CN112380246A - 面向规划业务的多终端可视化应用系统及线路规划方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种面向规划业务的多终端可视化应用系统，包括移动端、数据中台、电源用户服务应用模块、无人机规划场景应用模块，移动端基于GIS地图生成待开发项目方案场景应用，实时显示现场地图、叠加显示电力设备信息，生成电缆连接方案；数据中台对电网规划方案进行数据采集、数据统计、数据分析并通过展示平台对配电网关键指标、配电网规划项目、项目流程进行监控展示；电源用户服务应用模块、无人机规划场景应用模块通过展示平台进行电源用户服务人机交互功能演示，无人机影像实景图展示。本发明有效的辅助现场规划人员对电网设备的规划管理，针对待开发项目方案，展示平台生成提供直观、震撼的大屏幕展示效果。

Description

面向规划业务的多终端可视化应用系统及线路规划方法
技术领域
本发明涉及配电网规划技术领域，具体涉及面向规划业务的多终端可视化应用系统及线路规划方法。
背景技术
针对目前现场规划人员作业需查询设备信息并根据现场情况，记录规划方案等工作没有相关应用软件辅助，现场对无法实时直观了解现场设备信息、地理信息以及图形化意见标注，给相关工作带来诸多不便。想要解决以上问题，需要一个高效、直观、智能、实时有效的电网规划辅助工具。
目前规划业务没有相应的信息载体进行展示配电网项目信息化相关成果，同时实时展现各项目运行状况。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一面向规划业务的多终端可视化应用系统及线路规划方法，有效的辅助现场规划人员对电网设备的规划管理，针对待开发项目方案，展示平台生成提供直观、震撼的大屏幕展示效果。
技术方案：本发明所述面向规划业务的多终端可视化应用系统，包括移动端、数据中台、电源用户服务应用模块、无人机规划场景应用模块，所述移动端基于GIS地图生成待开发项目方案场景应用，实时显示现场地图、在地图上叠加显示电力设备信息，根据坐标信息、地形信息、设备信息生成电缆连接方案；所述数据中台对电网规划方案进行数据采集、数据统计、数据分析并通过展示平台对配电网关键指标、配电网规划项目、项目流程进行监控展示；所述电源用户服务应用模块、无人机规划场景应用模块通过展示平台进行电源用户服务人机交互功能演示，无人机影像实景图展示；
所述配电网关键指标监控展示对供电质量、电网结构、装备水平、供电能力、电网运行效率形成覆盖供电单元、线路、台区的分层指标，并利用可视化手段进行展示；
所述配电网规划项目监控展示基于项目类型、项目状态，对项目数量、总投资进行分析展示；
所述项目流程监控展示基于项目类型、规划流程所处阶段对项目数量、总投资进行监控，并按照项目不同阶段对责任单位、责任人进行统计分析；
所述电源用户服务人机交互功能演示用于智能服务机器人对话交流，业务咨询和办理的宣传视频展示；
所述无人机影像实景图展示采用无人机倾斜摄影对电网项目进行三维实景建模，将三维实景建模与时间轴相结合，进行配电网项目现场查看、配点网工程进度管控。
进一步地，所述配电网关键指标监控展示通过电网对发电资源配置能力、系统原因造成的限电电量与时间或概率对不限电指标进行分析展示；通过系统平均停电时间、系统平均停电次数、输网平均停电时间、输网平均停电次数、城市用户供电可靠率、农网用户供电可靠率对少停电指标进行分析展示；通过清洁能源消纳率、电能占终端能源消费比例、综合电压合格率、输电网电压暂降、配电网电压暂降、综合线损率、单位资产售电量对用好电指标进行分析展示；通过供电可靠率、电压合格率、客户满意度、抢修优质服务率对省心电指标进行分析展示；通过综合线损率、单位资产售电量对省钱电指标进行分析展示；通过绿色能源使用率、配电自动化覆盖率对绿色电指标进行分析展示。
