1　電力GIS技術應用概述： 

 

　　在我國電力生產(chǎn)的發(fā)、輸、配電活動中，配電生產(chǎn)一直是較薄弱的環(huán)節(jié)，隨著城鄉(xiāng)建設的飛速發(fā)展，各個行業(yè)對供電的可靠性、電能質(zhì)量、工作效率和優(yōu)質(zhì)服務各個方面都提出了更高的要求。因此，供電企業(yè)必須進一步加快信息化建設進程，改造企業(yè)生產(chǎn)、管理和經(jīng)營方式，使現(xiàn)有人力、物力和財力得到充分、合理、有效的利用。在這一生產(chǎn)經(jīng)營信息化建設的過程中電力GIS應用技術將發(fā)揮不可替代的巨大作用。 

 

　　1.1供電生產(chǎn)管理上的"基本技術矛盾"： 

 

　　整個供電生產(chǎn)活動圍繞著向用戶安全"送電"，和向用戶收取"電費"及相關費用展開。而生產(chǎn)活動中的"產(chǎn)品"───"電能"是一種不可分割的具有連續(xù)、動態(tài)特性的"物質(zhì)流"，因而供電生產(chǎn)管理工作必須面對這樣的問題： 

 

　　A.部門設置"分散運作" 

 

　　一方面由于電網(wǎng)分布于廣闊的城鄉(xiāng)地域上，且電網(wǎng)結構十分復雜，具體的生產(chǎn)活動不得不按區(qū)域、分專業(yè)來組織實施，必須設立彼此之間相對獨立"分散運作"的多個級別的生產(chǎn)部門和機構（例如："運行維護"專業(yè)的規(guī)劃設計、運行調(diào)度、設備運行維護等部門，和"營業(yè)服務"專業(yè)的業(yè)擴報裝、用戶報修、用電計費等部門），各部門按自己的工作需要占有相關生產(chǎn)信息和數(shù)據(jù)； 

 

　　B.生產(chǎn)活動"集中統(tǒng)籌" 

 

　　另一方面供電生產(chǎn)及營業(yè)工作的性質(zhì)又決定了，必須對各個部門的各項工作進行"集中統(tǒng)籌"安排，所有部門的業(yè)務必須環(huán)環(huán)相扣，部門間傳遞的各種生產(chǎn)信息不允許出現(xiàn)任何差錯，不然輕則引發(fā)運行事故造成經(jīng)濟損失，重則導致人員傷亡。 

 

　　因此，供電生產(chǎn)企業(yè)業(yè)務部門的"分散運作"與"電能"物理特性要求的"集中統(tǒng)籌"形成了一對矛盾統(tǒng)一體，實際上這對矛盾是供電生產(chǎn)管理活動中的"基本技術矛盾"。 

 

　　1.2阻礙生產(chǎn)管理水平提高的重要問題及解決方案： 

 

　　供電生產(chǎn)管理活動中應對"基本技術矛盾"的措施是，在各生產(chǎn)部門之間建立起嚴密、快捷的信息溝通、共享機制。 

 

　　A.生產(chǎn)信息"不全面、不一致、不及時、不正確" 

 

　　在傳統(tǒng)模式下,生產(chǎn)信息的載體是圖紙、報表、語言（如調(diào)度命令等），傳遞方式則是手工交接。由于這種機制下信息更新滯后于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的變化，因而造成了整個供電生產(chǎn)活動的各專業(yè)環(huán)節(jié)中，存在生產(chǎn)信息"不全面、不一致、不及時、不正確"的現(xiàn)象，從技術層面看，這是目前阻礙我國供電企業(yè)生產(chǎn)管理水平提高的一個重要問題。該問題不解決，我國的電力生產(chǎn)不僅與發(fā)達國家的差距會越拉越大，更為嚴重的是將影響到國民經(jīng)濟的整體發(fā)展水平的提高。 

 

　　B."數(shù)字化神經(jīng)網(wǎng)絡"── "電網(wǎng)生產(chǎn)信息共享環(huán)境" 

 

