CN105590160A - 一种基于gis的三维应急指挥方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于GIS的三维应急指挥方法及其系统，包括实时采集应急场景、气象、地理及电网信息并解析成预设格式数据，并对各类数据进行存储，结合事故类型及相关信息自动生成应急策略，对应急场景、气象、地理及电网信息整合后可进行交互查询及为应急指挥提供决策依据。该方法可在三维场景下对多源数据动态汇聚展现与联动交互查询，实现抢修任务的三维全景跟踪，可直观展示各任务抢修进度。提高了应急抢修工作的效率及处理电网故障的能力，同时也提升了城市应急抢修指挥调度能力。

Description

一种基于GIS的三维应急指挥方法及其系统

技术领域

本发明涉及一种基于GIS的三维应急指挥方法及其系统，具体是一种应用于电力设备应急抢修指挥系统。属于电子指挥技术领域。

背景技术

众所周知，人们对物体的三维立体视觉是由双眼视差产生的，一切能使人双眼视差的光学装置或结构就能产生三维立体视觉。自出现三维立体显示技术以来，三维立体显示方法和技术也越来越丰富多彩，真实地再现三维(3D)显示技术是成像技术的重要发展趋势。在科学可视化、多媒体显示、虚拟现实等领域，三维立体显示技术有重要的应用价值。近年来，三维立体显示技术被广泛的应用于各个领域。

国内电力企业大多数采用传统的二维显示来进行电网的管理运行，该方式只能以平面技术查看输电线路的状态，并不能直观地看出整个电网的真实状态，同时以二维形式来规划线路时无法有效的显示地形信息，不能带来直观的可视化效果，难以对应急资源进行最佳的调配，同时会给抢险应急施工带来很大的不便。2013年8月7日17时至21时，东南沿海地区遭受罕见的飑线风袭击，瞬时最大风速达到15级，其间伴有短时强降雨，电力设施遭受严重损失。灾害发生后，公司迅速启动应急机制，但是由于公网在第一时间得不到及时、专业的气象信息及电网的设备的地理信息，在一定程度上影响了应急调度工作，在得到气象支持后，安监部应急中心协调应急装备和物资有了充分保障。此次突发事件凸显了气象预警信息及电网地理信息对电力应急、指挥调度、抢修抢险等方面的重要性，基于GIS平台的综合监控预警系统建设，可以为安监应急、运检、营销、运营监测中心、调控中心、95598供电服务中心、电科院等部门提供专业、精细的气象信息，以提高综合预警能力与实用性。

现有技术中公开号CN103218694A公开了一种电力应急监控方法及系统，方法包括搭建被监控区域的三维GIS场景；载入变电设备虚拟数据，采用VR技术在三维GIS场景中建立输变电设备虚拟模型，形成电力应急场景后保存并显示。电力应急监控系统包括三维GIS场景搭建模块和整合模块；三维GIS场景搭建模块搭建被监控区域的三维GIS场景；整合模块用于载入输变电设备虚拟模型数据，采用VR技术在三维GIS场景中建立输变电设备虚拟模型，形成电力场景后并保存显示。该方法及系统只是根据气象信息做出预警，在气象灾害发生时提供路况信息，并不能为电力应急指挥提供充分的决策依据。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中电力应急抢修方法只能对气象信息作出预警和在气象灾害发生时提供路况信息，并不能为电力应急指挥提供充分的决策依据，从而提出一种基于GIS的三维可视化应急指挥方法及其系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于GIS的三维应急指挥方法，包括，

信息采集：实时从气象信息数据库、地理信息数据库以及电网数据库分别获取气象信息、地理信息及远程获取应急场景信息、电网信息；

信息处理：对所述气象信息、所述地理信息和电网信息进行分析，将气象信息数据、地理信息数据和电网信息数据解析成预设格式数据，获得预设格式数据；

生成应急策略：结合事故类型及实时应急场景信息、所述电网信息、所述地理信息、所述气象信息自动生成具有应急策略及抢修安全路径的应急信息数据；

数据存储：将预设格式所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据及所述电网数据信息分别存储在应急信息数据服务器、气象信息服务器、地理信息服务器以及电网信息服务器；

