基于GIS的电力管理论文范文

1需求分析

针对电力行业的特点，电力管理信息系统必须以“有利于生产业务的开展、有利于管理、有利于在达到既定目的的前提下尽量减少人工支出”作为开发原则。不同的电力单位根据自己的需要设计不同的系统，但通用的工作包括管道维护、施工方案设计以及事故的应急处理等方面，这便对系统设计提出了要求。在信息管理方面，要求该系统具备对于电力管道进行属性查询、分析和统计等功能，并实现电力管道与水利、电信以及地表道路、建筑等其他地理要素的交互式分析处理;在电力管道规划设计方面，要求系统能够进行三维显示及模拟，这一功能对于事故的快速处理也具有重要意义;此外，在数据的输入输去及转换方面，应该满足地理要素文件和常见工程制图软件的相互转化。本文提出一个基于地理信息系统(GIS)的电力管理信息系统，地理信息系统是一个用于存储、检索、操作、分析和显示地理相关信息的计算机化系统，它在计算机软硬件的支持下，可以对海量空间数据进行处理、管理，满足电力行业的基本要求，因此，基于GIS的电力管理信息系统具有良好应用前景。

2功能要求

根据电力行业工作的内容，将其抽象为计算机表述，整个系统应该包括数据输入子系统、数据分析子系统、数据管理子系统和三维模拟子系统这四大部分，每个子系统由不同的模块组成，各系统之间具有一定的延续性和相关性，在实际应用中相互配合完成工作。

2．1数据输入子系统

电力行业所涉及到的数据可分为三种，第一种是栅格数据，如区域地形图、航空遥感图等，一般以二维矩阵的形式表示，其数据值代表实体的特征;第二种是矢量数据，包括空间数据和属性数据，如管道位置及走向，工井盖板分布，以及电力管道材质等，一般抽象为点、线、面三种图或者以关系表的形式存储;第三种是文档数据，主要是早期工作的图纸和文件，以非数字化的形式存在，只参与数据导入和管理。因此，数据输入子系统必须支持前两类数据的输入、编辑和基本显示，同时提供和其他软件的接口，满足不同格式的数据之间的相互转换。

2．2数据分析子系统

数据的查询和分析功能是电力行业日常工作的重点，快速准确地进行自定义检索和统计直接影响到工作效率。该子系统支持不同数据的条件查询，能够快速检索得到满足条件的数据，支持联动显示，并且可以进一步进行编辑。管道设计、维护等其他施工管理部分主要涉及到空间分析功能，要求该子系统能够对多种地理要素进行空间分析，包括缓冲区分析、叠加分析、网络分析等，对规划施工、事故抢救具有重要意义。同时，该子系统支持数据的统计功能。

2．3数据管理子系统

电力行业是一个信息高度集中的领域，数据是该行业的重要组成部分，因此，对于数据存储结构的选择以及存储的方式直接影响电力管理信息系统的运作，下文的数据库选择主要针对该问题具体展开说明。该子系统必须满足数据必要的显示和输出之外，还需要实现多种数据的分类和配套功能，即能够将具有相同性质的数据或描述相同对象的数据统一管理，并能够实现前两种数据的相互转换。

2．4三维模拟子系统

三维模拟是近十几年来发展成熟的技术，其建立在已有的数据之上，对现有的资料进行展示，或者对未知区域进行拟合，在材料结构分析和工程设计中广泛应用。在电力管理信息系统中，这一功能对电力管道的事故处理具有重要作用。该子系统要求支持不同类型和不同格式的数据进行综合显示，包括栅格文件，如DEM数据及矢量文件，如地表公路及地下管道等;同时，该子系统支持自定义建模，通过设置模型的标准和边界参数等方式推测未知区域。

3数据库结构

基于GIS的电力管理信息系统在数据管理方面主要存在表达问题和效率问题，前者是指在数据库中如何表达CIS应用中复杂多样的空间对象，后者是指如何提高空间对象在数据库中的访问效率。为了解决对应的问题，常用关系数据库和面向对象数据库进行数据管理。关系数据库在数据管理中已经非常成熟，它以关系表的形式表示实体，具有物理数据存储与逻辑数据库结构的独立性、以简单数据结构提高数据访问能力等优点，但是一个空间对象可能需要多张表、成千上万条记录，查询时间较长;面向对象数据库具有数据库的数据结构与内存中的结构相一致的优点，能够很好地克服传统数据库系统的不足，但是其在地理信息系统中的应用尚未推广，并且存在查询表达能力不强的问题。本系统数据库采用对象———关系模型的形式，既满足关系数据库中表达能力的要求，又提供了面向对象建模的能力，方便后续三维模拟的开展。这一模型采用空间扩展的形式，旨在建立一个空间对象表达模型，通过DBMS对GIS数据层的空间属性和用户属性统一管理。这一模型实际上是通过增强数据库的空间功能来从跟不上解决问题，具有长远的应用前景，是本系统数据库结构的最佳选择。

4开发探讨

最短路径分析是空间分析中的重要部分，能够检索某一点到指定点的最短路径，或者某一指定点到一个点集的最短路径，当每一条路径附有一个权值时，则需提升至最优路径分析。在电力行业，这一应用非常广泛，例如，为某一新增的用户供电，当供电所为固定值时，则采用指定点之间的最短路径分析;若查询新增点与所有供电所距离以选取最短路径时，则采用指定点与点集之间的距离。此外，电力事故抢救时，工作车到事故点的驾驶路径则还需要考虑各路段的交通状况，在系统中表现为一个权值，可采用最优路径的方法进行查询。

5结语

本文设计了基于GIS的电力管理信息系统的功能和数据库结构，实现了电网信息和地理信息的有机结合，满足电力行业的需求，并将极大地提高输配电设备运行的经济性和安全性，不仅提高工作效率和管理质量，同时有利于各部门之间的合作和协调，能够有效地解决实际问题，产生巨大的社会效益，同时为电力行业带来可观的经济效益，值得进一步研究实现。

作者：吴旋涛单位：广州供电局有限公司