　　解決這一問題的必由之路是在生產(chǎn)部門之間、部門內(nèi)各個生產(chǎn)工作崗位之間，謀求建立能夠保證需要共享的信息同步更新并及時傳遞的"數(shù)字化信息神經(jīng)網(wǎng)絡"，換言之，即建設一個覆蓋供電企業(yè)全部業(yè)務環(huán)節(jié)、貫穿整個生產(chǎn)流程的"電網(wǎng)生產(chǎn)信息共享環(huán)境"。在該"環(huán)境"的支持下，各生產(chǎn)部門的工作崗位只要分別完成自己負責的生產(chǎn)信息的維護更新工作，就能夠及時共享到全局的動態(tài)及靜態(tài)電力生產(chǎn)信息。 

 

　　由于電力生產(chǎn)信息是以邏輯圖形、地理圖形、文字及數(shù)據(jù)信息來描述的，因而"電網(wǎng)生產(chǎn)信息共享環(huán)境"必須具備在地理圖形信息輔助下的智能化電網(wǎng)圖形管理及與電網(wǎng)圖形信息耦合的設施管理等功能，具體說來就是建設一個基于分布式圖形處理技術的"分布式電網(wǎng)生產(chǎn)信息綜合管理系統(tǒng)"。同時，由于該系統(tǒng)的突出特點是為不同部門的不同工作人員，提供處理生產(chǎn)信息的協(xié)同作業(yè)工具，所以又將其稱之為"電網(wǎng)生產(chǎn)信息協(xié)同處理環(huán)境"。 

 

　　1.3 電網(wǎng)生產(chǎn)信息描述"空間"與電力GIS： 

 

　　A.四類基本生產(chǎn)信息 

 

　　一般說來，電網(wǎng)生產(chǎn)活動所涉及的信息基本可分為四種類型：設備屬性類信息；設施地理分布類信息；電網(wǎng)拓撲結構類信息；電網(wǎng)運行類信息； 

 

　　從信息技術的模型構造角度出發(fā)，人們借用數(shù)學中的"空間"概念來刻畫描述上述信息的數(shù)學模型和相關應用功能函數(shù)組成的集合。簡單說來就是在構造供電生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)時，我們可以用"設備空間"描述"設備屬性類信息"； 用"地理空間"描述"設施地理分布類信息"； 用"拓撲空間"描述"電網(wǎng)拓撲結構類信息"； 用"電物理空間"描述"電網(wǎng)運行類信息"。 各空間統(tǒng)稱為"電網(wǎng)生產(chǎn)信息表述空間"，具體內(nèi)容簡要描述如下： 

 

　　B.四空間構成"電網(wǎng)生產(chǎn)信息表述空間" 

 

　　設備空間：為電網(wǎng)設備、設施臺帳等信息管理構造的數(shù)字模型及其信息處理功能函數(shù)的集合；實現(xiàn)該空間的典型技術構成是關系型數(shù)據(jù)庫技術，應用系統(tǒng)范例：電力MIS系統(tǒng)中的"設備信息管理子系統(tǒng)"。 

 

　　地理空間：為電網(wǎng)設備、設施的地理分布信息（沿布圖、走向圖等）管理構造的數(shù)字模型及其信息處理功能函數(shù)的集合；實現(xiàn)該空間的典型技術構成是地理信息系統(tǒng)（GIS）技術，應用系統(tǒng)范例：傳統(tǒng)的"電力GIS"系統(tǒng)。 

 

　　拓撲空間：為電網(wǎng)邏輯結構信息（電系圖、接線圖等）管理構造的數(shù)字模型模型及其信息處理功能函數(shù)的集合；實現(xiàn)該空間的典型技術構成是計算機圖形實時處理技術，應用系統(tǒng)范例："電系圖（接線圖）管理系統(tǒng)"。 

 

　　電物理空間：為電網(wǎng)的電物理特性信息分析、模擬而構造的數(shù)字模型及其信息處理功能函數(shù)的集合；實現(xiàn)該空間的典型技術構成是電力計算分析技術、實時信息處理技術，應用系統(tǒng)范例："SCADA信息后處理系統(tǒng)"、"電網(wǎng)潮流計算及網(wǎng)絡狀態(tài)估計系統(tǒng)"等。 

 

　　事實上四個空間是對電網(wǎng)生產(chǎn)運行特性從不同角度的抽象概括，實際應用中它們同時發(fā)生作用，因此還應有空間的疊加、耦合、映射關系存在。 

 

