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当你要前往某地,却又对具体位置感到陌生、模糊时,最快捷的方法就是点开百度地图,搜索、定位。在某种意义上,南方电网公司建设的电网GIS平台就相当于这个地图,而且它在地图上叠加了电网资源信息,以实现电网“家底”的可视化,解决位置共享问题。同时,它可以进行拓扑分析,管理站线变户关系。
8月15日,电网GIS平台一期建设项目平台开发部分通过初步验收,在贵州电网公司上线试运行。作为今年首个上线试运行的信息系统,电网GIS平台是什么?为何要在全网建设一体化的电网GIS平台?建成后的GIS平台将发挥怎样的作用?就这些问题,记者进行了采访。
可视化程度:从主干到支脉
GIS,中文即“地理信息系统”。用过百度地图的人都知道,打开地图后上下滑动鼠标,地图将随之放大缩小,可以看到一个省乃至全国的地图,也可以看到具体某条街道的信息。
电网GIS平台也具有类似功能。该平台在贵州上线试运行后,贵州电网公司信息部安运科科长袁捷进行了场景演示。进入平台后,一张完整的贵州省电网地理图清晰地呈现出来,从最高电压等级500千伏输电线路开始,慢慢滑动鼠标,地图不断扩大,依次展示出220千伏线路、110千伏线路、35千伏线路直至10千伏及以下配电线路,最后到达用户的低压表箱,整个电网的信息都展示在一个地理页面中。
通过页面的搜索栏输入供电单位、线路名称、地理位置等信息,能快速定位到需要查找的变电站、线路、杆塔、配电变压器以及低压表箱。点击右键,还能看到相应线路和设备的信息参数,了解具体情况。
电网资源的可视化和拓扑关系分析是电网GIS平台的两大核心功能。上述场景演练展示的是电网资源的可视化,而拓扑关系分析则是明确站线变户关系。比如,通过某个开关能分析到所受影响的线路,也可以反过来从一个用户、一个开关分析出线路由哪个电源进行供电。
按照平台先行原则,电网GIS平台统一开发工作分为平台功能开发、移动GIS开发、应用集成开发三批进行,目前已完成第一批(平台部分)的开发。随着后期功能的逐步完善,电网GIS平台还将提供更多的高级应用服务。
“就像百度地图接入高级应用后可以看到某条道路上实时的交通信息。”贵州电网信通公司软件平台建设专责纪元举例说,当电网GIS平台接入电流、电压监测器后,也可以看到具体某条线路的实时电流、电压情况。
电网GIS平台与其他业务系统集成应用时,将以控件的形式展现出来。即用户在生产或营销系统中,如果需要调用地理信息数据,不需要再单独进入电网GIS平台。就像在美团网上,当需要查看商家位置时,可以直接点击跳转到高德地图。
比如营销系统(95598)的故障报修应用可调用GIS平台提供的图形浏览服务、实时状态可视化服务、查询定位等服务,实现报修地址定位、供电线路停电状态查询。
在电网资源管理方面,生产一线班组人员可利用电网GIS平台提供的图、数、模一体化建模技术,完成电网图形、拓扑和台账的可视化维护,实现电网设备变更的闭环管理。
对于今年首个上线试运行的系统平台,公司信息部主任尚春给予了高度评价。“作为今年开发建设的重点,电网GIS平台上线试运行开了个好头。从功能实现上来讲,它已基本达到国内领先水平。”尚春说,全网“一张图、一个网”的推广势在必行。
响应速度:从30秒到1秒
金杯银杯不如好口碑。要让广大的基层员工乐于“拥抱”电网GIS平台,就要让平台好用、易用。
两年前,贵州电网公司贵阳供电局城南分局借助营配信息集成试点之机,开发建设了支撑营配集成应用的GIS平台。“这个平台在支持快速复电、业扩辅助报装等业务上,确实起到了一定作用,但也存在系统打开时间长、页面展示速度慢、地理背景信息与实际情况不相符、配网单线图的更新需要手动操作等局限性。”城南供电分局局长汪锐希望新的电网GIS平台能补齐这些短板,以便在基层真正用起来。
“物理存储不透明、用户易用性有待提高、拓扑维护不够直观、部分系统编辑速度慢、受网络带宽影响严重等问题其实普遍存在。”电网GIS平台建设项目组经理奚建飞说,针对这些问题,电网GIS平台在开发建设中都进行了一定程度的优化。
以系统编辑速度为例,原有的部分GIS系统每个图形或者属性修改操作需要停顿5-30秒,但对于操作者而言,30秒时长是很难忍受的。对此,项目组通过系统架构设计、优化提升,将响应的速度控制在了1秒以内。
