CN105976268A - 一种基于移动gis平台的电网规划处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于移动GIS平台的电网规划处理方法，包括如下步骤：现场GPS定位，规划数据采集，现场环境拍摄及处理，可研方案生成，数据传输与存储等步骤，提高电网规划前期勘查、设计、预测、评估的工作效率和水平，大大提高了可研编制效率和方案的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统的电网应用领域，具体涉及一种基于移动GIS平台的电网规划处理方法。
背景技术
电网GIS是将电力企业的电力设备、变电站、输配电网络等核心连接形成电力信息化的综合信息系统,近几年来，特别是上世纪90年代中后期以来，计算机技术，无线网络通信以及互联网技术飞速发展，同时大量的移动设备的飞速发展促使基于移动终端设备的各类APP应用的发展。随着地理信息技术自身的发展，移动GIS也获得了长足的发展，移动GIS所具有的移动性、服务实时性、支持分布式数据源、信息载体的多样性等特点，使得移动GIS在实际的生产生活中越来越发挥出其独有的功能。
随着社会的进步，人们对电力服务的要求也越来越高，但电力系统网络越来越复杂。电网运行、规划设计等对设备现场信息、空间地理信息、现场环境信息具有很高的要求，亟需提供对电网设备的实时展示与操作能力，现有的电网设备信息展示与操作存在以下方面的不足：
(1)电网规划和前期工作人员进行项目现场勘察需要电网GIS系统的支持，但现有电网GIS平台采用B/S模式，仅能在连入公司内网的电脑上运行查看，无法满足规划人员现场勘察的需要。
(2)目前业内大多数移动作业厂商均以传统移动作业业务(巡视记录、到位监督、拍照、设备管理、营销抄表)为核心展开，未能将电力GIS系统与移动终端有效结合，不能展示电网的拓扑、设备台账、环境信息、各类专题信息等有效信息，缺少对电网规划的支持。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于移动GIS平台的电网规划处理方法，使规划可研人员在进行项目可研方案现场勘察时，借助手持终端进行实时定位和图形绘制功能，在现场对新立杆塔等设备进行定位，同时准确绘制在GIS图上，方案勘察完毕后，整套路径方案即可同步自动生成，减轻了后期图纸绘制的工作量，有效解决现场规划人员现场不熟悉、规划工作流程复杂、规划信息化手段缺失、项目后评估难等问题，真正实现规划方案制定由“人员勘察”到“评审结项”的全过程闭环管理，大大提高了可研编制效率和方案的准确性。
本发明提供了一种基于移动GIS平台的电网规划处理方法，依次包括如下步骤：
步骤一：通过所述移动终端中的GPS模块实现现场GPS定位，结合移动终端GPS接收装置，将当前位置的经纬度坐标与GIS地图相结合，准确定位电网设备位置；
步骤二：规划数据采集，在GPS定位的基础上，基于GIS地图提供的点、线绘制方法，实时绘制电网设备，并将输入的设备参数和GPS模块获取的实时坐标进行分类存储到移动终端中；
步骤三：现场环境拍摄及处理，调用移动终端摄像头，拍摄现场环境信息并上传图库照片，对照片进行处理和存储；
步骤四：基于GIS方法，利用规划人员现场绘制的杆塔、变电站、环网柜的独立的点，实现不同点之间导线和/或电缆的自动和/或手动连接，生成电网规划处理的可研方案；
步骤五：数据传输与存储，将步骤四中生成的电网规划处理的可研方案存储于移动终端的数据库中，并且将对应的敏感数据进行加密；移动终端使用移动网络，通过内外网联通媒介，将数据传输并存储到内网服务器中。
进一步地，所述电网设备为杆塔、变电站、敏感点和/或导线。
进一步地，所述步骤三中对照片进行处理和存储包括进行图像剪切、旋转、缩放，指定格式保存图像文件和/或压缩。
进一步地，所述步骤四中可研方案是由地图要素组成的。
进一步地，所述步骤五中的移动网络是2G,2.5G,3G,4G,WIFI网络中的至少一种。
进一步地，所述步骤五中的内外网联通媒介为VPN。