　　C.傳統(tǒng)"電力GIS"技術僅實現(xiàn)兩個表述空間 隨著計算機技術的發(fā)展，國內(nèi)外電力行業(yè)技術部門自七十年代就開始嘗試使用計算機技術來改善電力生產(chǎn)信息管理工作，而八十年代"地理信息系統(tǒng)"──GIS技術的興起，又為地圖的電子化管理提供了方便、高效的工具，人們便開始應用GIS技術來開發(fā)包含電網(wǎng)設施圖形信息的計算機應用系統(tǒng)，這便有了傳統(tǒng)的"電力GIS"。 

 

　　在傳統(tǒng)"電力GIS"系統(tǒng)里，電網(wǎng)設備、設施圖形符號被標注在 "電子地圖"上，設備屬性信息被存于數(shù)據(jù)庫中，圖形與屬性信息間建立了一一對應的映射關系，可以做到"點圖查資料"和"查資料調(diào)圖"，以及在地理圖形上的一些區(qū)域分析功能（如某一范圍內(nèi)的設備統(tǒng)計等）。而"接線圖"、"系統(tǒng)圖"等描述電網(wǎng)邏輯拓撲信息的圖形，只是另外加工的一種用于顯示、輸出的輔助信息，在地理圖上的各種查詢、分析功能無法在這些邏輯圖上操作。 

 

　　顯而易見，傳統(tǒng)"電力GIS"主要實現(xiàn)了"電網(wǎng)生產(chǎn)信息描述空間"之中的"設備空間"和"地理空間"及兩個空間之間的映射操作功能，其模型可用圖一表示： 

 

　　經(jīng)過應用檢驗之后，人們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)GIS軟件實現(xiàn)的"電力GIS"系統(tǒng)作為檔案資料管理工具綽綽有余，但當作為貫穿于整個供電生產(chǎn)環(huán)節(jié)的"生產(chǎn)信息協(xié)同處理環(huán)境"時，則存在很大的局限性，必須有一種專門技術來改善傳統(tǒng)"電力GIS"對"拓撲空間"和"電物理空間"的描述能力，于是AM/FM/GIS技術作為傳統(tǒng)GIS領域的一個分支，在八十年代末九十年代初開始在美國興起。 

 

　　1.4 電力AM/FM/GIS技術與電力GIS技術： 

 

　　A.電力AM/FM/GIS實現(xiàn)四個表述空間 AM/FM/GIS是英文Automatic Mapping/Facility Management/Geographic Information System的縮寫，有人將其直譯為"自動成圖與設備管理及地理信息系統(tǒng)"。 與傳統(tǒng)的GIS相比，其突出技術特征是實現(xiàn)了全部"電網(wǎng)生產(chǎn)信息表述空間"，并支持各個空間之間的映射操作，其模型結構如圖二所示。 

 

　　值得注意的是，從GIS到AM/FM/GIS，其技術內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生了深刻的變化，其中FM實現(xiàn)了傳統(tǒng)"電力GIS"的全部功能，而AM──自動映射，才是整個"自動成圖與設備管理"技術的支撐核心。自動映射的主要內(nèi)容包含以下幾方面： 

 

　　B.表述空間之間的信息"自動映射" "設備空間"到"地理空間"的映射：該類映射主要解決設備屬性信息與設備圖形信息的關聯(lián)、匹配問題,實現(xiàn)的功能以"點圖查資料"、"圖數(shù)互查"、"區(qū)域統(tǒng)計"等為代表； 

 

　　"地理空間"到"拓撲空間"的映射：該類映射主要是解決由電網(wǎng)地理結構模型，向電網(wǎng)邏輯結構模型轉(zhuǎn)換的問題（有幾何結構變化），實現(xiàn)的代表功能有：自"線路沿布圖"生成"接線圖"、"系統(tǒng)圖"；基于邏輯圖形的各種編輯、查詢操作（與地理圖上操作相同）； 

 

　　"拓撲空間"到"電物理空間"的映射：該類映射主要是解決由"接線圖"、"系統(tǒng)圖"及設備屬性等資料描述的電網(wǎng)邏輯結構模型，向電網(wǎng)運行狀態(tài)模型轉(zhuǎn)換的問題，代表功能是生成當前電網(wǎng)運行結構模型及"電系圖"、"電源圖"、"線損圖"等反映電網(wǎng)實時運行狀態(tài)的圖形資料。在此類映射過程中，要對電網(wǎng)幾何、拓撲及屬性信息進行綜合處理（有拓撲結構變化）。 