从30秒到1秒,虽然只在一瞬间,背后却是项目组成员长时间的辛苦鏖战。“在性能优化上我们曾遇到巨大的技术挑战。”奚建飞说,当时项目组面临着一个艰难的抉择:一方面是在紧张的工期内只实现平台基本功能,但拷贝数据速度缓慢,平台处理性能低下,仅能做到“可用”;另一方面,如果通过复杂的多级组合算法,实现拓扑分析,能够达到“易用、好用”的高性能要求,但该方案对工期保证会带来冲击。
选择工期还是保性能?项目组人员各执一词,但最终大家从确保平台长远发展的角度选择了克服困难、技术攻关。方向一定,项目组人员全力投入到研发中,在80多天的时间里,日夜奋战,最终使平台性能指标从设计阶段的“分钟级”提升至“秒级”甚至“微秒级”。
为了提升平台的易用性和方便性,项目组还在用户的使用习惯上投入了大量的精力。这主要反映在每个功能的操作细节上,尽量减少用户的工作量。比如,沿布图和单线图在电网GIS平台中应用最为广泛,但以往很多单位的GIS系统,这两个线路图都需要人工调整,给实际工作带来极大不便。对此,新的电网GIS平台开发了自动成图功能,不需要任何人工维护和调整,就能由沿布图自动生成单线图。
此外,为解决电网模型不透明不统一的问题,项目组采用了松耦合的技术路线,仅仅利用商业平台来管理地理空间数据,电网资源和拓扑相关数据、功能完全自主管理和开发,降低对商业平台的依赖性,增强电网数据的透明度,以便对平台性能进一步优化。
一体化深度:从百张图到“一张图”
“十一五”期间,除海南外,公司系统内大部分地市供电局已开展了GIS空间信息服务平台建设,并覆盖至区县单位。在长期的实践中,各单位GIS建设和应用都有了一定规模。其中,广东、广西、云南、贵州电网公司下属的地区供电局和广州、深圳供电局都已建设GIS系统,开展了输配电GIS应用,覆盖程度较高。地市供电局基于GIS系统的业务支撑应用主要集中在线变关系维护、报装辅助决策、辅助故障分析、停电管理、单线图管理、综合查询等方面。
“但纵观公司GIS系统的应用情况可以发现,已有的GIS系统多采用地市集中模式建设。”奚建飞说,调研发现,数据存放在地市供电局,在系统应用方面相对独立,不利于公司层面数据的统一抽取,不利于有效支撑各项业务应用。
此外,这些分散的GIS系统,其相关技术标准、应用规范的制定工作远远落后于市场和应用的需求,造成GIS应用开发各自为政、GIS平台软件差异较大、应用层次参差不齐、空间信息孤岛、重复建设等现象。
随着“两型两化”战略的深入推进,公司业务对GIS的应用需求越来越强烈。公司“十二五”信息化规划指出,要以公司战略为驱动,以创先为载体,引入先进的管理理念,形成以“集成、共享、协同”为标志的一体化应用体系。2013年,公司按照“统一设计、统一开发、适当改造、适时推广”的原则,选取贵州电网公司作为试点单位,启动了电网GIS平台项目建设工作,并提出了实现全网“一张图、一个网”的目标。
“以往的GIS系统分散在各地市局,各个城市内的网架结构清晰可见,但城市与城市之间、地区与地区之间、省与省之间孤立分散,存在信息盲点,更看不到五省区的电网全貌。且‘十一五’期间的GIS建设侧重于配网,大多没有涵盖主网的信息,当主网网架结构发生故障时,很难掌握对配网设备和用户造成的影响。”公司信息部系统规划处副处长易勇强说,电网GIS平台是公司一体化综合技术平台的重要组成部分,它按照网、省两级模式部署,为生产、营销等各类电网业务应用提供高效的数据管理、拓扑分析和可视化服务。“一张图、一个网”的目标的实现,将成为一体化深度推进的里程碑。
贵州经验:数据打通GIS“毛细血管”
贵州电网公司作为电网GIS平台的试点单位,除积极配合开展GIS平台开发的相关工作外,在2013年借力全省营配数据普查,对营配信息集成涉及到的现场数据全面核查,提前做好了准备工作。
数据盲区制约服务提升
电网GIS平台能把所有设备的位置信息管理起来,在此基础上,其他业务系统可以通过调用平台的数据信息进行运作。换句话说,有了电网GIS平台,供电服务将更加精准、高效。但要保证它像毛细血管网一样每天行血畅通,就要抓好系统在基层的落地生根。而支撑精准、高效服务的,是庞大的电网数据资源。
“电网GIS平台要上线运行,很重要的一个条件就是完整、准确的数据支撑。”贵州电网公司副总经理赵炳松认为,如果没有数据质量作保障,就算电网GIS平台能够建立起来,由于基层员工对数据没有信心,也就没有人去使用这个系统。
但是在很长的一段时间内,贵州电网公司生产和营销的数据对不起来;本周和上周统计上报的数据千差万别;同一个站线变户关系同时存在于配电生产系统、营销系统、计量自动化系统等多个系统中,不知道哪个真实可信……
