基于图论的高压电缆通道地理信息数字化管理方法

2021-02-26刘晓

农村电气化 2021年2期

刘晓

（国网江苏省电力有限公司南京市供电公司，江苏南京 210000）

为解决以上问题，文章以南方城区常见的沟管混合式电缆通道拓扑结构模式出发，基于计算机科学中的图论原理，对通道信息的数据模型设计、数据管理方式提出了新的方案，为通道风险定级、管孔资源分析等大数据分析功能提供。

1 高压电缆通道的数据模型设计

2019年国家电网有限公司根据统一数据模型（SG-CIM4.0），在《地下管网及电缆精益化管理模块完善提升技术方案》中将电缆沟、排管、检查井/工井等通道设施定义为“电缆敷设构筑物”对象。同时增设“管理通道段”对象，作为构筑物的父对象，使工井、通道段可按一定的规则进行分组与归集，由此规范通道台账的编制方式。文章在此基础上，根据计算机图论原理，结合南方地区电缆通道的特点，进一步提出建模方案。

1.1 电缆通道设施的数据模型构建模

1.1.1 通道设施建模

根据计算机图论原理，将工井（含终端塔出线孔、变电站进线孔、通风口、隧道门等特殊点状设施）抽象化为“点”对象，将相邻工井间的通道分段抽象化为“边”对象，这样即可构建一个通道网络图模型G=(V,E)。点元素vi∈V，1≤i≤n，代表现实中的一处工井、通风口等点状设施，具有纬度、经度、高程等属性。E为边集，每个元素ek∈E可表示为ek=(vi,vj)，i≠j，1≤k≤m，代表现实中相邻工井vi与vj之间的通道段，具有长度、类型、孔位占用率等属性。

图1 某南方城区地下电缆通道实际沿布情况简图

图1为南方某市区的电缆通道网络图，Z1与Z2代表2座220 kV枢纽变电站，通过双回220 kV电缆线路Z12001、Z12002相连。A、B、C代表3座110 kV变电站，由线路Z1A#12，Z1B#12，Z1C#12，AC#12相连。标数字的圆点代表工井、通风口或变电站电缆进线口，深色标识的通道段为排管，浅色标识的为电缆沟，灰色标识的为隧道。通过抽象图1可得模型G=(V,E)，V包含所有抽象化的工井{v1,v2…,v24,…v33}，E包含所有抽象化的通道段

1.1.2 通道建模

对工井、通道段进行分组后，地理位置相近、结构形式相似的工井与工井间的通道段组成一个“通道”。不考虑环形沟等特殊情况，通道可抽象化为树图Ti=(Vi,Ei)，Vi与Ei分别是V与E的子集。如图G可划分为TA,TB,TZ1,TZ2,TZ12和TZCA6个树图。其中TZ1的点集VZ1是{v1,v2,v3,v4,v5,v6}，边集EZ1为{(v1,v2),(v2,v4),(v2,v3),(v4,v5),(v5,v6)}，分别为V与E的子集。对于连通的多条通道而言，连接处的工井需指定唯一的所属通道，例如v3可属于TZ1，也可属于TA，但只能指定其中一个。

2 电缆通道设施在关系数据库中的表示方式

基于上一节的结论，通道设施在关系数据库中可概念化为3类数据对象：工井、通道段、通道。

陪同口译被仲伟合定义为“由译员陪同外宾或代表团成员进行旅游、观光、访问等活动时进行的口译”[1]。随着经济全球化的加剧，国家间联系愈发紧密，口译活动也更加频繁。2017年7月4日至7月24日，商务部主办了“2017年一带一路国家发展规划高级官员研修班”，通过专题讲座、文化体验和公务考察等活动，为来自缅甸、约旦等国的28名官员提供了一次深入了解中国的机会。为方便外宾的日常交流，笔者对此次研修班提供了陪同口译的服务。

通道为一个虚拟容器型的数据对象，包含一些概括性的属性，如总长、所包含井数量、段数量等，关系模式可表示为：

通道(通道ID,通道名称,总长,井数量,段数量，运维责任单位……).

工井与通道之间为从属关系，可表示为：

工井(工井ID,工井名称,所属通道ID,经纬度,高程,深度,功能类型(人井/通风口……)，井尺寸……）.

通道段与通道之间也为从属关系，起点与终点ID引用工井ID，可表示为：

通道段(通道段ID,所属通道ID,起点井ID,终点井ID,长度,结构类型(电缆沟/排管/隧道……),断面尺寸……).

考虑到南方地区较多采用沟管交错式的通道结构形式，文章建议不设置“断面变更点”，采用通道、断面数据分离的管理形式，每条通道段绑定一个断面ID，每个断面包含多个孔位信息。

通道断面(断面ID,所属通道段ID,断面类型(有支架沟断面/无支架沟断面/排管……),沟支架行数,孔位列数……).

孔位(孔位ID,所属断面ID,属性(通信/弱电/配电/输电),穿入电缆ID……).