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摘要:
隨著電力通信網絡規模逐年的增加，采用傳統的人工管理龐大的網絡資源變得效率低，且成本高。本文介紹了GIS系統的組成及其工作的技術路線，并結合工程實際，開發、應用了基于GIS的電力通信網絡資源管理系統，介紹該系統的軟件平臺、數據的存儲與管理、主要功能及其發展趨勢。該系統的成功開發與應用使電力通信網絡資源的管理變得優質高效，為供電企業提供先進的管理手段。
關鍵詞:
GIS，電力通信，光纜，MapInfo
目前電力通信網絡資源的運維和管理水平還比較落后，大部分企業還停留在以手工管理為主、計算機輔助管理的階段，而且相關的通信網絡資源管理較為獨立，沒有進行有機的結合和統一的管理。尤其是與地理信息有關的管道、電纜、設備等的大量基本資料、運維記錄、數據等都是采用卡片或圖紙的行式分散在不同的部門、科室或者個別員工手中，缺乏高效、統一管理［1］。對于交換設施以及輸電線路的管理水平同樣處于手工和計算機管理之間，而且同樣是各自獨立，沒有與其他資源有效地結合起來統一管理。
1GIS概述
1．1GIS的組成
GIS由硬件、軟件和數據三個部分組成［2］。其中硬件部分是指計算機、數據存貯設備、數字化儀、掃描儀等電子設備。對于軟件部分，除包括GIS軟件外，還包括數據庫、制圖、數據處理、圖像分析等程序。GIS軟件分為5大子系統，分別為空間數據輸入和轉換子系統、空間數據管理子系統、空間數據編輯子系統以及空間查詢與分析子系統、繪圖與輸出打印子系統。數據是指以空間坐標為參照的自然環境、社會狀況、人文等空間數據，比如圖形、影像、文字和數字指標等，可以采用遙感衛星圖像、數字化儀、掃描儀及相關專業軟件等設備輸入到GIS系統的數據庫，是系統程序工作的對象，是GIS中重要的組成部分。
1．2GIS的技術路線
為解決目前各供電企業在電力通信網絡資源管理中存在的實際問題，急需開發一套統一的、智能的、高效率的電力通信網絡資源管理系統。數據庫是GIS的基礎，首先將供電企業通信網絡的傳輸、動力、交換、纜線等資源的數據進行采集。然后需要對收集各種數據資料進行分類、歸納和整理，導入數據庫，采用統一的編碼格式存貯，以便于系統對數據庫進行更新與維護，確保數據的及時性、準確性和可應用性。對數據進行編輯和整理，建立空間位置信息與資源屬性數據之間的拓撲關系，充分利用GIS系統的查找和空間分析功能，實現空間數據與資源數據的關聯、對接。通過系統客戶端可以調用GIS服務器對數據庫進行查詢和相關的統計分析。
2電力通信網絡資源管理系統的開發與應用
2．1系統的建設目標
根據供電企業通信網絡的工作功能與特點，從網絡資源數據的自動化、電子化管理為切入點，應用GIS軟件，開發一套圖形化、智能化、綜合的電力通信網絡資源管理系統。系統應能夠高效地管理通信網絡的物理資源及邏輯資源，同時能動態管理企業機房設備、纜線設備和光接入網資源等。并與現有的其他電力信息系統(如綜合網管系統INMS、調度MIS、光纜監測系統FOMS、輸配電系統)相互聯接，充分融合，將滯后的靜態的資源管理系統變為實時的動態網絡資源管理系統，使該系統成為一個綜合的資源管理平臺。除此之外，系統還應具有較高的安全可靠性、實用性、先進性以及開放性。
2．2軟件平臺選取
隨著計算機技術及科技的快速發展，地理信息系統也隨之迅速發展起來，市場上研發出數十種GIS軟件。在我國常用的國外GIS軟件有:美國環境系統研究所(EnvironmentSystemResearchInstitu-te，ESRI)的ArcGIS;美國MapInfo公司的桌面地理信息系統軟件MapInfo;美國克拉克大學克拉克實驗室開發IDRISI;國內GIS軟件有:武大吉奧信息技術有限公司的GeoStar;中地數碼集團的MapGIS;北京超圖軟件股份有限公司的SuperMapGIS等［3－5］。目前比較常用的GIS軟件是組件式GIS，即將GIS的各種功能模塊進行分類，劃分為不同類型的控件，每個控件完成各自相應功能。各個控件之間，以及GIS控件與其它非GIS控件之間，通過可視化的軟件開發工具集成起來，使系統能夠滿足用戶的特定功能需求。
2．3數據存儲與管理
GIS桌面系統(GeoDesktop)是應用GeoStar5．0組件開發平臺開發的桌面系統，同時提供二維與三維功能，其主要功能包括:地理空間數據管理與分析、空間查詢等。地圖符號設計工具(GeoSymDe-signer)它能很好地幫助用戶完成地理數據的點符號、線符號、面符號的設計、配置工作。數據庫采用甲骨文公司的Oracle10g數據庫，用于存儲、管理通信資源屬性數據。該數據庫的核心是是支持空間數據存儲和處理的OracleSpatial，可存儲和處理數據類型包括:矢量、柵格以及持續拓撲數據的原生數據類型，因此，該數據庫可用于存儲和管理通信網絡資源的空間數據。通信網絡資源管理涉及龐大的各項資源數據，除傳輸、動力、交換、纜線等資源外，還要考慮與現有的智能網管、設備網管等系統的關系。電力通信網絡的光纜大部分采用OPGW或ADSS，這些光纜通常隨電力線路一同敷設，因此，當電力線路改接或更新后，數據庫中相關資源的數據就需要更新。系統通過設計接口連接，可與供電企業現有的綜合網管、生產管理系統、智能網管等各個系統的數據實現共享，使數據能夠實時更新，確保系統數據的及時性、準確性和可操作性。