进一步地，所述配电网规划项目监控展示涉及的项目类型包括变电站配套、公共配网、变电站改造、线路改造、电源，涉及的项目状态包括规划、设计、储备，涉及的展示形式包括表格、饼状图、柱状图。
进一步地，所述项目流程监控展示包括项目总览和分项展示；所述项目总览对中压配网项目、高压配网项目、电源项目、业扩项目的规划、储备项目数、项目资金；所述分项展示根据项目类型对当前年度项目入库情况，按供电单元统计历史2年的规划项目数、项目资金，按供电单元统计历史2年的储备项目的项目数、项目资金，当前年度储备项目入库情况进行统计展示。
进一步地，所述展示平台与智能服务机器人相连，智能服务机器人通过人机交互的方式进行客户办理业务的指引、咨询、介绍，所述电源用户服务人机交互功能演示对智能服务机器人的功能以文字、图片、视频的方式在展示平台上显示输出。
进一步地，所述无人机影像实景图展示包括配电网项目现场查勘、配电网工程进度管控；所述配电网项目现场查勘针对现场查勘的需求，利用倾斜摄像，通过无人机航拍采集图片，进行从二维图片解算还原三维模型的实景三维的全自动重建，生成配电网项目对应区域的三维实景模型，在三维实景模型的基础上对现场重点区域的监控信号并进行标注，通过触发标注对重点区域的实时信息进行展示；将现场各个摄像头拍摄的二维监控视频投影融合到三维实景建模，并通过桌面终端、显示屏或穿戴式VR设备进行展现，进行现场核查；所述配电网工程进度管控以时间轴为主线，采用无人机航拍采集图片，定期制作项目现场在工程各个阶段的三维实景鸟瞰图，将制作保存的三维实景鸟瞰图按照时间轴排序，生成三维实景演变动画，展示项目现场的演变过程。
进一步地，基于面向规划业务的多终端可视化应用系统进行电缆线路规划方法，包括如下步骤：
加载现场GIS地图；
在GIS地图上叠加展示当前电力设备，以图标的形式展示设备类型、设备坐标；
根据配电网规划业务需求筛选设备、隐藏设备；
基于现场环境、GIS地图、经筛选后显示在GIS地图上的电力设备，选择电缆连接方案的起点坐标、终点坐标，获取GIS地图路面图形数据，根据地形不同，生成电缆线或架空线；
对生成的线路添加备注信息，确定电缆连接方案。
进一步地，所述筛选设备按电压等级、设备类型两个维度组合，根据电网规划业务需求筛选设备；所述隐藏设备获取设备id和设备坐标，修改设备属性进行按灭操作，GIS地图不再对电力设备进行展示。
进一步地，根据地形不同，生成电缆线或架空线：在一般路段，生成电缆线；对于途径隧道、河流、铁路的路段，生成架空线。
进一步地，所述电缆连接方案支持三种不同方案的生成记录。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明提供包括移动端和展示平台的可视化应用系统，移动端GIS生成待开发项目方案，有效的辅助现场规划人员对电网设备的规划管理，有助于专业技术人员减少研究时间、做出正确的决策，以适应规划业务需求和方法的快速变迁。针对待开发项目方案，展示平台生成提供直观、震撼的大屏幕展示效果，将核心业务数据通过大屏幕技术进行多维度展示，有效的辅助现场规划人员对电网设备的规划管理，有助于专业技术人员减少研究时间、做出正确的决策，以适应规划业务需求和方法的快速变迁。
附图说明
图1为本发明中线缆规划方法流程图；
图2为展示平台的架构图；
图3为本发明中线缆规划方案组成框图；
图4为本发明中线缆规划方案生成流程图；
图5为隐藏设备的操作流程图；
图6为生成线路的操作流程图；
图7为多个方案的操作流程图；
图8为展示平台的数据流通图；
图9为展示平台的展示指标图。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