进一步地，所述步骤五中的移动终端内置安全加密卡，保证数据的传输安全。
进一步地，所述步骤五中的进行加密的具体方法为采用非对称加密算法RSA，RSA同时有两把钥匙，公钥和私钥，同时支持数字签名，对传输过来的数据进行校验，确保数据在传输工程中不被修改。
本发明的基于移动GIS平台的电网规划处理方法，可以实现：
1)通过移动GIS平台在电网规划可研工作中的应用，可以提高电网规划前期勘查、设计、预测、评估的工作效率和水平，使可研编制人员能随时掌握电网的拓扑、分布及设备设施的各种属性和实时信息，大大提高设备查询、统计的效率和直观性；
2)移动GIS平台充分利用手持智能终端移动便携、实时定位等功能优势，将GIS系统更加深入地应用到电网规划专业中，能够大大减轻专业人员的工作强度，提高规划可研工作效率，具有广阔的应用推广前景；
3)规划可研人员在进行项目可研方案现场勘察时，借助手持终端进行实时定位和图形绘制功能，在现场对新立杆塔等设备进行定位，同时准确绘制在GIS图上，方案勘察完毕后，整套路径方案即可同步自动生成，减轻了后期图纸绘制的工作量，有效解决现场规划人员现场不熟悉、规划工作流程复杂、规划信息化手段缺失、项目后评估难等问题，真正实现规划方案制定由“人员勘察”到“评审结项”的全过程闭环管理，大大提高了可研编制效率和方案的准确性。
附图说明
图1基于移动GIS平台的电网规划处理流程图
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施，有必要在此指出的是，以下实施只是用于本发明的进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域技术熟练人员根据上述本发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整，仍然属于本发明的保护范围。
本发明提供了一种基于移动GIS平台的电网规划处理方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1：现场GPS定位，基于Android API，实现GPS的读取、解析、显示。详细步骤如下：
(1)GPS读取，UCMAP的lbs命名空间包含GPS类，通过调用open方法，将比特率等参数传递进去打开GPS模块，需要实现IGPSUpdate接口，并将实现该接口的类的指针传递给open方法，GPS类在收到新的GPS信息时，会自动调用IGPSUpdate接口中的IGPSUpdate函数。
(2)GPS协议解析，IGPSUpdate函数有个GPS对象指针作为参数，通过这个参数可以获取到GPS信息中的所有信息，包括时间日期、经纬度、方向等信息，GPS类中的reader成员包含了这些信息。
(3)GPS显示，GPS点的显示需要实现IcustomDraw接口，并将实现这个接口的对象指针传递给MapControl的setCustomDraw函数，并且在这个接口的draw函数中将GPS点绘制出来。
步骤2：规划数据采集，在GPS定位的基础上，利用UCMAP提供的点、线等图形元素绘制技术，实时绘制杆塔、变电站、敏感点、导线等电网设备，并存储输入的设备参数，以及GPS获取的实时坐标。详细步骤如下：
(1)图形元素绘制，图形元素指可以抽象的描述现实世界中物体位置的元素，包括数学制图中的点、线元素；点元素，有特定的位置，维数为零的物体，比如电网设备中的杆塔、变电站、环网柜等；线元素，是GIS中常用的维度为一的空间组成部分，标示对象和它们编辑的空间属性，由一系列坐标组成，包括电网设备中的导线、电缆等。图形元素绘制，通过MarkerSymbol描绘点对象，MarkerSymbol本身就是一种点符号，可以设置大小、颜色等，也可以采用通过SVGMarkerSymbol加载SVG矢量符号来描绘点对象，例如杆塔、变电站等不同电网设备类型，以不同符号表示；LineSymbol用于描绘线状地图要素，它本事也是一种线型符号，可以设置线宽和颜色等属性，比如不同电压等级的电网设备已不同颜色显示。