2．4基于GIS的電力通信網絡資源管理系統功能
該系統是將電力通信網絡所有繪制在相應的地圖背景之上，用戶對通信線路和設備的分布情況能夠直觀地觀察、了解。將數據庫中存儲的網絡資源的屬性數據和圖像數據進行處理和共享，使地理數據與屬性數據進行關聯，可以更加直觀的、明了地顯示各資源的運行狀態及相關信息。
2．4．1查詢統計和分析
根據不同需要，采用系統生成不同形式的專題地圖或統計圖，可以供不同部門和層次的人員提供相應的統計信息，便于有關人員查詢、掌握相應資源的信息和數據情況。系統可以對全網資源、纜線資源、站點資源、設備等資源進行統計，對設備位置、故障影響、管道資源、光纜資源等進行分析。除此之外，系統還可以統計通信網絡中的物理光纜資源、邏輯光路和電路資源使用情況等，為通信機房的設計、纜線規劃、通信設備升級與維護、通信故障處理提供決策依據。對于數據的分析功能，系統可以展現具體的地理形式，而不是簡單、抽象地以示意圖方式展示。
2．4．2通信設備和線路的管理
系統對設備及線路的管理包含對機房設備、通信站點、光纜資源、電路、光路以及載波頻率的管理。其中機房設備的管理是對通信機房內設備的位置、屬性、運行狀態及設備間相互關聯的情況等進行管理。站點管理的對象是指供電企業總部、下屬各供電所、變電站以及其它電力通信站點［6］。光纜資源管理是對通信光纜、接頭盒、終端盒以及光纜預留和相關附屬設備的管理。光路管理是指光路調整與設置、傳輸系統拓撲圖管理、路由器運行查詢等。
2．4．3生產運行管理
生產運行管理包括制定生產計劃、統計通信線路及設備運行故障率、生成運行狀況報表和各種統計數據。通過局域網絡，還可以對電力工作票的申請、批復、執行等工作進行管理［7］。
2．4．4故障分析
故障分析包含對故障進行定位分析以及故障的影響區域分析。該系統依據網絡資源的拓撲關系，對邏輯光路、物理光纜以及電路的故障影響區域進行分析，通過確定故障所處的物理位置及邏輯位置，對故障進行定位、分析，分析出故障位置的上、下游將受到影響的光路、光纜以及其他通信資源，保存故障問題、成因及其處理解決信息，為通信網絡檢修部門提供精確實時的動態信息，為故障處理制定相應的應急預案和操作幫助。
2．4．5數據顯示
該系統不僅能將各類數據的處理過程進行顯示，還能把處理結果顯示在屏幕上。不同用戶可以根據各自需要，選擇想要觀察、顯示的對象和形式，對于各類圖形數據，用戶還可以放大或縮小顯示。除此之外，該系統還可以輸出全要素地圖、各類專題地圖以及各類統計圖、數據表等。
2．5系統的發展趨勢
基于因特網和客戶端采用相應的網絡協議，在因特網上運行工作的地理信息系統稱為網絡地理信息系統(WebGIS)。分布式的地理信息通過WebGIS可以向全世界范圍內的用戶實現共享。組件式GIS(ComGIS，即ComponentGIS)是GIS技術與組件技術結合的產物［5］。ComGIS不依賴于某一種開發語言，可以嵌入通用的開發環境(如VisualC++、VisualBasic、Delphi或VisualStudio等)中實現GIS功能，專業模塊可以通過以上開發環境來實現，還可以采用專業性的模塊分析控件。隨著ComGIS的發展和分布式對象Web(DistributedObjectWeb)技術的逐漸成熟，未來的GIS將是基于COM/ActiveX或是COBRA/Java分布式對象的WebGIS［8］。
3結語
通過開發基于GIS的電力通信網絡資源管理系統，對通信網絡資源可以實現全面、優質、高效的管理，優化網絡規劃設計，提升網絡運行效率，保障網絡通信順暢，降低通信網絡故障率。該系統與其它實時信息系統相聯的特點，使系統由滯后的靜態網絡資源管理變為實時動態的高效管理。除此之外，隨著智能電網技術的發展，通信網絡的規模也將隨之壯大、復雜程度也不斷增加，借助地理信息系統技術的高速發展，將GIS應用在通信網絡資源管理方面是發展的必然趨勢。該系統的開發及應用，為電力通信網絡資源的管理提供了一種方便快捷、優質高效的管理手段。
作者：姚雅悅 劉益良 余萍 李宗杰 單位：華北電力大學電氣與電子工程學院 國網冀北固安縣供電有限公司 北華航天工業學院建筑工程系
參考文獻:
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