我国电力移动GIS技术的应用与展望

■王海啸

（河南恒旭力创测绘工程有限公司 河南郑州450000）

我国电力移动GIS技术的应用与展望

■王海啸

（河南恒旭力创测绘工程有限公司 河南郑州450000）

移动GIS作为一种便捷的数据采集和现场作业工具，可显著提高电网生产和管理的工作效率。以移动GIS的研究和应用为背景，简要介绍了移动GIS的应用需求、建设模式、技术架构、并对移动GIS未来应用情况进行了展望。

电力移动GIS现场作业线路巡检建设规划

地理信息系统（Geospatial Information System，GIS）作为一种资源图形化管理与可视化分析的手段，广泛地应用于电网企业的发电、输电、变电、配电、用电、调度、通信等专业，可有效提高数据采集、存储效率，提升故障定位、分析、处理能力，为电网的运行分析提供辅助决策支持，同时有效降低企业生产运营风险。移动GIS作为一种便捷的数据采集和现场作业工具，可显著提高电网生产和管理的工作效率。经过若干年的适应性调整和完善，电网GIS地理信息服务平台、生产管理系统与营销系统已进入深化应用阶段，输配电巡检抢修和营销业扩报装、抄表管理、电费收缴、用电检查、95598业务处理、计量点管理、电能采集、能效管理等应用对移动GIS的需求越来越强烈，移动GIS的建设已迫在眉睫。

1　电力移动GIS需求分析

随着手持便携设备的发展，移动设备在日常生活和工作中的应用越来越广泛。移动办公应用技术不仅可以在日常生产业务中使用，在应对紧急事件中更能发挥巨大优势。在信息化不断推进的过程中，利用移动终端开展业务的现场作业已成为电力行业重要的工作方式之一。移动GIS的引入是对原已在电力行业得到广泛应用的地理信息系统的有效延伸。

移动GIS与无线定位技术相融合，产生全新的应用模式，使空间地理信息系统应用得到更深层次的提升。它可摆脱时间与空间上的限制，无论何时何地都能提供相关的地图信息，同时也是信息发布的便捷媒介。移动GIS平台也可兼具手持智能终端的多样性、定制性、扩展性等特点，根据不同工作类型的现场作业需要进行功能组合与拓展，充分发挥其强大的灵活性。

正是由于其兼具智能移动终端定位精准、扩展性强、方便快捷等特点，移动GIS可广泛应用于电网企业的生产、营销、应急和车辆调度管理等领域，同时还可应用于电网企业调度运行管理、工程建设管理、物资调拨管理等领域。

2　电力移动GIS建设关键技术

电力移动GIS的关键技术主要有空间数据压缩、高性能电网图形渲染以及电网数据分区及同步等。

（1）空间数据压缩。在有限的无线网络带宽，以及有限的移动设备内存容量和CPU处理能力下，为了减少冗余数据读取所带来的增加I/O开销和内存占用，提高资源使用效率，可定义适合于电力行业的空间数据的组织模型以及空间索引，综合运用点抽稀、电网数据压缩等空间数据压缩技术优化原始空间数据结构，形成最终无重复数据、内容紧凑的空间数据压缩/索引存储模型。①空间数据抽稀。空间数据抽稀技术在保证图形显示质量的前提下，定义了一个过滤阈值，提取尽可能少的特征点来表达完整的GIS空间信息，其处理速度仅与空间数据量成正比。②空间数据压缩。考虑到现有移动设备的CPU处理能力，在保证系统运行速度可接受的基础上，一方面采用高效的压缩/解压缩算法对电网数据进行处理，另一方面剔除移动GIS中不需要的内容，形成内容紧凑的图形存储模型，减少空间占用。

（2）高性能电网图形渲染。电网图元符号多，组合复杂，必须采用高效的优化算法，通过建立快速空间索引，采用高效的缓存策略、灵活的图层配置、动画效果等支持矢量要素和高效渲染地图技术，才能解决大数据量要素矢量回执效率及性能问题。

①空间数据网格索引。在使用空间数据压缩技术存储的基础上，为加快空间数据的检索访问速度，通过对压缩的空间数据构建网格索引，能快速定位空间数据。

②缓存策略。通过制定高效的缓存策略，将已读取的空间数据进行部分缓存，提高电网数据读写效率。

③电网图层配置。合理定义电网设备图层显示方案，不同的电网设备数据分别加载至相应的层级，分层加载显示。④图形特性。针对部分电力设备的加载渲染耗时的特性，均衡时间与实际显示情况，在一定的程度上对图元进行削减或简化。⑤补间动画。在表现层将地图的展示与用户手势相结合，通过补间动画技术，使图像显示从当前地图至新渲染的地图平滑过度，减轻移动终端性能不足对用户体验造成的负面影响，增强移动GIS与用户的交互性。

（3）电网数据分区及同步。电网资源空间数据量巨大（省级区域内一般具有千万级的电网设备），空间数据的有效组织与管理是GIS系统应用成功与否的关键，在移动GIS应用上更是如此。电力移动GIS的电网数据存储采用空间分区、专题分层的数据组织方法，将电网数据按一定的方式进行分层、分区划分，根据电网移动GIS应用类型进行数据的按需抽取、增量更新。①电网数据分区。通过移动GIS主站的空间数据分层分区管理功能，从全量空间数据划分出不同的分区数据范围。②电网数据抽取、转换。按照移动应用类型从电网GIS平台数据心中，针对具体的分区范围进行空间数据的抽取、转换压缩、建立索引，形成适用于移动设备存储和应用的电网数据。③电网数据同步。使用电力移动GIS应用系统进行电网空间数据的采集、校验后，利用数据同步工具将采集成果一键式无缝地导入到电网GIS平台，实现现场设备台账、空间信息智能采集。

3　结语

从现有的电力移动GIS在电力生产和管理中的研究和实践来看，该技术的应用可有效辅助业务人员开展日常工作，大大提升了现场工作和电网管理的效率，节约了人工成本及资源，并对生产管理系统、营销系统、应急管理系统等业务的集成、融合和信息共享发挥了纽带作用。移动GIS不仅仅可应用于生产、营销的现场故障抢修作业与车辆调度，还可以在输配电线路巡检、现场两票、现场抢修单、故障单填报、业扩报装、抄表管理、电费收缴、用电检查、电能采集、能效管理、应急调度、现场指挥等一系列现场作业和协调工作中发挥更大的作用。电力移动GIS在电力业务中还有诸多用武之地，深入挖掘其业务需求，将其作为各类信息系统的有效延伸，使其成为全方位的辅助工具，是效率和管理提升的有效途径。

K9[文献码]B

1000-405X（2016）-2-236-1