(2)设备属性界面设计，设计电网设备属性录入界面。
步骤3：现场环境拍摄及处理，结合Android API，调用移动终端摄像头，拍摄现场环境信息，也可以上传图库照片，并对照片进行处理和存储。具体实现步骤如下：
(1)环境拍摄，Android API提供了Camera来进行拍照。首先调用打开相机，默认打开后置摄像头，获取拍照参数对象，设置拍照参数；预览取景，进行拍照；结束时，通过相机的取消键结束取景预览，释放方法释放资源。
(2)照片上传，通过调用图库，实现照片的上传。
(3)照片处理，照片是由一个一个点分布组成的(分辨率)，高分辨率的照片会比其他数据占用较大的内存，很容易出现内存溢出的问题，需要在保障照片清晰度的情况下压缩照片大小，保障图片清晰度，防止内存溢出。Bitmap是Android API中最重要的图像处理类，可以用它获取图像文件信息，进行图像剪切、旋转、缩放等操作，并可以指定格式保存图像文件；通过设置照片缩放比例，并将缩小后的照片载入缓存中，然后将照片压缩存储。
步骤4：可研方案生成，规划人员现场绘制的杆塔、变电站、环网柜等都是独立的点，在GIS技术的基础上，实现不同点之间导线或电缆的自动连接，也可以手动实现两点的连接，生成电网规划项目可研方案。详细说明如下：
可研方案，是由地图要素组成的，包括杆塔、变电站等点要素，以及两点之间的导线、电缆等线要素。系统提供了对矢量地图的编辑功能，主要包括添加要素、删除要素、编辑要素等，一个要素包括几何信息和属性信息，实现几何信息的保存，并在GIS地图上渲染显示，属性信息通过调用数据库存储在移动终端上。可研方案生成，是通过完成GIS地图上孤立点之间的线连接，根据实际需要以实线和虚线区分导线与电缆，最终形成完整的电网线路规划方案。设备之间的导线或电缆连接，首先需要获取起始点和终止点的空间信息、属性信息以及两点之间的距离，实现空间信息的保存，并在地图上以设计好的线型图标进行渲染。
步骤5：数据传输与存储，规划人员绘制的可研方案数据，存储在移动终端的数据库，对应敏感数据进行加密，移动终端是独立的个体，需要通过移动网络连接到服务器，基于移动2G,2.5G,3G,4G和/或WIFI网络，通过VPN连通内外网，实现数据的上传与下载，内置安全加密卡，保证数据的传输安全。具体实现步骤如下：
(1)移动端数据存储，内置的数据库，是用C语言编写的开源嵌入式数据库引擎，由sql编译器、内核、后端以及附件组成，利用虚拟机和虚拟数据库引擎，通过数据库级上的独占性和共享锁来实现独立事务处理，数据库存储规划数据的属性信息，以各电网设备类型数据为主，具体数据结构以杆塔和导线为例，见表1和表2。
| 字段 | 字段说明 | 备注 |
| ID | 设备编号 | |
| NAME | 设备名称 | |
| VOLTAGELEVEL | 电压等级 | 单位kV |
| ISmiddleLOW | 是否中低压同杆 | |
| ISHEIGHTmiddle | 是否高中压同杆 | |
| TOWERTYPE | 杆塔类型 | |
| LOOPNUMBER | 同塔回路数 | 数值型 |
| ISSWITCH | 是否设置开关 | |
| TASKID | 项目编号 | |
| COORD | 空间坐标 | 点坐标 |
| DESCRIPTION | 设备描述 |
表1电网规划数据杆塔类型属性表
| 字段 | 字段说明 | 备注 |
| ID | 设备编号 | |
| NAME | 设备名称 | |
| VOLTAGELEVEL | 电压等级 | 单位kV |
| LENGTH | 是否中低压同杆 | 单位m |
| DESIGNNUM | 设计回路数 | 数值型 |
| HANGLINENUM | 挂线回路数 | 数值型 |
| MODEL | 型号 | |
| TASKID | 项目编号 | |
| COORD | 空间坐标 | 点坐标 |
| DESCRIPTION | 设备描述 |
表2电网规划数据导线类型属性表