实施例1：本发明提供的面向规划业务的多终端可视化应用系统，包括移动端、数据中台，电源用户服务应用模块、无人机规划场景应用模块。
如图1所示，移动端基于GIS地图生成待开发项目方案场景应用，综合定位、地图展示、设备展示、条件筛选、设备暗灭、电缆线路地图制线、架空线路地图制线、意见标注等功能，将数字化与实景相结合，现实与移动作业结合，实时生成待开发项目的方案图。
如图2所示，数据中台利用大数据技术，从配网资源集市和管理模块中挖掘、统计、分析核心数据并形成可视化图表，为配电网项目配电网规划的管理部门提供配电网关键指标和规划工作整体开展情况的全景数据监控功能；并通过大屏展示的方式直观的展现各项目运行信息，展现相关科技成果，为其他地区相关信息化工作提供示范作用。电源用户服务应用模块、无人机规划场景应用模块进行数据处理后通过展示平台进行电源用户服务人机交互功能演示，无人机影像实景图展示。
移动端功能介绍：
现场情形：以GIS地图为最下方基础展示，上方叠加当前设备信息，包括设备类型、设备坐标，均以图标形式，实时展现周边的地形地貌、设备分布图，使现场办公人员不局限于实际视野范围；规划人员可根据实际情况，查看一定范围内的设备以及地图信息，有助于规划工作的开展，以及规划方案的准确性。
工具箱功能：提供包括筛选设备、隐藏设备；筛选功能支持组合筛选，可将电压等级和设备类型两个维度组合，筛选展示不同设备；隐藏设备主要用于将已排除的设备不在地图上展示，以免干扰作业人员。对于页面过于繁冗的数据信息，规划人员可按需求，进行筛选查看，只查看针对此次规划有影响的数据，筛选掉冗余的数据信息，大大节约规划人员的时间。
线路生成：软件结合地形、设备信息，从线路的起点到终点的坐标信息，生成不同的线路类型，为方案提供最有用的数据信息；在一般路段，生成电缆线，而对于一些特殊路段，比如隧道、河流等，则生成架空线。
方案生成：在线路生成的基础上，规划人员可在页面添加备注信息，以便人员在日后查看方案时及时定位当时的方案生成详细。并且，系统支持最多三种不同方案的生成记录，以便后续人员筛查选择最优方案。提供单线图查看功能，选择可直接打开设备下对应的单线图文件，方便查看设备详细线路信息。
如图3、图4所示，采用移动端进行电网待开发项目线路规划方法，包括如下步骤：
加载GIS地图；
加载设备信息：在GIS地图上叠加展示当前电力设备，以图标的形式展示设备类型、设备坐标；设备提供单线图查看功能，选择可直接打开设备下对应的单线图文件，方便查看设备详细线路信息；
筛选设备：选择筛选功能，筛选设备支持组合筛选，能将电压等级、设备类型两个维度组合，筛选展示不同的设备，根据电网规划业务需求筛选设备；
隐藏设备：如图5所示，获取设备id，主要用于将已排除的设备不在地图上展示，以免干扰作业人员，具体操作为获取设备id和设备坐标，修改设备属性进行按灭操作，设备不再GIS地图上进行展示；
生成线路：如图6所示，获取起点坐标、获取终点坐标，获取GIS地图路面图形数据，根据地形不同，生成电缆线或架空线；在一般路段，生成电缆线，对于一些特殊路段，如途径隧道、河流、铁路等，生成架空线；生成架空线路：
方案生成：如图7所示，获取线路，结合GIS地图中地形信息、周边设备信息，添加备注信息，生成不同的线路方案信息。
移动端将实际地形与移动设备相结合，便于现场勘查人员结合现场环境，在平面生成电缆连接方案，在特殊地形生成架空电缆连接方案。并对各电缆段提供长度测量并展示出来，方案中支持备注信息悬浮在方案上展示。规划人员移动办公场景下，针对现场实际地形情况，在移动端生成不同的规划方案图，方便后续规划工作中的开展和实施。
如图8所示，展示平台的功能包括：电源用户服务人机交互功能演示，区域内无人机影像对地形、建筑、环境、电网资源信息3D建模，实景图展示，配电网规划项目监控展示，配电网关键指标监控展示，项目流程监控展示。功能具体介绍：
