取组件模块12和地图切片组件模块13，GIS图形维护组件模块11连接规划设计平台2，通过CS(Client/Server结构，即客户机和服务器结构)方式向规划设计平台2提供图形维护组件，数据抽取组件模块12和地图切片组件模块13分别连接ESB平台3，数据抽取组件模块12实现数据抽取服务，地图切片组件模块13实现地图切片服务，数据抽取服务和地图切片服务以Web Service方式注册到ESB平台3上，ESB平台3连接规划设计平台2，规划设计平台2通过ESB平台3的注册信息调用数据抽取服务和地图切片服务。其中，Web Service是一个平台独立的、低耦合的、自包含的、基于可编程的web的应用程序，能使得运行在不同机器上的不同应用无须借助附加的、专门的第三方软件或硬件，就可相互交换数据或集成。
数据抽取组件模块12、地图切片组件模块13、ESB平台3和规划设计平台2之间采用XML作为数据传输格式。
GIS图像维护组件包括：数据访问组件、元数据访问组件、视图渲染组件、图形编辑组件、图形输出组件和专题图组件。
数据访问组件，用于对电网数据库14连接、查询及读写操作。主要提供包括电网数据库14连接、数据下载、更新；属性访问、修改删除、增加；编辑控制(加锁、解锁、后退、前进等)、编辑保存；版本创建、提交、合并、删除、差异数据分析等对空间及属性数据的操作功能，数据访问组件类列表如下表1所示：
表1
元数据访问组件，用于对电网数据库14中模型元数据的管理和对符号配置表的统一访问，包括各元数据表加载、模型关系查询和符号读取，组件列表如表2：
表2
图形浏览组件，提供电网地理图等图形的显示浏览接口调用，包括开图、平移、缩放、刷新编辑工具设置、量算以及获取视图操作，组件列表如表3：
表3
| 序号 | 控件类名 | 描述 |
| 1 | CEPGISModelCtrl | EPGISModelCtrl视图控件类，提供电网资源图形 |
| 管理平台实现的各种GIS图形操作方法及事件。 |
视图渲染组件，用于图层绘制、视图刷新、图层组织和高亮显示，关键组件列表如表4：
表4
图形编辑组件，包括Track编辑辅助工具组件库、SnapAid捕捉组件库、DeviceRelation关系维护库、对象编辑组件库和建模工具组件库等，提供图形设备的编辑相关操作。关键组件如下表5所示：
表5
图形输出组件，用于地图数据以栅格数据进行输出，包括输出图片(jpg、png、bmp等)、SVG、CIM等操作，以及电网数据作为CAD矢量图进行导出，相关组件如下表6：
表6
| 序号 | 组件名 | 描述 |
| 1 | PExport2CAD | 实现将数据转换为CAD文件导出的功能。 |
| 2 | PExport2CIM | 实现将数据转换为CIM文件的功能。 |
| 3 | PExport2SVG | 实现将数据转换为SVG图形交换格式的功能。 |
| 4 | PExport2Picture | 实现将数据转换为栅格化图片的功能。 |
专题图组件，用于将专题图模板和网架数据结合构成专题图，专题图包括电网单线图和系统图等，专题图模板从地理信息图中通过条件筛选导出电站、线路及其标注后得到，服务操作列表如下表7所示：
表7
规划设计平台2包括Active控件模块26，以及与Active控件模块26连接的电网浏览模块21、规划方案管理模块22、网架设备编辑模块23、规划方案比选模块24和潮流图展示模块25，Active控件模块26分别连接GIS图形维护组件和ESB平台3，提供调用GIS图像维护组件、数据抽取服务和地图切片服务的集成接口，使得电网浏览模块21、规划方案管理模块22、网架设备编辑模块23、规划方案比选模块24和潮流图展示模块25根据各自功能进行调用。本发明系统的工作过程如图2所示。
其中，电网浏览模块21的应用为：规划设计平台2通过集成电网GIS平台1的控件展现规划最新发布版本的规划网架数据，可以对图形进行基本的放大、缩小、漫游等图形操作，并可以按设备投产、退役年份进行规划网架演变回溯，可以按设备电压等级浏览规划网架，通过调用图形控件的分区域查看不同的区域纬度的电网网架。其实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件中数据访问组件、元数据访问组件加载电网数据库14中网架数据；