(2)敏感数据加密，采用非对称加密算法RSA，这种加密算法的特点主要是秘钥的变化，RSA同时有两把钥匙，公钥和私钥，同时支持数字签名，对传输过来的数据进行校验，确保数据在传输工程中不被修改。
(3)网络数据传输，基于http协议，通过HttpClient，以JSON格式，在移动终端与服务器之间传递数据。http是一个基于请求与相应模式的、无状态的、应用层的协议，基于TCP的连接方式。HttpClient最重要的功能是执行http方法，一个http方法的执行包含一个或多个http请求，实现步骤：使用DefaultHttpClient类实例化HttpClient对象；创建HttpGet或HttpPost对象，将要请求的URL通过构造方法传入HttpGet或HttpPost对象；调用execute方法发送HTTP GET或HTTP POST请求，并返回HttpResponse对象；通过HttpResponse接口的getEntity方法返回响应信息，并进行相应的处理。
尽管为了说明的目的，已描述了本发明的示例性实施方式，但是本领域的技术人员将理解，不脱离所附权利要求中公开的发明的范围和精神的情况下，可以在形式和细节上进行各种修改、添加和替换等的改变，而所有这些改变都应属于本发明所附权利要求的保护范围，并且本发明要求保护的产品各个部门和方法中的各个步骤，可以以任意组合的形式组合在一起。因此，对本发明中所公开的实施方式的描述并非为了限制本发明的范围，而是用于描述本发明。相应地，本发明的范围不受以上实施方式的限制，而是由权利要求或其等同物进行限定。
Claims (8)
1.一种基于移动GIS平台的电网规划处理方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
步骤一：通过所述移动终端中的GPS模块实现现场GPS定位，结合移动终端GPS接收装置，将当前位置的经纬度坐标与GIS地图相结合，准确定位电网设备位置；
步骤二：规划数据采集，在GPS定位的基础上，基于GIS地图提供的点、线绘制方法，实时绘制电网设备，并将输入的设备参数和GPS模块获取的实时坐标进行分类存储到移动终端中；
步骤三：现场环境拍摄及处理，调用移动终端摄像头，拍摄现场环境信息并上传图库照片，对照片进行处理和存储；
步骤四：基于GIS方法，利用规划人员现场绘制的杆塔、变电站、环网柜的独立的点，实现不同点之间导线和/或电缆的自动和/或手动连接，生成电网规划处理的可研方案；
步骤五：数据传输与存储，将步骤四中生成的电网规划处理的可研方案存储于移动终端的数据库中，并且将对应的敏感数据进行加密；移动终端使用移动网络，通过内外网联通媒介，将数据传输并存储到内网服务器中。
2.如权利要求1所述的基于移动GIS平台的电网规划处理方法，其特征在于：所述电网设备为杆塔、变电站、敏感点和/或导线。
3.如权利要求1所述的基于移动GIS平台的电网规划处理方法，其特征在于：所述步骤三中对照片进行处理和存储包括进行图像剪切、旋转、缩放，指定格式保存图像文件和/或压缩。
4.如权利要求1所述的基于移动GIS平台的电网规划处理方法，其特征在于：所述步骤四中可研方案是由地图要素组成的。
5.如权利要求1所述的基于移动GIS平台的电网规划处理方法，其特征在于：所述步骤五中的移动网络是2G,2.5G,3G,4G,WIFI网络中的至少一种。
6.如权利要求1或5所述的基于移动GIS平台的电网规划处理方法，其特征在于：所述步骤五中的内外网联通媒介为VPN。
7.如权利要求1或6所述的基于移动GIS平台的电网规划处理方法，其特征在于：所述步骤五中的移动终端内置安全加密卡，保证数据的传输安全。
8.如权利要求1所述的基于移动GIS平台的电网规划处理方法，其特征在于：所述步骤五中的进行加密的具体方法为采用非对称加密算法RSA，RSA同时有两把钥匙，公钥和私钥，同时支持数字签名，对传输过来的数据进行校验，确保数据在传输工程中不被修改。
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