地理信息系统（ＧＩＳ ）在电力系统应用中的几个应注意的问题及解决方案 王洪生〔东北电网有限公司，辽宁沈阳１１０００６）摘要：地理信息系统（ＧＩｓ）在电力系统中的应用越来越广泛，面向不同的系统用户和应用需求其开发和应用都是一项庞大的系统工程，会面临许多的问题和困难，如何以最佳的方案去解决和化解这些问题和困难是系统开发中值得探讨和研究的课题。结合东北电网有限公司直属超高压系统基于ＧＩｓ的输变电信息管理系统的开发和应用，在需求分析、系统设计、解决方案等方面做了大量细致的工作，有许多值得借鉴的思路和经验。关健词：需求分析；系统设计；解决方案优化；效率提高；人性化Ｉ经验总结 东北电网有限公司直属超高压系统基于ＧＩｓ的输变电信息管理系统开发工作已基本完成，客户端的应用程序已在变电、送电、修试等专业开始了全面的应用。回顾整个系统的开发过程，有许多值得总结的经验和教训。 首先，好的应用软件必须有一个好的需求分析，这是任何应用软件开发前必须要做好的基础工作。东北电网有限公司根据不同的客户端，分专业成立分析小组对各专业的需求反复研讨和论证，最终形成了一个全面系统的需求分析报告，使相同专业的不同用户对需求达成共识，所有的开发工作都以需求分析为依据，避免了需求不断变化给系统开发带来的频繁修改调整。其次， 要做好系统的结构设计和优化解决方案。东北电网有限公司ＧＩｓ系统的数据结构分三层，第一层是应用客户端，系统所有的原始数据都是由应用客户端建立起来的；第二层是各直属超高压局管理应用端，其权限是仅对所属范围内的应用客户端的数据进行管理和统计分析；第三层是东北电网有限公司本部管理应用端，其功能是对整个公司直属超高压系统的所有应用客户端的数据进行统计、分析和评估。２关键问题 鉴于电力系统用户的性质，在确定了系统的结构后还应该注意一个关键问题。即采用Ｂ／Ｓ结构还是Ｃ／Ｓ结构，在每一层都需要配置专用服务器。因为开发的ＧＩｓ系统是一个近似实时的应用系统，不但信息量大而且有些专业的基础数据信息需要即时录人，但目前电力系统在信息方面的网络配置却远远满足不了系统运行实时性的要求，不管是采用光纤还是ＡＤＳＬ等网络通信方式，都存在中断运行的可能，对于一些比较偏远的应用客户端还存在带宽和网速的问题，远端用户在登陆系统时非常缓慢，必然会影响到系统的正常使用。设置了分层服务器后，即使网络通信出现中断也不会影响各层的使用，特别是最基层应用客户端的正常使用，确保了基础数据的及时录人和更新。在公司层面和各超高压局层面设立服务器的目的，一方面是在网络连通的时候及时对数据进行同步，另一方面是提高各层系统的运行速度。一个成功有生命力的应用软件， 要充分考虑人性化的设计理念，最大限度地减少人的工作量，从而达到提高工作效率和管理效率的目的，只有这样应用系统才能得到使用者的接受和认可。面向电力系统的地理信息系统， 其基础信息的建立是一项非常庞大的工程，如何在尽可能短的时间内完成基础数据的录人工作也是系统开发中应考虑的一个关键问题。在开发这套ＧＩｓ系统时就充分考虑了这一点。首先为这套系统设计了一个标准化的字典库，把大量的设备基础信息以规范的名称建立到字典库中，同时这个字典库也是用户可维护的，对于不同应用客户端的一些个性信息，用户可及时地补充和完善字典库信息。基层使用者在应用该系统建立基础数据时，大量的工作是通过鼠一１３３一 标点击选项完成的，避免了大量文字信息的重复录人，极大地提高ｒ使用者的工作效率。部分内容相同的信息需要记人不同的记录簿 内如何处理。对此，在系统设计时就充分考虑了这种情况，类似的信息只输人一次，所有相关的记录簿内即自动生成相关信息，这样，既减少了相同信息的重复录人又防止了有些记录内容的漏记。要求每个模块的属性都具有充分的开放性。 当系统需要进行修改的时候，现场使用者就能很方便的完成。这样也减轻了系统开发商的服务工作量。为了便于后期数据的整合及统计分析， 在一些功能和模板的建立＿Ｌ还要充分考虑一个问题，那就是数据的相似性、一致性。比如说设备的档案信息，电力系统中不同的变电站存在大量相同制造厂、同型号的设备，只是安装地点和设备的运行编号名称不同，为了保证同型设备在不同的使用者建立信息时其设备属性相同，在数据整合过程中针对不同的设备类型定制了大量的设备模板，把同型号设备的一些固有属性预先设定在模板中，应用者在录人设备档案信息时，选定对应的模板后在相应属性窗内输人设备的安装地点、运行编号名称等个性信息后即完成了一条档案的输人，这样可以极大地缩短系统初始化数据的建立时间。这样做还有一个优点就是保证了同型号设备的固有属性一致，为后期对数据的统计和分析奠定基础。初期系统推广应用时，我们只是重视了设备属性的可修改性和扩展性，结果在实际应用过程中，不同变电站的用户在录人同型号设备时其属性录人或多或少，给后期的数据统计、分析和查询带来困难。电力系统技术管理中有两大内容， 一是设备档案，二是各种设备运行记录。有些记录可以用相同的固定格式，比如变电站内的运行记录、操作记录、交接班记录、设备缺陷记录、避雷器在线监测及动作记录、断路器开闸记录、运行分析记录、反事故演戏记录、事故预想记录等都可以以相同的格式来定制。而有些记录因变电站运行的设备不同而有所差异。