信息整合：从所述数据存储模块提取所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据和所述电网信息数据进行关联，获得可全景展示数据；

信息交互查询：根据用户端输入的地址信息，可对事故段的电网气象信息、抢修路径及物资供应点即时调阅和动态查询，实现现场和指挥中心的信息交互；

应急指挥：接收所述全景展示数据，并对应急场景进行远程视频指挥。

所述基于GIS的三维应急指挥方法还包括：将各项气象数据与预警值进行对比，如果某项气象数据超过了预设阈值，则发送预警信息。

所述生成应急策略的处理还包括对预警物资提前发出预备指令。

所述应急指挥的处理还包括任务传送，对应急抢修任务单传送和指挥指令的下达。

所述应急指挥的处理还包括图形标绘推演，对整个抢修路径进行标绘，对抢修态势进行电子沙盘推算演练。

所述信息交互的处理还包括三维信息分析，实现实时漫游、行走、飞行浏览、路径的空间量测量及地理信息的通视性分析。

所述应急策略包括应急物资储备管理调用清单及应急抢修人员的调度方案。

所述信息采集的处理包括，

气象信息解析：由气象数据采集接口服务器点对点接收气象数据采集服务器的数据，将各种形式的气象数据文件分类解析成预设格式数据，并写入气象数据库服务器；

地理信息解析：由地理数据采集接口服务器点对点接收地理数据采集服务器的数据，将各种形式的地理数据文件分类解析成预设格式数据，并写入地理数据库服务器；

电网信息解析：由电网数据采集接口服务器点对点接收电网数据采集服务器的数据，将各种形式的电网数据文件分类解析成预设格式数据，并写入电网数据库服务器。

所述气象信息数据包括实时气象监测数据、逐12小时7天县级预报数据、精细化气象要素预报数据、短时临近天气预报数据、短期天气预报数据、中期天气预报数据、旬天气预报数据、重要天气预报数据、地质灾害预警数据、森林火险预警数据、气象灾害预警数据、雷电数据、云图数据、雷达数据及台风数据。

一种应用于所述基于GIS的三维应急指挥方法的基于GIS的三维应急指挥系统，包括：

信息采集模块，实时从气象信息数据库、地理信息数据库以及电网数据库分别获取气象信息、地理信息及远程获取应急场景信息、电网信息；

信息处理模块，对所述气象信息、所述地理信息和电网信息进行分析，将气象信息数据、地理信息数据和电网信息数据解析成预设格式数据，获得预设格式数据；

应急策略模块，结合事故类型及实时应急场景信息、所述电网信息、所述地理信息、所述气象信息自动生成具有应急策略及抢修安全路径的应急信息数据；

数据存储模块，将预设格式所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据及所述电网数据信息分别存储在应急信息数据服务器、气象信息服务器、地理信息服务器以及电网信息服务器；

信息整合模块，从所述数据存储模块提取所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据和所述电网信息数据进行关联，获得可全景展示数据；

信息交互查询模块，根据用户端输入的地址信息，可对事故段的电网气象信息、抢修路径及物资供应点即时调阅和动态查询，实现现场和指挥中心的信息交互；

应急指挥模块，接收所述全景展示数据，并对应急场景进行远程应急指挥。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明提供一种基于GIS的三维应急指挥方法，包括实时采集应急场景、气象、地理及电网信息，解析成预设格式数据，并对各类数据进行存储，结合事故类型及相关信息自动生成应急策略，对应急场景、气象、地理及电网信息整合后可进行交互查询及为应急指挥提供决策依据。该方法在三维场景下对多源数据动态汇聚展现与联动交互查询，实现抢修任务的三维全景跟踪，可直观展示各任务抢修进度。提高了应急抢修工作的效率及处理电网故障的能力，同时也提升了城市应急抢修指挥调度能力。