 

　　C.GIS與AM/FM/GIS應用領域完全不同 

 

　　應該說，"電力GIS"發(fā)展到"電力AM/FM/GIS"，才開始真正進入生產(chǎn)環(huán)節(jié)里，并引起了電力生產(chǎn)經(jīng)營業(yè)務流程的革命性變化，而AM/FM/GIS技術本身也在電力應用需求的促動下，得以脫胎于傳統(tǒng)GIS技術而成為一個具有相對獨立性的計算機應用技術分支。簡單說來，傳統(tǒng)GIS技術與AM/FM/GIS技術在應用領域的定位上存在較大差異：傳統(tǒng)GIS以解決地學領域（測繪、國土、環(huán)境等）應用問題為目標，適用于建設宏觀、靜態(tài)、穩(wěn)定信息管理系統(tǒng)；AM/FM/GIS以解決電網(wǎng)、管網(wǎng)等城市設施控制、管理方面問題為目標，適用于具體、動態(tài)、實時信息處理系統(tǒng)。 

 

　　D."電力GIS"即"電力AM/FM/GIS" 

 

　　在國內(nèi)，一方面由于技術發(fā)展歷史的原因，另一方面也由于AM/FM的發(fā)音較難上口，所以電力部門至今一般還將"電力AM/FM/GIS" 應用系統(tǒng)稱為"電力GIS"系統(tǒng)，因此本文后面提及的"電力GIS"系統(tǒng)是指"電力AM/FM/GIS"系統(tǒng)。 

 

　　1.5"四個輪子"──電力GIS實用化的保障條件 

 

　　如果將電力GIS應用系統(tǒng)比作一部"汽車"的話，那么電力生產(chǎn)中的若干實際需求就是這部"汽車"的"動力系統(tǒng)"；對提高供電安全可靠性和經(jīng)濟效益的追求則是它的"導向系統(tǒng)"；而要維持這部"汽車"的高效運行，還需要軟件技術及應用等四個方面的支持，就好比"汽車"的"四個輪子"： 

 

　　A.第一個"輪子"── 實用、先進的AM/FM/GIS軟件平臺： 一個成功的電力GIS應用系統(tǒng)，必須擁有技術先進、結構開放的底層AM/FM/GIS平臺軟件，以及產(chǎn)品化、實用化、可用戶化的AM/FM/GIS應用軟件。 

 

　　軟件平臺的開放性體現(xiàn)在三個方面：系統(tǒng)結構的開放性（應用層面開放、系統(tǒng)管理開放、系統(tǒng)開發(fā)開放）；系統(tǒng)支撐技術的開放性（通用開發(fā)語言、工業(yè)圖形庫及界面接口標準、通用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）；數(shù)據(jù)結構的開放性（開放的內(nèi)部數(shù)據(jù)格式、標準的外部交換格式）； 

 

　　AM/FM/GIS底層平臺內(nèi)核設計的先進性和開放性，將直接影響應用系統(tǒng)的運行效率和應用功能，尤其要考慮到底層平臺軟件原廠商能否協(xié)助用戶建立起實現(xiàn)"跨越發(fā)展"所必需的"互動創(chuàng)新發(fā)展機制"。 

 

　　AM/FM/GIS應用軟件則要求針對電力生產(chǎn)需求，以及國內(nèi)供電部門傳統(tǒng)的應用習慣，認真總結國內(nèi)供電生產(chǎn)的基本規(guī)律，開發(fā)出定型的、產(chǎn)品化的電力AM/FM/GIS應用功能，同時還要求軟件系統(tǒng)具有方便實用的用戶化開發(fā)工具。 

 

　　B.第二個"輪子" ── "互動創(chuàng)新發(fā)展機制"： 

 

　　電力GIS應用系統(tǒng)的實用化是一項長期、細致的工作。事實上，隨著我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造、配網(wǎng)自動化系統(tǒng)建設的全面展開，電力生產(chǎn)部門在實際應用中，會不斷地對AM/FM/GIS這門新興技術，提出許多前所未有的新需求、新問題，需要應用系統(tǒng)開發(fā)商為用戶提供深入的技術支持；另一方面，由于實際的我國的電力生產(chǎn)活動有著濃厚的本地化文化背景特色，因此也會對電力GIS提出一些針對具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)管理特征的"特殊"需求。 