1、电源用户服务人机交互功能演示：主要播放智能服务机器人对话交流、新用户注册、用电和入网审批等业务咨询和办理等功能业务宣传视频。
2、无人机影像展示：主要展示无人机倾斜摄影三维实景建模在配网规划项目上的深化功能。包括以下两项：
2.1、配网项目现场查勘：展示试点区域的三维实景建模，并展示重点区域的现场监控或视频影像；点击重点区域弹出现场视频或者使用三维视频融合技术直接在三维实景建模中投射现场视频。
2.2、配网工程进度管控：将三维实景建模与时间轴的结合，展示试点区域工程现场三维实景建模的演变动画，可以通过拖拽、点击时间轴对不同时间节点的三维实景建模进行查看，掌控工程建设历程、现场进度情况。
3、配电网规划项目监控展示：从项目类型(变电站配套、公共配网、变电站改造、线路改造、电源)、项目状态(规划、设计、储备)等不同维度，对项目数量和总投资等关键指标，利用表格、饼状图、柱状图等图表形式进行展示。
4、配电网关键指标监控展示：选取包括供电质量、电网结构、装备水平、供电能力、电网运行效率等类型的配电网发展水平综合评价指标，评估对象细化到配变和线路。利用统一规划平台中的对应配电网拓扑和电气计算功能进行计算分析，形成覆盖供电单元、线路、台区的精细化分层指标，并利用可视化手段在大屏进行展示。
指标展示分三级界面展示，一级界面展示重要指标，二级界面展示工作成效，三级界面规划成果。
4.1、一级展示重要指标，主要以电网规划相关指标为主，重点分时间、分区域展示，突出指标在时间维度和空间维度上的差异。
4.2、二级展示现有工作成效，构建已建成项目、投资效果等与关键指标的关系，重点展示建成项目落地后对关键指标的影响。
4.3、三级展示未来规划成果，构建规划项目与关键指标的关系，重点展示规划项目实施前后对关键指标的影响。
涉及指标如下：
“不限电”维度：分别从电网对发电资源配置能力、系统原因造成的限电电量与时间(或概率)两方面综合反映电网的供需平衡能力。
“少停电”维度：共6个KPI指标，电网整体安全可靠性方面，2个KPI指标：“系统平均停电时间(SAIDI)”、“系统平均停电次数(SAIFI)”；输网安全性方面，2个KPI指标：“输网平均停电时间(SAIDI-T)”、“输网平均停电次数(SAIFI-T)”；配网可靠性方面，2个KPI指标：“城市用户供电可靠率”、“农网用户供电可靠率”。
“用好电”维度：共7个KPI指标，清洁能源利用方面，2个KPI指标：“清洁能源消纳率”、“电能占终端能源消费比例”；供电质量优良方面，3个KPI指标：“综合电压合格率”、“输电网电压暂降”、“配电网电压暂降”；运行节能高效方面，2个KPI指标：“综合线损率”、“单位资产售电量”。
“省心电”维度：KPI指标4个，反映用户最为关心的供电连续性、供电质量、服务质量等几个主要关键特性。这4个指标的提升，可基本满足社会公众对于电能产品质量与服务质量的较高要求。
“省钱电”维度：KPI指标共2个，综合反映电网发展与运营效率，通过提升这个2个指标，可最大限度地缓解电费上涨压力，引导用户主动参与峰谷调节，降低用电成本。
“绿色电”维度：KPI指标共2个，综合反映配电网对于清洁能源的接纳水平，对于电能消费的提升作用。通过提升这2个指标，可体现配电网对于能源结构改善、对社会进步的导向作用。
5、项目流程监控展示：从项目类型、规划流程所处阶段等不同维度对项目数量和总投资等指标进行监控，并按照不同阶段对应的责任单位和责任人进行统计分析，监控配电网项目配网项目的总体规划进度和各单位工作的执行效率。
一是项目总览。统计当前年度中压配网项目(变电站配套、公共配网新建、公共配网改造)的规划、储备项目数、项目资金；统计当前年度高压配网项目(新扩建工程、变电站改造工程、线路改造工程)的规划、设计、储备项目数、项目资金；统计当前年度电源项目(10kv电源项目)的规划、储备项目数、项目资金；统计当前年度业扩项目(10kv业扩项目)的规划、储备项目数、项目资金。