(2)本发明提供一种基于GIS的三维应急指挥方法，还包括将各项气象数据与预警值进行对比，如果某项气象数据超过了预设阈值，则发送预警信息。提高了预警能力，可根据预警结果做出相应的预警方案，同时对预警物资提前发出预备指令，为防范工作决策提供依据。

(3)本发明提供一种基于GIS的三维应急指挥方法，所述应急指挥处理还包括任务传送，在进行应急指挥的同时可进行任务单的发送及指挥命令的下达，提高了决策指挥能力。

(4)本发明提供一种基于GIS的三维应急指挥方法，所述应急指挥处理还包括图形标绘推演，对整个抢修路径进行标绘，对抢修态势进行电子沙盘推算演练。可对抢修路径及抢修态势进行标绘演练，验证应急方案的可行性，进一步提高了应急抢修指挥的决策能力。

(5)本发明提供一种基于GIS的三维应急指挥方法，还包括三维分析操作，实现实时漫游、行走、飞行浏览、路径的空间量测量及地理信息的通视性分析，为应急抢修指挥提供更加精准的决策依据。

(6)本发明提供一种基于GIS的三维应急指挥方法，气象数据丰富多样，可对不同类型的数据进行展示，满足不同用户及各种情况下需求，为应急抢修方案提供全方位多角度的决策依据。

(7)本发明提供一种基于GIS的三维应急指挥系统，包括信息采集模块、信息处理、生成应急策略模块、数据存储模块、信息整合模块、信息交互查询模块及应急指挥模块。信息采集模块采集应急场景、气象、地理及电网信息，由信息处理模块解析成预设格式数据，存储在数据存储模块，生成应急策略模块结合事故类型及相关信息自动生成应急策略，信息整合模块对应急场景、气象、地理及电网信息整合后可进行交互查询及应急指挥。该系统在三维场景下对多源数据动态汇聚展现与联动交互查询，实现抢修任务的三维全景跟踪，可直观展示各任务抢修进度。提高了应急抢修工作的效率及处理电网故障的能力，同时也提升了城市应急抢修指挥调度能力。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明一个实施例的一种基于GIS的三维应急抢修指挥方法流程图

图2是本发明一个实施例的一种基于GIS的三维应急抢修指挥系统框图。

具体实施方式

实施例一

本实施例提供一种基于GIS的三维应急指挥方法，其方法流程图如图1所示，具体包括如下步骤：

信息采集：实时从气象信息数据库、地理信息数据库以及电网数据库分别获取气象信息、地理信息及远程获取应急场景信息、电网信息，所述气象信息数据包括实时气象监测数据、逐12小时7天县级预报数据、精细化气象要素预报数据、短时临近天气预报数据、短期天气预报数据、中期天气预报数据、旬天气预报数据、重要天气预报数据、地质灾害预警数据、森林火险预警数据、气象灾害预警数据、雷电数据、云图数据、雷达数据及台风数据，气象数据丰富多样，可对不同类型的数据进行展示，满足不同用户及各种情况下需求，为应急抢修方案提供全方位多角度的决策依据。

信息处理：对所述气象信息、所述地理信息和电网信息进行分析，将气象信息数据、地理信息数据和电网信息数据解析成预设格式数据，获得预设格式数据；基于GIS系统，以国网公司标准SG-CIM模型为基础，将结构化、非结构化、实时和空间数据转换为统一的所述预设格式数据；此处的预设格式可以采用三维点云数据ASC格式，对所述气象信息、所述地理信息和电网信息进行分析的方式采用本领域人员熟悉的Mapreduce技术，对大量的数据进行并行处理和生成大数据集的并行编程模型，通过分析得到直接可建模的统一格式的数据信息。

生成应急策略：结合事故类型及实时应急场景信息、所述电网信息、所述地理信息、所述气象信息自动生成具有应急策略及抢修安全路径的应急信息数据，此处的生成方式为；所述应急策略包括应急物资储备管理调用清单及应急抢修人员的调度方案等。

数据存储：将预设格式所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据及所述电网数据信息分别存储在应急信息数据服务器、气象信息服务器、地理信息服务器以及电网信息服务器；