(2)调用地图切片组件模块13的地图切片服务，在地理信息图上展现网架数据的视图；
(3)调用GIS图像维护组件的图像浏览组件、视图渲染组件、图像编辑组件，渲染视图中电站和线路符号、图层控制，并在视图上进行缩放和漫游操作，调用数据抽取服务，通过专题图组件，按投产年、退役年、设备电压等级或电网所属区域筛选后显示相应专题图。
规划方案管理模块22通过调用GIS图像维护组件中数据访问组件、元数据访问组件对电网数据库14中规划方案进行显示目录、创建、删除和重命名操作，规划方案与网架数据一一对应。
规划方案管理模块22的应用为：规划设计平台2通过集成电网GIS平台1的控件对规划方案进行管理，规划设计平台2负责创建规划任务，在指定的规划任务下创建一个或多个规划方案(一个规划方案相当于一个版本的网架数据)，规划方案可从已有的规划方案上进行继承，可对创建的规划方案进行删除操作，也可对规划方案进行重命名。
网架设备编辑模块23的应用为规划设计平台2通过集成电网GIS平台1的控件对电网设备进行编辑操作，包括新增、删除、移动等，支持在线路上增加节点，支持同一回线下的线路(两站间的平行线路)同步移动；绘制电站支持根据电站模版绘制和根据BPA参数绘制电站两种方式；绘制线路时，可直接绘制多回线路，绘制线路时，可直接计算出线路的电气参数。其实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件中数据访问组件、元数据访问组件加载电网数据库14中网架数据；
(2)调用地图切片组件模块13的地图切片服务，在地理信息图上展现网架数据的视图；
(3)调用GIS图像维护组件的图像浏览组件、图像编辑组件，对视图中设备图形进行编辑，并对编辑结果进行保存。
规划方案比选模块24是用于实现比选功能，比选功能是对潮流计算结果、经济性投资上的比对，在GIS图形中可以通过选择工具(如：点选、框选)在将要进行比选的网架方案上选择电网设备；参与比选的方案能够通过两个视图同时打开，并能够相互通信实现同步显示；比选方案可生成JPEG、PNG格式的图片，便于在报告中直接引用。其实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件中数据访问组件、元数据访问组件同步加载电网数据库14中多组网架数据，例如两组；
(2)调用地图切片组件模块13的地图切片服务，在理信息地图上展现两个网架数据的视图；
(3)调用GIS图像维护组件中图像浏览组件，选定视图中的设备，并显示设备信息，比选两个视图中的设备，通过调用图像输出组件输出比选结果并打印。
潮流图展示模块25的应用为规划设计平台2通过集成电网GIS平台1的控件展现网架潮流结果，可以显示潮流流向，并支持复杂样式的潮流标准，可以导出到JPEG、PNG图片文件，也可进行打印输出。其实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件中数据访问组件、元数据访问组件加载电网数据库14中网架数据；
(2)调用地图切片组件模块13的地图切片服务，在地理信息图上展现网架数据的视图；
(3)对网架数据中设备进行潮流计算，并通过图像浏览组件、视图渲染组件、图像编辑组件，在视图中渲染潮流结果，即标注潮流方向和潮流值，获得潮流图，通过调用图像输出组件输出并打印潮流图。
Claims (9)
1.一种基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，其特征在于，该系统包括电网GIS平台、规划设计平台和ESB平台，所述电网GIS平台包括电网数据库，以及与电网数据库连接的GIS图形维护组件模块、数据抽取组件模块和地图切片组件模块，所述GIS图形维护组件模块连接规划设计平台，通过CS方式向规划设计平台提供图形维护组件，所述数据抽取组件模块和地图切片组件模块分别连接ESB平台，数据抽取组件模块实现数据抽取服务，地图切片组件模块实现地图切片服务，数据抽取服务和地图切片服务以Web Service方式注册到ESB平台上，所述ESB平台连接规划设计平台，规划设计平台通过ESB平台的注册信息调用数据抽取服务和地图切片服务。
2.根据权利要求1所述的基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，其特征在于，所述数据抽取组件模块、地图切片组件模块、ESB平台和规划设计平台之间采用XML作为数据传输格式。
