基于SQLite数据文件的配网GIS自动成图方法

胡睿瑾

（云南电网有限责任公司昆明供电局，昆明 650011）

基于SQLite数据文件的配网GIS自动成图方法

胡睿瑾

（云南电网有限责任公司昆明供电局，昆明 650011）

主要阐述了从SQLite数据包到配网GIS系统中电网设备数据的自动转换过程。包括通过SQLite数据文件实现移动端和配网GIS系统的数据交互，在配网GIS系统内实现SQLite文件的读取、数据验证、自动成图、自动建立电气拓扑等一系列的自动操作。

SQLite；配网GIS；自动成图

1　前言

配网GIS系统作为配网设备图形数据、属性数据、拓扑数据的管理平台，可以为配网工作人员提供完整的配网网架信息、配网设备信息，为配网管理提供信息化手段。但由于配网设备数量巨大，如采用传统的数据维护手段，逐个地进行手工录入和维护，需要大量的数据录入人员，在配网GIS系统中进行长时间的数据维护工作，且存在维护工作量大、投入资金多、容易出错的问题。

另一方面，随着智能移动设备的发展，通过移动端进行数据采集的技术也日趋成熟。通过移动端进行现场采集，再从移动端将数据导入配网GIS进行自动成图就成为了业务发展的迫切需求。

2　SQLite简介

SQLite是一款轻型的数据库，实现了自给自足的、无服务器的、零配置的、事务性的SQL数据库引擎，是遵守ACID的关系型数据库管理系统，它的设计目标是在嵌入式设备使用，目前已经在很多嵌入式产品中使用［1］。其占用资源非常的低，在嵌入式设备中，只需要很低的内存就够了，并且能够支持Windows/ Linux/Unix等主流的操作系统，同时能够跟很多程序语言相结合，比如C#、PHP、Java等。

SQLite具有以下特点：

·SQLite不需要配置，这意味着不需要安装或管理。

·一个完整的SQLite数据库是就是一个单一的跨平台的磁盘文件。

·SQLite是非常小的，是轻量级的，完全配置时小于400KiB，省略可选功能配置时小于250KiB。

·SQLite是自给自足的，这意味着不需要任何外部的依赖。

·SQLite事务是完全兼容ACID的，允许从多个进程或线程安全访问。

·SQLite支持SQL92（SQL2）标准的大多数查询语言的功能。

·SQLite使用ANSI-C编写的，并提供了简单和易于使用的API。

·SQLite可在 UNIX（Linux，Mac OS-X，Android，iOS）和Windows（Win32，WinCE）中运行。

基于以上的特点，本方法采用SQLite作为移动端的数据库，并且将其作为移动端和配网GIS系统间交互的文件格式。

3　配网GIS自动成图

3.1SQLite数据文件的读取

移动端完成数据采集后，只需要将SQLite文件传送给配网GIS，后续的操作由配网GIS系统完成。SQLite的数据文件为*.db类型的文件，本文所述的配网GIS是采用C#开发的Windows应用程序。因此，此处主要描述通过C#对db文件进行解析和读取。

System.Data.SQLite是一个开源的 SQLite类库，现在由SQLite小组维护。这个类库无需.NET Framework支持，它内部包含了一个ADO.NET 2.0引擎，所以.NET开发人员可以利用System.Data.SQLite方便地开发.NET程序。System.Data.SQLite实现了众多的接口和方法，支持对db文件的各类读、写操作。为了便于后续的验证和成图，减少数据通信的次数，本方法通过System.Data.SQLite类库，一次性将移动端上传的db文件读取至配网GIS系统的中进行缓存。

如将db文件的读取至DataSet，代码如下：

3.2数据质量校验

配网GIS系统对数据质量有着严格的要求，因此在生成配网设备之前需要根据配网GIS系统预定义的数据规则进行校验。如果有不满足规则的数据会进行相应的提示，需要将问题数据修改正确后才能进行导入。