 

　　綜觀世界上IT技術的發(fā)展進程，這種應用需求對技術的不斷牽引，恰恰是軟件技術得以創(chuàng)新發(fā)展的根本動力。電力GIS軟件開發(fā)商需要不斷探索研究新的解決方案，有時甚至需要依靠對底層軟件平臺的功能擴充，來開發(fā)"特殊"的應用功能，從而滿足不斷發(fā)展的用戶需求，推動電力GIS應用向深入實用化發(fā)展。 

 

　　應該說在電力GIS應用系統(tǒng)建設的同時，積極促進建立健全"應用需求牽引技術創(chuàng)新，技術發(fā)展推動應用前進"的"互動創(chuàng)新發(fā)展機制"，對我國電力行業(yè)在完成產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整過程中實現(xiàn)跨越發(fā)展的意義是十分重大的。而要保證"互動創(chuàng)新發(fā)展機制"能夠進入平滑順暢的良性循環(huán)，則需要在電力GIS用戶、AM/FM/GIS應用開發(fā)商以及AM/FM/GIS平臺軟件廠商之間建立起長期穩(wěn)定的密切合作關系。 

 

　　C.第三個"輪子" ── 建立完善的系統(tǒng)運行支持體系： 

 

　　真正要將電力GIS系統(tǒng)實用化，需要從組織上采取措施保證崗位責任、崗位培訓工作的落實： 

 

　　制訂起完善的數(shù)據(jù)滾動更新、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及加工質(zhì)量控制標準和規(guī)范，調(diào)整生產(chǎn)經(jīng)營崗位及優(yōu)化業(yè)務流程，建立起融合于生產(chǎn)流程之中的數(shù)據(jù)動態(tài)更新機制，從而保證電力GIS系統(tǒng)中電網(wǎng)設施及運行狀態(tài)等信息、數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性、完整性、一致性及安全性； 

 

　　電力GIS系統(tǒng)實用化的一個重要前提是被各個層面的生產(chǎn)管理、作業(yè)人員熟練掌握，因此，成功的電力GIS應用系統(tǒng)的建設中還應包含一項重要內(nèi)容，就是要求能夠隨應用功能的發(fā)展對應用人員進行滾動培訓。這需要開發(fā)商以雄厚的技術實力與供電企業(yè)長期合作，協(xié)助其建立能夠滿足從一線作業(yè)人員到高層管理人員不同要求的、適合中國供電實際情況的動態(tài)培訓體系。 

 

　　D.第四個"輪子" ── 積極促進業(yè)務流程重組活動： 

 

　　相對于傳統(tǒng)模式來說，電力GIS技術的應用實質(zhì)是對電力生產(chǎn)管理中生產(chǎn)工具的革命性改造。而生產(chǎn)工具的革新必將帶來生產(chǎn)關系的相應調(diào)整，因此，隨著電力GIS系統(tǒng)建設進入實用化的階段，必將引發(fā)生產(chǎn)業(yè)務流程重組活動的發(fā)生，所以需要從一線作業(yè)人員到高層管理人員，都能從觀念上正確認識應用這一全新工具的重要意義，并采取積極主動的配合行動。事實上從國內(nèi)外的電力GIS應用經(jīng)驗來看，如果供電企業(yè)中生產(chǎn)業(yè)務流程重組活動不能順利進行的話，它的電力GIS應用項目實用化也將十分困難，甚至可以導致電力GIS項目的直接失敗。 

 

　　概而論之，在電力GIS應用系統(tǒng)的實用化建設中，上述四個方面的問題是至關重要的，應該引起電力部門領導及有關人員的足夠重視。 

 

2 GIS技術在電力行業(yè)的應用發(fā)展現(xiàn)狀： 

 

　　2.1電力GIS應用發(fā)展及認識過程 

 

　　A.國外電力GIS處于"AM/FM/GIS應用"時期 

 

　　國外供電行業(yè)電力GIS應用的發(fā)展可追溯到80年代初期，在經(jīng)歷了"CAD+數(shù)據(jù)庫"的初級階段、"傳統(tǒng)GIS應用"的第二階段，一直到90年代初期，開始進入第三階段"AM/FM/GIS應用"時期。 

 