信息整合：从所述数据存储模块提取所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据和所述电网信息数据进行关联，关联方法为本领域技术人员熟悉的SILK框架技术将各类数据进行关联，从而获得可全景展示数据；

信息交互查询：根据用户端输入的地址信息，可对事故段的电网气象信息、抢修路径及物资供应点即时调阅和动态查询，实现现场和指挥中心的信息交互。

优选地，所述信息交互的处理还包括三维信息分析，实现实时漫游、行走、飞行浏览、路径的空间量测量及地理信息的通视性分析。

应急指挥：接收所述全景展示数据，并对应急场景进行远程视频指挥。

本实施例提供的基于GIS的三维应急指挥方法，包括实时采集应急场景、气象、地理及电网信息，解析成预设格式数据，并对各类数据进行存储，结合事故类型及相关信息自动生成应急策略，对应急场景、气象、地理及电网信息整合后可进行交互查询及为应急指挥提供决策依据。该方法在三维场景下对多源数据动态汇聚展现与联动交互查询，实现抢修任务的三维全景跟踪，可直观展示各任务抢修进度。提高了应急抢修工作的效率及处理电网故障的能力，同时也提升了城市应急抢修指挥调度能力。

实施例二

本实施在实施例一的基础上，提供一种基于GIS的三维应急指挥方法，进一步包括将各项气象数据与预警值进行对比，如果某项气象数据超过了预设阈值，则发送预警信息。可根据预警结果做出相应的预警方案，同时对预警物资提前发出预备指令，为防范工作决策提供依据，提高了预警能力。

作为优选实施例，所述生成应急策略的处理还包括对预警物资提前发出预备指令。在进行应急指挥的同时可进行任务单的发送及指挥命令的下达，提高了决策指挥能力。

实施例三

本实施例作为优先实施例，在实施例一和实施例二的基础上，所述信息采集的处理进一步还包括：气象信息解析：由气象数据采集接口服务器点对点接收气象数据采集服务器的数据，将各种形式的气象数据文件分类解析成预设格式数据，并写入气象数据库服务器；地理信息解析：由地理数据采集接口服务器点对点接收地理数据采集服务器的数据，将各种形式的地理数据文件分类解析成预设格式数据，并写入地理数据库服务器；电网信息解析：由电网数据采集接口服务器点对点接收电网数据采集服务器的数据，将各种形式的电网数据文件分类解析成预设格式数据，并写入电网数据库服务器。，采用独立的数据库服务器，在存储和读取数据时高效快捷，大大提高了数据的处理速度，进一步提高了应急抢修效率。

进一步地，所述应急指挥的处理还包括任务传送，对应急抢修任务单传送和指挥指令的下达，提高了决策指挥能力。所述应急指挥的处理还包括图形标绘推演，对整个抢修路径进行标绘，对抢修态势进行电子沙盘推算演练，可对抢修路径及抢修态势进行标绘演练，验证应急方案的可行性，进一步提高了应急抢修指挥的决策能力。

实施例四

本实施例提供一种基于GIS的三维应急指挥系统，其系统框图如图2所示，包括：

信息采集模块，实时从气象信息数据库、地理信息数据库以及电网数据库分别获取气象信息、地理信息及远程获取应急场景信息、电网信息。所述气象信息数据包括实时气象监测数据、逐12小时7天县级预报数据、精细化气象要素预报数据、短时临近天气预报数据、短期天气预报数据、中期天气预报数据、旬天气预报数据、重要天气预报数据、地质灾害预警数据、森林火险预警数据、气象灾害预警数据、雷电数据、云图数据、雷达数据及台风数据。气象数据丰富多样，可对不同类型的数据进行展示，满足不同用户及各种情况下需求，为应急抢修方案提供全方位多角度的决策依据。所述信息采集模块进一步还包括：气象信息解析子模块，由气象数据采集接口服务器点对点接收气象数据采集服务器的数据，将各种形式的气象数据文件分类解析成预设格式数据，并写入气象数据库服务器；地理信息解析子模块，由地理数据采集接口服务器点对点接收地理数据采集服务器的数据，将各种形式的地理数据文件分类解析成预设格式数据，并写入地理数据库服务器；电网信息解析子模块，由电网数据采集接口服务器点对点接收电网数据采集服务器的数据，将各种形式的电网数据文件分类解析成预设格式数据，并写入电网数据库服务器。