二是分项展示。根据项目类型，具体分为：中压配网、变电站配套项目、输变电项目等。以变电站配套项目为例：统计当前年度规划项目入库情况；按照供电单元维度统计历史2年的规划项目的项目数、项目资金；按照供电单元维度统计历史2年的储备项目的项目数、项目资金；统计当前年度储备项目入库情况。
如图9缩所示，规划人员日常场景下，通过多终端展示平台可视化展示效果，实现核心业务指标多维展现，通过炫酷图形化展示效果，直观体现规划日常项目总体情况，通过实时获取数据中台指标数据，及时有效在展示平台上进行投放展示，给使用人员及展厅汇报演示带来新的视觉冲击。
1.展示平台首页：展示全省的供电区概况，世界一流指标，3D建模/无人机图片展示，规划项目规模指标，智能机器人视屏展示以及规划投资成效分析指标。
2.世界一流指标：展示全省及各地市，用好电、不限电、少停电、省心电、省钱电、绿色电六项世界一流指标数据。
3.供电区概况：显示配电网运行指标、配电网变电站情况、110KV变电站单线/单变占比、配电网设备相关指标。
4.电源规划项目：展示投资规模，项目流程阶段分析，按年度统计总项目数和投资额，按电压等级分容量，按电压等级统计项目数和投资额，按项目类型分容量，按地市分项目数和投资额。
5.中压规划项目：展示投资规模，项目流程阶段分析，按年度统计总项目数和投资额，按地市统计容量和线路长度，按地市统计采纳比例和落实比例，按网架类别分项目数和总投资，项目资产规模。
6.高压规划项目：展示投资规模，项目流程阶段分析，按年度统计总项目数和投资额，按地市统计容量和线路长度，按地市统计采纳比例和落实比例，按项目类型分项目数和投资额，项目资产规模。
7.业扩规划项目：展示投资规模，项目流程阶段分析，按年度统计总项目数和投资额，按项目属性分项目数，按地市统计线路长度，按地市分项目数和总投资，项目资产规模。
8.成效分析：展示110(35)KV主变负载不均衡度、单位投资增供负荷、增长/增售电量、线路平均负载率、10KV电网标准网架覆盖率、单位投资电压合格率提升量、单位投资线路故障率降低量。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (10)

1.面向规划业务的多终端可视化应用系统，其特征在于：包括移动端、数据中台、电源用户服务应用模块、无人机规划场景应用模块，所述移动端基于GIS地图生成待开发项目方案场景应用，实时显示现场地图、在地图上叠加显示电力设备信息，根据坐标信息、地形信息、设备信息生成电缆连接方案；所述数据中台对电网规划方案进行数据采集、数据统计、数据分析并通过展示平台对配电网关键指标、配电网规划项目、项目流程进行监控展示；所述电源用户服务应用模块、无人机规划场景应用模块通过展示平台进行电源用户服务人机交互功能演示，无人机影像实景图展示；
所述配电网关键指标监控展示对供电质量、电网结构、装备水平、供电能力、电网运行效率形成覆盖供电单元、线路、台区的分层指标，并利用可视化手段进行展示；
所述配电网规划项目监控展示基于项目类型、项目状态，对项目数量、总投资进行分析展示；
所述项目流程监控展示基于项目类型、规划流程所处阶段对项目数量、总投资进行监控，并按照项目不同阶段对责任单位、责任人进行统计分析；
所述电源用户服务人机交互功能演示用于智能服务机器人对话交流，业务咨询和办理的宣传视频展示；
所述无人机影像实景图展示采用无人机倾斜摄影对电网项目进行三维实景建模，将三维实景建模与时间轴相结合，进行配电网项目现场查看、配点网工程进度管控。