3.根据权利要求1所述的基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，其特征在于，所述GIS图像维护组件包括：
数据访问组件，用于对电网数据库连接、查询及读写操作；
元数据访问组件，用于对电网数据库中模型元数据的管理和对符号配置表的统一访问，包括各元数据表加载、模型关系查询和符号读取；
图形浏览组件，用于显示浏览图形，包括开图、平移、缩放、刷新编辑工具设置、量算以及获取视图操作；
视图渲染组件，用于图层绘制、视图刷新、图层组织和高亮显示；
图形编辑组件，包括编辑辅助工具组件库、捕捉组件库、关系维护库、对象编辑组件库和建模工具组件库；
图形输出组件，用于地图数据以栅格数据进行输出，以及电网数据作为CAD矢量图进行导出；
专题图组件，用于将专题图模板和网架数据结合构成专题图，专题图包括电网单线图和系统图，专题图模板从地理信息图中通过条件筛选导出电站、线路及其标注后得到。
4.根据权利要求1所述的基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，其特征在于，所述规划设计平台包括Active控件模块，以及与Active控件模块连接的电网浏览模块、规划方案管理模块、网架设备编辑模块、规划方案比选模块和潮流图展示模块，所述Active控件模块分别连接GIS图形维护组件和ESB平台，提供调用GIS图像维护组件、数据抽取服务和地图切片服务的集成接口，使得电网浏览模块、规划方案管理模块、网架设备编辑模块、规划方案比选模块和潮流图展示模块根据各自功能进行调用。
5.根据权利要求4所述的基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，其特征在于，所述电网浏览模块实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件加载电网数据库中网架数据；
(2)调用地图切片服务，在地理信息图上展现网架数据的视图；
(3)调用GIS图像维护组件渲染视图中电站和线路符号，并在视图上进行缩放和漫游操作，调用数据抽取服务，按投产年、退役年、设备电压等级或电网所属区域筛选后显示相应专题图。
6.根据权利要求4所述的基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，其特征在于，所述规划方案管理模块通过调用GIS图像维护组件对电网数据库中规划方案进行显示目录、创建、删除和重命名操作，规划方案与网架数据一一对应。
7.根据权利要求4所述的基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，其特征在于，所述网架设备编辑模块实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件加载电网数据库中网架数据；
(2)调用地图切片服务，在地理信息图上展现网架数据的视图；
(3)调用GIS图像维护组件对视图中设备进行编辑，并对编辑结果进行保存。
8.根据权利要求4所述的基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，其特征在于，所述规划方案比选模块实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件同步加载电网数据库中多组网架数据；
(2)调用地图切片服务，在理信息地图上展现多个网架数据的视图；
(3)调用GIS图像维护组件选定视图中的设备，并显示设备信息，比选多个视图中的设备，输出比选结果并打印。
9.根据权利要求4所述的基于电网GIS平台的一体化规划设计信息系统，其特征在于，所述潮流图展示模块实现步骤包括：
(1)调用GIS图像维护组件加载电网数据库中网架数据；
(2)调用地图切片服务，在地理信息图上展现网架数据的视图；
(3)对网架数据中设备进行潮流计算，并在视图中渲染潮流结果，即标注潮流方向和潮流值，获得潮流图，输出并打印。
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