比如变电站的高频保护交换信号记录、直流设备巡视检查记录、测温记录等。如何规范这些存在差异的记录也是系统设计过程中应该考虑的问题。对此，解决方案是：比如高频保护交换信号记录， 将系统内已应用的所有类型的高频保护都制定出标准的交换信号记录模板， 各站根据自身高频保护的型号选定模板录人数据， 确保了类似记录的统一和规范。 １３４一 电力系统中有许多工作往往需要儿个专业配合完成，这就涉及到一个流程管理的问题。借鉴办公自动化的模式，利用网络把系统中的相似内容设计为一个闭环的流程管理子系统。比如设备的缺陷管理，这项工作要求实现闭环管理，从缺陷的发现到消除，每一个环节的责任都必须落实到人，缺陷发现人将缺陷内容填写缺陷单。经运行专工审核签字后传递到缺陷消除责任单位一消缺单位负责人确认签字后组织相应人员消除缺陷、缺陷消除后经运行值班人员验收合格后在缺陷记录中填写消缺内容并双方确认签字＊最后由运行专工验收后归档。相似的工作还有１，２种工作票的签发、办理、开工、收工、验收、结束等都要用到流程管理。按照规程要求，一种工作票应提前Ｉ天送到工作许可人手中，以前都是派人送或用传真的形式，有了网络这个平台后，这就不是问题了，而且票面的正确、规范和整洁性也大大提高。任何一套应用系统其安全性是必须要考虑的， 电力ＧＩＳ系统也不例外。为每一个使用该系统的人都设置了登陆密码并划分了不同的数据应用权限，任何人进人系统后只能操作授权权限范围内的数据，若修改系统数据则系统会留下修改痕迹和修改人信息。东北电网有限公司开发的面向直属超高压系统的ＧＩＳ系统其数据应用分三层。一是不同专业的应用客户端；二是超高压局所属范围内数据的分析应用层；三是网公司层面的数据统计、分析和评佑。数据的准确性和实时性由应用客户端负责，每一组数据的录人是否准确及时责任都可落实到人；每一个超高压局则只能对本局所辖范围内的数据进行统计、分析和查询，超高压管理层没有对原始数据的修改权；网公司层面可以共享全网的数据并对其进行统计、分析、评价，但也不能对原始数据进行修改。这样就确保了系统数据的安全性和真实性。任何一套数据应用系统其查询和统计分析功 能是必须具备的，但如何使查询、统计和分析更人性化是系统设计中应考虑的一个重要环节。这套系统设计了多种查询功能，第１种是通过设备树进行查询，方便直观；第２种是模糊查询，通过已知的设备属性组合条件进行查询，快捷迅速；第３种是平面查询，比如变电站设备的查询，把变电站的主接线图作为查询平面，主接线上的每一个独立设备都与其属性进行联接，要想查看某设备的档案信息，只要在主接线图上点击相应设备图标其属性信息 就显示出来。以上３种查询方式是应用中经常使用的并各有所长。当然也可以把保护等二次设备的属性以快捷按扭的方式建立在主接线图的相应位置上，可通过变电站主接线平面查询到所有的设备信息。预试周期，安全工器具、仪器仪表、消防器材等的定检周期，相应设备在临近预试和定检周期时系统会 管理信息系统的应用目标就是实现所有信息的微机化管理，其中有些信息需要共享而有些信息则不需要共享。因此，ＩＳ系统中有些模块是个性Ｇ化模块，这些模块的数据信息具有唯一性，不需要提前给出提示信息，备品备件低于最低限值时告警等。应该说，每一个模块都有许多好的思路和解决方案，具体开发过程中需要仔细研究和推敲才能提出最佳解决方案。３结语共享，不同的终端用户可以根据自己的应用需求定制，在系统中提供了大量的应用工具，具体使用什么工具，由使用者根据自己的喜好选择。在备品备件的信息建立中还需注意一个问题。 有些备品备件是系统内共享的，特别是一些较大型和造价高的设备，该类设备在系统内具备一定的通用性，但又不能在每个现场设备品，只能在某些设备状况较差的现场配备。该类备品在建立数据信息时一定要按照同类型设备的规范属性模板建立，这样，当系统内任何一个现场出现设备故障需要备品时，就可以很方便地通过ＧＩＳ系统查到就近的备品所在。而对于一些个性备品则不需这样，因为个性备品的种类和属性千差万别，如果整合规范这些信息，一方面需要花费大量的人力物力，另一方面也延长了系统的开发周期。在系统设计时对备品备件进行分库管理的方式，共享备品备件信息按规范的属性模板建库而个性备品信息则由用户自己定制模板建库。开发的Ｇ ｌｓ系统模块比较多，因模块功能的不同而各具特色，比如：在系统中设定了设备的检修 在开发和应用的过程中，深刻地认识到基于ＩＧＳ的输变电信息管理系统是一项非常庞大的系统工程，由于涉及的专业多，信息量大，同时在实施过程中还将受到网络、硬件设备等外部环境的影响，其开发、应用和推广面临的困难可想而知。但任何一套有生命力的应用系统是在不断的修改、完善和升级过程中逐渐成熟起来的，例如微软的视窗操作系统。也是在逐步的修改和升级中才日臻完善的。实践证明，基于Ｇｌｓ的输变电信息管理系统是一套非常适合电力系统的信息管理系统，只要真抓实干、大力推广，在应用过程中不断地发现和解决系统存在的问题使之不断完善，那么基于．５的输变电信息管理系统一定会在电力系统得到更加广泛的应用。．作者简介：王洪生（１ ９６７一），男，山东潍坊人，高级工程师，从事电网运行管理工作（责任编辑卢文艳）１３５