　　今天，歐美發(fā)達國家電力企業(yè)，為增強自身競爭能力（降低生產(chǎn)成本、提高服務水平）而積極進行著生產(chǎn)經(jīng)營"業(yè)務流程重組"（Business Process Re-engineering）工作，為提高電網(wǎng)運行的科學管理水平不遺余力地采取各種改革措施，而應用電力AM/FM/GIS技術，建立具有"數(shù)字電網(wǎng)"及"協(xié)同工作環(huán)境"特征的電力GIS應用系統(tǒng)，已成為改革工作中一種必不可少的有力武器。 

 

　　B.國內(nèi)電力GIS部分應用"AM/FM/GIS"技術 

 

　　國內(nèi)的電力GIS應用發(fā)展基本上開始于國外的第二階段末，首先是部分電力科研部門開始對電力GIS技術進行初步探討，進入90年代中期少數(shù)供電企業(yè)開始嘗試AM/FM/GIS技術在電力行業(yè)的應用，到90年代末，國內(nèi)一些大型供電企業(yè)開始在國產(chǎn)AM/FM/GIS軟件技術的支撐下，大規(guī)模建設具有國際先進水平的電力GIS應用系統(tǒng)。 

 

　　C.電力GIS需要本地化技術 

 

　　隨著電力GIS應用的不斷深入，國內(nèi)AM/FM/GIS軟件廠商及電力企業(yè)應用部門，逐步認識到：電力GIS應用是一種直接融入現(xiàn)代電力生產(chǎn)經(jīng)營活動之中的、全新的生產(chǎn)經(jīng)營信息數(shù)字化管理工具，從應用的角度看，自底層軟件平臺結構到高級實用功能，都會因不同國情下電網(wǎng)生產(chǎn)運行及經(jīng)營管理方式的不同而存在較大的差別。因此，電力GIS實質(zhì)上是一種對軟件技術"本地化"有很高要求應用技術，為了最大限度的滿足實際生產(chǎn)的需求，最理想的電力GIS應用系統(tǒng)，應該是從底層AM/FM/GIS軟件平臺到上層AM/FM/GIS應用功能的開發(fā)，都采取面向我國電力企業(yè)實際應用需求的創(chuàng)新發(fā)展策略。 

 

　　國內(nèi)外許多電力企業(yè)在引進電力GIS應用技術時，由于忽視了電力GIS這種"本地化" 特征而付出了高昂的"學費"。例如，據(jù)港澳地區(qū)某電力公司AM/FM項目經(jīng)理介紹，該公司在從美國引進AM/FM/GIS技術的過程中，在硬件、軟件及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方面直接的資金投入達一億二千萬元港幣（未計算項目拖期造成的時間成本），而實用效果卻未達到系統(tǒng)設計目標。該公司一位資深軟件工程師稱："沒有美國原軟件廠家工程師的直接參與，AM/FM/GIS系統(tǒng)的實用化建設工作是十分困難的"。 

 

　　正因為電力GIS應用技術具有這種必須與具體國情相結合的"本地化" 特征，所以國外AM/FM/GIS軟件難以滿足我國電力部門的實際應用需求，使用國外軟件建設的電力GIS應用系統(tǒng)，在實用化過程中將會增加許多額外的困難。 

 

　　因此，在我國電力生產(chǎn)經(jīng)營管理工作趕超國際水平的進程中，植根于我國電力生產(chǎn)實際的國產(chǎn)電力AM/FM/GIS軟件，將起到國外軟件難以替代的作用，它將是我國電網(wǎng)改造工程成功應用現(xiàn)代科技的最可靠的保障條件。 

 

　　2.2 我國電力GIS 應用市場存在的問題： 

 

　　A.電力GIS市場發(fā)育不平衡： 

 

　　目前，我國電力GIS應用技術市場正在全國各地迅速展開，市場規(guī)模之大、發(fā)展速度之快是前所未有的，然而不同供電企業(yè)的技術隊伍對電力GIS 應用的認識程度卻存在較大差距： 

 

　　部分技術進步較快的單位已先行一步，經(jīng)過幾年的實踐探索積累了豐富的應用經(jīng)驗或教訓，若干電力GIS 系統(tǒng)的建設工作已經(jīng)地成功進入實用化發(fā)展階段，這些單位的科技人員對電力GIS應用技術已有深刻認識，對市場中軟件產(chǎn)品的優(yōu)劣有著成熟的鑒別能力。許多同志還在電力GIS應用方法及理論方面做出了創(chuàng)造性的工作，為我國電力GIS 應用領先國際水平做出了巨大貢獻。 