据了解,贵州电网公司辖区内共9个地区供电局,97个分县供电局、665个供电所,全省的电网资源涵盖2400余条输电线路、1200多座变电站、6000余条10千伏配电线路、约20万台配电变压器以及1100多万块表计。其中,10千伏及以下配网数据的普查是整个数据准备工作中的重点和难点。
为打通供电企业的低压数据“顽症”,不让数据成为无用的摆设,贵州电网公司去年提前开展了数据准备工作,不仅按照南方电网公司数据质量要求在原系统中持续完善输电、变电数据,同时在营配核查中间库上初步建立起全省统一的10千伏及以下电压等级的配网模型数据。
“一开始我们就提出,不要为了营配普查而去普查数据,一定要按电网GIS平台的标准去做,要理清站线变户关系,让电网GIS平台成为唯一的数据源。”贵州电网公司信息部安运科科长袁捷说,对于基层数据,要先解决有和无的问题,再解决好与坏的问题。
“为了保证和检验普查数据的准确性,贵州电网公司从管控和技术两方面来推进。”贵州电网信通公司软件平台建设专责纪元告诉记者,一方面是建立了一个营配信息集成管控网站,管控人员列入已掌握的设备清单后,就能通过系统抽取比对,了解各单位的普查进度,以便监控和推动普查进度;另一方面是对新增设备的数据进行检验。比如一台新装变压器要通过验收,就必须在电子化移交中走电子建模的流程,确保系统数据与现场数据一致并通过审核,以确保新增设备的数据质量,避免重复工作。
截至今年7月,贵州电网公司已完成了输、变、配电从500千伏到0.4千伏电网的拓扑关系和空间位置的数据准备。
以运用促进平台维护
贵州电网公司去年开展的省内全电压等级的数据收集工作,保证了电网GIS平台上线试运行。但是在赵炳松看来,10千伏及以下的配网信息质量还有待进一步提升。
今年年初开始,贵州电网公司在省内4个创先县级供电企业推行使用了移动采集设备进行数据录入,以进一步对去年普查数据进行完善,取得了可观的成绩。
采用移动终端采集的方式,可以实现同一时间在多个工作点现场直接向系统录入数据,免去了普查与录入的时间差,保证了数据的质量。赵炳松说,接下来,贵州电网公司将把移动采集设备推广到各个基层单位,加快进行数据的核实,以便在今年底电网GIS平台进行终验之前,保证数据准确。
“前期的存量数据核查是一项重点工作,平台投运后还要重点抓增量数据的电子化移交和数据同步,以电网GIS平台的实际应用来促进数据的准确。”赵炳松认为,电网GIS平台是南方电网公司信息化建设的基础平台,在整个“6+1”系统上线之后,始终都应该有一个数据不断更新和校正的过程。特别是在移动GIS开发推广后,现场工作中可以很直观地检验到实际设备信息与系统提供的是否一致,如果不一致,就能够及时进行校正;而对于新增设备,也可以在现场直接将信息录入系统,做到对电网信息常态化的校正和更新。
针对电网GIS平台上线试运行后可能存在的问题,贵州电网公司提出,将积极把现有的其他业务系统,尤其是营配数据放在电网GIS平台上使用。一方面检验数据的质量,另一方面通过基层一线员工的使用,对电网GIS平台提出更多完善应用需求的建议,让电网GIS平台真正发挥作用。
声音
电网GIS平台是公司建立信息化企业的重要举措。它涉及电网系统、客户、设备、人员管理等业务领域的可视化应用。作为今年开发建设的重点,电网GIS平台上线试运行开了个好头。从功能实现上来讲,已基本达到国内领先水平。
——公司信息部主任尚春
电网GIS平台要上线运行,很重要的一个条件就是完整、准确的数据支撑。去年,贵州在数据收集上花了很大力气,从500千伏高压到220伏低压的数据都进行了普查、收集,保证了平台试运行的条件。贵州对GIS平台上线做的最大贡献就是把数据放到这个平台上去检验,看它是不是满足要求。
——贵州电网公司副总经理赵炳松
以往的GIS系统是分布式的,局限在地市供电局层面建设,电网网架结构不完整且只在区域内可见,展示不了全省、全网电网的全貌,对公司生产、营销等业务的支撑上具有局限性。目前建设的一体化电网GIS平台,采用统一标准,将所有电网设备放到同一个平台运行,实现发、输、变、配、用全覆盖,高、中、低压全贯通的“一张图、一个网”,做到了全局在握,具备了为公司各类业务提供电网资源可视化和拓扑分析服务的能力。
——公司信息部系统规划处副处长易勇强
■名词解释
电网GIS平台:是在公司“6+1”系统的整体框架内建设电网空间信息服务平台,在网公司、分省公司两级实现电网资源的可视化展现服务,并通过与各业务系统的集成实现空间位置信息、电网拓扑信息和电网资源属性信息的统一维护和管理,为生产、营销等各类电网业务应用提供可视化的电网空间信息服务。
标签:电网,GIS平台,全网脉络