为了方便随时对db文件中数据进行校验，满足用户进行离线的需求，将配网GIS系统对数据质量要求进行提炼，得到了配网GIS系统的数据质量校验规则。并把这些规则导出为db文件，将规则数据保存到一个单独的SQLite数据库中，以便于校验工具在离线的情况下读取db文件信息进行数据校验，而无需等到登录系统后再进行校验。

·校验所有必填字段是否有值。

·校验有备选值的字段是否在备选值中。

·校验设备的功能位置是否存在。

·校验技术参数对应的设备是否存在。

·校验馈线的电源点是否正确。

·校验设备的前一构筑是否存在。

·从电源点开始，校验所有构筑设备的顺序是否正确。·校验构筑设备和线缆设备的连接是否正确

3.3自动成图

配网GIS系统中的设备信息只要有3类数据，分别是：属性数据、图形数据、拓扑数据。其中，图形数据和拓扑数据是GIS系统中特有的，本文重点阐述此两类数据的生成，而属性数据和其他的信息系统一样，在此不进行详细阐述。

现代水文考察发现汉江有三源：中源漾水，北源沮水，南源玉带河，均在秦岭南麓陕西省宁强县境内。流经沔县（今勉县）称沔水，东流至汉中始称汉水；自安康至丹江口段，古称沧浪水。

3.3.1生成图形数据

配网GIS系统中主要包括3类图形数据：点、线、面。其中以点和线为主，比如：杆塔、柱上开关、柱上变压器等属于点设备，而导线、电缆等属于线设备。由于Oracle数据库中图形采用MDSYS.SDO_GEOMETRY类型表示，而db文件中的主要是坐标数据（x，y，z），因此需要进行一定的转换才将db文件中的坐标信息写入到数据库中。

为了最大化地复用代码，将点和线图形抽象为IGTGeometry，从而实现对点设备和线设备的统一处理。这需要声明一个图形接口类，以下是伪码：

3.3.2生成拓扑数据

为了保证拓扑数据的正确性，本文采用先图形后拓扑的思路，即等到所有的图形数据都生成完毕后，再生成拓扑关系。由于配网GIS中的拓扑关系属于多对多的关系，采用先图形后拓扑的方法可以避免关系丢失或者不完整的问题。配网GIS中的拓扑数据主要包括2类，分别为包含关系和连接关系。

生成包含关系是采用“多退少补”的思路，即删除已经不存在的关系，增加新建的关系，生成包含关系的伪码如下：

//获取此设备已经包含的线设备信息

var currentContainFeats=PowerNode.GTObject.GetContain-Features（）；

//在原关系中存在的，在新关系中不存在的，删除

DeleteNotExistOldContainRelation（currentContainFeats）；

//在新关系中存在的，在原关系中不存在的，新增

AddNewContainRelation（currentContainFeats）；

生成连接关系方法与包含关系类似，同样采用“多退少补”的方法。伪码如下：

//处理构筑节点和前一导线的关系

var targetConn=new List〈IGTKeyObject＞｛PowerNode. GTObject｝；

UpdateConnectRelationByDiff（preWireObject.GTObject，targetConn）；

//处理构筑节点和后续导线的关系

targetConnFeats=_relatedWires.ToList（）；

targetConnFeats.Remove（preWireObject.GTObject）；

UpdateConnectRelationByDiff（PowerNode.GTObject，target-ConnFeats）；

4　结语

本文主要阐述了通过SQLite数据文件为载体，实现db文件到配网GIS系统设备信息的转换过程。主要包括在配网GIS系统内读取db文件，进行数据验证、自动成图、自动建立电气拓扑等一系列的自动操作。本文所述的方法已经在实际配网业务中得到应用，实现了配网GIS设备的自动生成，为提升配网GIS的数据采集效率提供了技术支持手段。

10.3969/j.issn.1673-0194.2015.21.099

TN919

A

1673-0194（2015）21-0191-03

2015-09-07