基于WebGIS的数字变电站系统

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1、郑州大学工学硕士论文摘要摘要本论文是在“基于WebGIS数字变电站系统”项目的基础上完成的，该项目按照噬女字豫电”精神，提出“数字变电站”的概念，将目前变电站管理需要的所有信息和功能，在基于WebGIS的平台上，高度集成到一个系统中，在完成日常工作的同时，能够根据系统实时状况，智能地发出专家提示，自动或协助完成更多管理任务。通俗地讲，就是建立所谓的变电站信息管理系统，本项目是河南省电力公司的重点科研项目。基于WebGIS的数字变电站系统是一个高度集成的综合信息系统，它以变电运行管理为主线，通过与调度SCADA系统，全局MIS系统的连接，在基于WebGIS

2、的图形化平台上，将变电站地理信息、实时信息和设备数据库等集成到基于WebGIS的变电站分布拓扑图和系统图中，在此基础上实现设备空间数据和属性数据的录入、管理、查询、统计、监测及维护。WebGIS的功能主要表现在对空间地理数据的管理和查询上，调度SCADA中含有设备运行的实时信息，MIS主要是对设备的台帐、属性数据进行管理，变电运行管理中包含了各种信息之间的联系和管理方式。这样，开发本系统的切入点就是根据电力设备特征的分类，用GIS和MIS分别管理空间和属性数据，用调度SCADA显示设备的实际运行状态，并按照变电运行管理的要求将所有信息结合起来，达到全面管

3、理设备的目的。根据变电站内部电力设施的分布具有明显地理特征的特点，本论文将WebGIS引入了变电站的管理。WebGIS的特征之一是把地图要素与它们的属性联系起来。WebGIS的另一个特征是指要素与属性之间的连接是动态的。利用WebGIS可以同时处理空间和非空间数据的特点，采用了JAVAApplet方法以及ActiveX方法，将空间数据信息(地图)及社会属性信息(数据库)结合起来，实现图形和数据库的共同处理和查询分析。空间数据是指描述变电站电力设施地理分布的数据，变电站中空间图形数据的主要来源是变电站的电气一、二次纸质图纸。利用扫描仪首先将这些信息数字化，

4、转塑业查兰王兰堡主堡塞塑茎换成计算机可以识别的数字信息，利用纸质地图转换为矢量地图的工具——MapinfoProfessional6．0，经过经纬度定位仪定位以后，生成矢量地图数据文件，将这些信息存储在数据库中，并由WebGIS服务器进行处理，最终以矢量图形的方式呈现在用户面前。属性数据是指对设备的空间特征以外的目标特征进行插述的数据，包含了对目标类型的描述和目标的具体说明和描述。本系统中的属性数据含有设备的详细描述信息，包括全局MIS系统中的生产运行台帐、调度SCADA系统中的实时遥信量和遥测量、变电站的日常管理中的记录和报表等。对于局MIS系统里的设

5、备台帐数据，通过共享MIS设备库的方式获得：对于调度SCADA系统里的实时运行数据，通过与SCADA系统供应商约定接口标准，采用标准接口库方式和调用实时招测函数方式或TCP报文方式获得；对于变电运行管理中的属性数据，系统建成前，是根据变电站往日运行的实际情况，由运行人员采用键盘输入的方式获得的，系统建成后，一部分由运行人员键盘输入，一部分数据通过程序可以做到自动更新。本论文论述了系统采用的以高级结构化查询语言(SQL)为基础的Oracle大型关系数据库。属性数据的组织与管理采用通常的关系型数据库即可，但对空间数据则不是完全适用，这是因为空间数据的空间分布

6、特征、非结构化特征、空间关系特征、海量数据特征所造成的。因此，大部分GIS软件采用文件与关系数据库混合管理的模式进行管理，即：文件系统管理几何图形数据，采用通用关系数据库管理系统管理属性数据，两者之间的联系通过目标标识或内部连接码进行连接。在这种管理模式下中，就几何图形而言，由于GIS系统采用高级语言编程，可以直接操纵数据文件，所以图形用户界面与图形文件处理是～体的，中间没有裂缝。就属性数据而吉，通过高级编程语言C的接口，使得地理信息系统可以在C语言的环境下直接操纵属性数据，并通过C语言的对话框或列表框显示属性数据，或通过对话框输入SQL语句，并将该语句

7、通过C语言与数据库的接口，查询属性数据库，并在GIS的用户界面下，显示查询结果。在开放性数据库连接协议(简称ODBC)推出之后，GIS软件商只要开发GIS与ODBC的接口软件，就可以将属性数据与任何一个支持ODBC协议的关系数据库管理系统连接。论文论述了系统丰富的图形功能。它能够分层显示商丘电网、变电站丰富的地郑州大学工学硕士论文捅耍理信息，采用操作互动性设计原则，力求更加接近变电站真实场景，在一个直观的可视化环境中实现设备台帐管理、变电运行管理、实时数据显示、操作票自动生成等功能，在设计时考虑多级用户的使用，满足各层次人员的维护、管理、查询需求。本论文

8、还论述了作者开发的由知识库、电网结构和状态库、电网图形模块、推理机以及人机接口五