 

　　而對于另一些應用單位來說，需要解決的還是這樣一些基本問題： 

 

　　B.電力GIS應用常見問題: 

 

　　一般傳統(tǒng)GIS與AM/FM/GIS有什么區(qū)別？電力AM/FM/GIS軟件平臺應具備哪些基本功能？電力GIS系統(tǒng)與電力MIS系統(tǒng)是什么關系？在電力GIS系統(tǒng)建設中如何進行資源配置才能保證系統(tǒng)的實用化運行？ 

 

　　顯然，這些問題本應是依靠有關技術標準和應用規(guī)范來解決的，但是我國到目前為止尚未發(fā)布電力GIS應用推廣的相關技術標準和系統(tǒng)應用規(guī)范，實際工作的迫切需求又不允許等待下去，因此這些還處于電力GIS應用嘗試階段的企業(yè)，則只能在還未建立起健全的技術監(jiān)督機制的市場中尋求解決方案。由于在技術上對電力GIS應用缺乏透徹的理解，當面對技術市場魚龍混雜、良莠不齊的無序競爭局面時，這些企業(yè)往往遇到技術采購決策困難的問題，另外同時難以避免的還有技術上走彎路所造成的額外時間成本開銷，造成大量不必要的直接和間接經(jīng)濟損失。 

 

　　供電企業(yè)作為電力GIS市場的主體──"買方"，它的價值取向的不成熟（不能清楚地描述自己的購買對象）造成了我國電力GIS市場機制發(fā)育的不平衡。 

 

　　C.阻礙電力GIS實用化的"技術誤導"： 

 

　　市場機制發(fā)育的不平衡、相應技術標準和應用規(guī)范的缺乏，都表明目前我國電力GIS 應用市場尚處于不健全、不規(guī)范時期。這種局面如果不能盡快得到改善，則不僅是對國產(chǎn)GIS軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成障礙，更為嚴重的將直接阻礙電力部門生產(chǎn)經(jīng)營管理工作的現(xiàn)代化進程。而當前有直接影響的，是市場中存在的"技術誤導"問題。 

 

　　據(jù)調(diào)查了解，目前在我國電力GIS應用市場中，存在部分GIS軟件銷售商，利用電力GIS市場機制尚不健全、不規(guī)范的機會，不向用戶介紹國際上電力GIS技術已進入"應用牽引"、"需求牽引"的"AM/FM/GIS應用"時期，而站在各自利益的基礎上，對應用部門展開強大的商業(yè)促銷攻勢，力圖使用戶接受一些不適合電力GIS應用的傳統(tǒng)GIS軟件平臺。 

 

　　 雖然隨著時間的推移和應用經(jīng)驗的不斷積累，國內(nèi)電力用戶將認識到，對于電力GIS應用及電力AM/FM/GIS這一新興技術，必須走"應用牽引、互動創(chuàng)新"發(fā)展道路，但為了避免國家有限資源的無謂浪費，有關管理部門應對這種現(xiàn)象背后的問題給以足夠的重視，盡快建立健全電力GIS 市場的技術監(jiān)督機制。 

 

　　2.3 發(fā)揮社會主義市場經(jīng)濟優(yōu)勢，制定國家技術標準： 

 

　　A.消除"市場發(fā)展超前，技術標準滯后"現(xiàn)象 

 

　　當前，我國急速增長的電力GIS應用需求推動著市場迅速發(fā)展，而相應的技術標準和應用規(guī)范制定工作卻未能及時完成。 

 

　　這種現(xiàn)象在國際上被稱為 "市場發(fā)展超前，技術標準滯后" ，近年來在發(fā)達國家信息技術發(fā)展中時有出現(xiàn)，在完全自由的市場經(jīng)濟中往往是在造成社會財富不小的浪費之后，才能逐步實現(xiàn)技術標準的規(guī)范化。 

 

　　應該說這一矛盾目前在我國電力GIS應用領域中還只是初露苗頭，但其負面影響已經(jīng)顯露出來。雖然在完全的自由市場經(jīng)濟中，解決這一矛盾將不可避免的付出社會財富浪費的代價，但在我國社會主義市場經(jīng)濟條件下，由于國家政策的引導作用，技術標準規(guī)范化的過程將大大加快，社會財富的浪費應能降低到較小的程度。 