2.根据权利要求1所述的面向规划业务的多终端可视化应用系统，其特征在于：所述配电网关键指标监控展示通过电网对发电资源配置能力、系统原因造成的限电电量与时间或概率对不限电指标进行分析展示；通过系统平均停电时间、系统平均停电次数、输网平均停电时间、输网平均停电次数、城市用户供电可靠率、农网用户供电可靠率对少停电指标进行分析展示；通过清洁能源消纳率、电能占终端能源消费比例、综合电压合格率、输电网电压暂降、配电网电压暂降、综合线损率、单位资产售电量对用好电指标进行分析展示；通过供电可靠率、电压合格率、客户满意度、抢修优质服务率对省心电指标进行分析展示；通过综合线损率、单位资产售电量对省钱电指标进行分析展示；通过绿色能源使用率、配电自动化覆盖率对绿色电指标进行分析展示。
3.根据权利要求1所述的面向规划业务的多终端可视化应用系统，其特征在于：所述配电网规划项目监控展示涉及的项目类型包括变电站配套、公共配网、变电站改造、线路改造、电源，涉及的项目状态包括规划、设计、储备，涉及的展示形式包括表格、饼状图、柱状图。
4.根据权利要求1所述的面向规划业务的多终端可视化应用系统，其特征在于：所述项目流程监控展示包括项目总览和分项展示；所述项目总览对中压配网项目、高压配网项目、电源项目、业扩项目的规划、储备项目数、项目资金；所述分项展示根据项目类型对当前年度项目入库情况，按供电单元统计历史2年的规划项目数、项目资金，按供电单元统计历史2年的储备项目的项目数、项目资金，当前年度储备项目入库情况进行统计展示。
5.根据权利要求1所述的面向规划业务的多终端可视化应用系统，其特征在于：所述展示平台与智能服务机器人相连，智能服务机器人通过人机交互的方式进行客户办理业务的指引、咨询、介绍，所述电源用户服务人机交互功能演示对智能服务机器人的功能以文字、图片、视频的方式在展示平台上显示输出。
6.根据权利要求1所述的面向规划业务的多终端可视化应用系统，其特征在于：所述无人机影像实景图展示包括配电网项目现场查勘、配电网工程进度管控；所述配电网项目现场查勘针对现场查勘的需求，利用倾斜摄像，通过无人机航拍采集图片，进行从二维图片解算还原三维模型的实景三维的全自动重建，生成配电网项目对应区域的三维实景模型，在三维实景模型的基础上对现场重点区域的监控信号并进行标注，通过触发标注对重点区域的实时信息进行展示；将现场各个摄像头拍摄的二维监控视频投影融合到三维实景建模，并通过桌面终端、显示屏或穿戴式VR设备进行展现，进行现场核查；所述配电网工程进度管控以时间轴为主线，采用无人机航拍采集图片，定期制作项目现场在工程各个阶段的三维实景鸟瞰图，将制作保存的三维实景鸟瞰图按照时间轴排序，生成三维实景演变动画，展示项目现场的演变过程。
7.根据权利要求1所述面向规划业务的多终端可视化应用系统进行电缆线路规划方法，其特征在于，包括如下步骤：
加载现场GIS地图；
在GIS地图上叠加展示当前电力设备，以图标的形式展示设备类型、设备坐标；
根据配电网规划业务需求筛选设备、隐藏设备；
基于现场环境、GIS地图、经筛选后显示在GIS地图上的电力设备，选择电缆连接方案的起点坐标、终点坐标，获取GIS地图路面图形数据，根据地形不同，生成电缆线或架空线；
对生成的线路添加备注信息，确定电缆连接方案。
8.根据权利要求7所述的电缆线路规划方法，其特征在于：所述筛选设备按电压等级、设备类型两个维度组合，根据电网规划业务需求筛选设备；所述隐藏设备获取设备id和设备坐标，修改设备属性进行按灭操作，GIS地图不再对电力设备进行展示。
9.根据权利要求7所述的电缆线路规划方法，其特征在于：根据地形不同，生成电缆线或架空线：在一般路段，生成电缆线；对于途径隧道、河流、铁路的路段，生成架空线。
10.根据权利要求7所述的电缆线路规划方法，其特征在于：所述电缆连接方案支持三种不同方案的生成记录。
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