信息处理模块，对所述气象信息、所述地理信息和电网信息进行分析，将气象信息数据、地理信息数据和电网信息数据解析成预设格式数据，获得预设格式数据；

生成应急策略模块，结合事故类型及实时应急场景信息、所述电网信息、所述地理信息、所述气象信息自动生成具有应急策略及抢修安全路径的应急信息数据；所述应急策略包括应急物资储备管理调用清单及应急抢修人员的调度方案，便于对得到就近物资的供给。作为优选实施例，所述应急策略模块根据所述预警信息生成预警应急方案，同时对预警物资提前发出预备指令，提前做好应急储备物资的预备。

数据存储模块，将预设格式所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据及所述电网数据信息分别存储在应急信息数据服务器、气象信息服务器、地理信息服务器以及电网信息服务器。

所述数据存储模块包括所述应急信息数据服务器、所述气象数据库服务器、所述地理数据库服务器及所述电网数据库服务器。

信息整合模块，从所述数据存储模块提取所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据和所述电网信息数据进行关联，获得可全景展示数据；

交互查询模块，根据用户端输入的地址信息，可对事故段的电网气象信息、抢修路径及物资供应点即时调阅和动态查询，实现现场和指挥中心的信息交互；所述交互查询模块还包括三维分析操作子模块，实现实时漫游、行走、飞行浏览、路径的空间量测量及地理信息的通视性分析。为应急抢修指挥系统提供更加精准的决策依据。

作为优选实施方式，所述交互查询模块还包括三维分析操作子模块，实现实时漫游、行走、飞行浏览、路径的空间量测量及地理信息的通视性分析。

应急指挥模块，接收所述全景展示数据，并对应急场景进行远程应急指挥。

作为其他实施例，所述应急指挥模块还包括图形标绘推演子模块，对整个抢修路径进行标绘，对抢修态势进行电子沙盘推算演练。可对抢修路径及抢修态势进行标绘演练，验证应急方案的可行性，进一步提高了应急抢修指挥系统的决策能力。

信息采集模块采集应急场景、气象、地理及电网信息，由信息处理模块解析成预设格式数据，存储在数据存储模块，应急策略模块结合事故类型及相关信息自动生成应急策略，信息整合模块对应急场景、气象、地理及电网信息整合后可进行交互查询及应急指挥。该系统在三维场景下对多源数据动态汇聚展现与联动交互查询，实现抢修任务的三维全景跟踪，可直观展示各任务抢修进度。提高了应急抢修工作的效率及处理电网故障的能力，同时也提升了城市应急抢修指挥调度能力。所述基于GIS的三维应急指挥系统还包括预警模块，将各项气象数据与预警值进行对比，如果某项气象数据超过了预设阈值，则发送预警信息。便于提前做出相应的应急抢修指挥方案。提高了预警能力，可根据预警结果做出相应的预警方案，同时对预警物资提前发出预备指令，为防范工作决策提供依据。

本实施采用独立的数据库服务器，在存储和读取数据时高效快捷，大大提高了数据的处理速度，进一步提高了应急抢修效率。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种基于GIS的三维应急指挥方法，其特征在于，包括，

信息采集：实时从气象信息数据库、地理信息数据库以及电网数据库分别获取气象信息、地理信息及远程获取应急场景信息、电网信息；

信息处理：对所述气象信息、所述地理信息和电网信息进行分析，将气象信息数据、地理信息数据和电网信息数据解析成预设格式数据，获得预设格式数据；

生成应急策略：结合事故类型及实时应急场景信息、所述电网信息、所述地理信息、所述气象信息自动生成具有应急策略及抢修安全路径的应急信息数据；

数据存储：将预设格式所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据及所述电网数据信息分别存储在应急信息数据服务器、气象信息服务器、地理信息服务器以及电网信息服务器；

信息整合：从所述数据存储模块提取所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据和所述电网信息数据进行关联，获得可全景展示数据；

信息交互查询：根据用户端输入的地址信息，可对事故段的电网气象信息、抢修路径及物资供应点即时调阅和动态查询，实现现场和指挥中心的信息交互；

应急指挥：接收所述全景展示数据，并对应急场景进行远程视频指挥。

2.根据权利要求1所述基于GIS的三维应急指挥方法，其特征在于，所述基于GIS的三维应急指挥方法还包括：将各项气象数据与预警值进行对比，如果某项气象数据超过了预设阈值，则发送预警信息。

3.根据权利要求1所述基于GIS的三维应急指挥方法，其特征在于，所述生成应急策略的处理还包括对预警物资提前发出预备指令。

4.根据权利要求1所述基于GIS的三维应急指挥系统，其特征在于，所述应急指挥的处理还包括任务传送，对应急抢修任务单传送和指挥指令的下达。

5.根据权利要求1或4所述基于GIS的三维应急指挥方法，其特征在于，所述应急指挥的处理还包括图形标绘推演，对整个抢修路径进行标绘，对抢修态势进行电子沙盘推算演练。

6.根据权利要求1所述基于GIS的三维应急指挥方法，其特征在于，所述信息交互的处理还包括三维信息分析，实现实时漫游、行走、飞行浏览、路径的空间量测量及地理信息的通视性分析。

7.根据权利要求1所述基于GIS的三维应急指挥方法，其特征在于，所述应急策略包括应急物资储备管理调用清单及应急抢修人员的调度方案。

8.根据权利要求1所述基于GIS的三维应急指挥方法，其特征在于，所述信息采集的处理包括，

气象信息解析：由气象数据采集接口服务器点对点接收气象数据采集服务器的数据，将各种形式的气象数据文件分类解析成预设格式数据，并写入气象数据库服务器；

地理信息解析：由地理数据采集接口服务器点对点接收地理数据采集服务器的数据，将各种形式的地理数据文件分类解析成预设格式数据，并写入地理数据库服务器；

电网信息解析：由电网数据采集接口服务器点对点接收电网数据采集服务器的数据，将各种形式的电网数据文件分类解析成预设格式数据，并写入电网数据库服务器。

9.根据权利要求1-8任一项所述基于GIS的三维应急指挥方法，其特征在于，所述气象信息数据包括实时气象监测数据、逐12小时7天县级预报数据、精细化气象要素预报数据、短时临近天气预报数据、短期天气预报数据、中期天气预报数据、旬天气预报数据、重要天气预报数据、地质灾害预警数据、森林火险预警数据、气象灾害预警数据、雷电数据、云图数据、雷达数据及台风数据。

10.一种应用于权利要求1-9所述基于GIS的三维应急指挥方法的基于GIS的三维应急指挥系统，其特征在于，包括：

信息采集模块，实时从气象信息数据库、地理信息数据库以及电网数据库分别获取气象信息、地理信息及远程获取应急场景信息、电网信息；

信息处理模块，对所述气象信息、所述地理信息和电网信息进行分析，将气象信息数据、地理信息数据和电网信息数据解析成预设格式数据，获得预设格式数据；

应急策略模块，结合事故类型及实时应急场景信息、所述电网信息、所述地理信息、所述气象信息自动生成具有应急策略及抢修安全路径的应急信息数据；

数据存储模块，将预设格式所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据及所述电网数据信息分别存储在应急信息数据服务器、气象信息服务器、地理信息服务器以及电网信息服务器；

信息整合模块，从所述数据存储模块提取所述应急信息数据、所述气象信息数据、所述地理信息数据和所述电网信息数据进行关联，获得可全景展示数据；

信息交互查询模块，根据用户端输入的地址信息，可对事故段的电网气象信息、抢修路径及物资供应点即时调阅和动态查询，实现现场和指挥中心的信息交互；

应急指挥模块，接收所述全景展示数据，并对应急场景进行远程应急指挥。