 

　　為此，希望國家有關部門對此給予高度重視，抓緊時機盡快推出有關技術標準和應用規(guī)范，抑制"市場發(fā)展超前，技術標準滯后"矛盾的進一步擴大，促進我國電力GIS應用市場健康發(fā)展，使電力GIS的應用推廣能夠順利完成。 

 

　　B.必須制訂我國自己的電力GIS技術標準 

 

　　呈然，目前國際上還沒有GIS技術工業(yè)標準，而電力AM/FM/GIS技術發(fā)展也剛剛開始進入實用化階段，加之它具有極強的"本地化特征"，所以也不可能形成相應的國際工業(yè)標準。因此，我國的電力GIS應用及AM/FM/GIS技術標準、規(guī)范只能立足我們自己的國情來研究制定。 

 

　　一般說來，電力GIS應用的技術標準及應用規(guī)范應包含這樣幾個方面內(nèi)容： 

 

　　◎AM/FM/GIS軟件平臺基本功能及應用軟件功能定義、軟件系統(tǒng)結構及運行方式描述； 

 

　　◎AM/FM/GIS數(shù)據(jù)交換格式定義（包括設備編碼數(shù)據(jù)格式及電網(wǎng)拓撲結構描述數(shù)據(jù)格式、電力圖形符號范例、GIS數(shù)據(jù)格式可采用國家標準）、數(shù)據(jù)交換操作描述、電網(wǎng)信息安全保密條例； 

 

　　◎電力GIS通用功能描述及其運行性能評價標準（如調(diào)度圖形操作響應時間等）； 

 

　　◎技術支持功能定義、技術支持體系結構及運行方式描述； 

 

　　◎培訓內(nèi)容定義、培訓教育體系結構及運行方式描述等。 

 

　　C.重視培養(yǎng)電力GIS技術專家隊伍 

 

　　另外必須重視的是應通過制定技術標準和應用規(guī)范的過程，在整個電力行業(yè)中培養(yǎng)、建設起一支電力GIS應用技術專家隊伍，以協(xié)助基層應用單位增強對電力GIS應用及AM/FM/GIS技術的理解，破除對國外GIS軟件的迷信思想，從觀念上深刻認識到國產(chǎn)電力AM/FM/GIS軟件與國內(nèi)電力GIS應用技術密切結合，將達到甚至超過國外同類系統(tǒng)所具有的應用水平。同時意識到應用國產(chǎn)電力AM/FM/GIS軟件，開發(fā)適合中國國情的電力GIS應用系統(tǒng)，恰恰是我國電力系統(tǒng)在生產(chǎn)經(jīng)營管理方面趕超國際水平的機遇所在。 

 

3 國際先進水平的國產(chǎn)電力GIS軟件及應用實例： 

 

　　3.1國產(chǎn)電力GIS技術達到國際一流水平 

 

　　該說面對迅速展開的電力GIS應用技術市場，國產(chǎn)電力AM/FM/GIS技術在技術水平及實用化經(jīng)驗方面，已經(jīng)做好了充分準備。據(jù)國內(nèi)外有關專家（包括GIS及電力專家）評價，目前國產(chǎn)電力AM/FM/GIS軟件的技術水準及實用化水平，已經(jīng)趕上甚至超過目前國際上同類系統(tǒng)，中國已經(jīng)擁有世界一流水平的電力AM/FM/GIS軟件和應用技術。在公正、公平的競爭規(guī)則下，國產(chǎn)電力AM/FM/GIS軟件完全有能力全面占領國內(nèi)電力GIS應用技術市場。 

 

　　事實上，目前國內(nèi)真正進入到實用化運行的大型電力GIS系統(tǒng)（同一套系統(tǒng)中"電網(wǎng)建模工作站"數(shù)量在32個以上），基本上都是供電企業(yè)與國內(nèi)軟件廠商密切合作采用國產(chǎn)AM/FM/GIS技術建設完成的。在使用國產(chǎn)電力AM/FM/GIS軟件后，電力企業(yè)認為國產(chǎn)軟件已完全能夠滿足電力行業(yè)的應用需求，它完全有能力超越國外AM/FM/GIS軟件，為我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造工程貢獻力量。 

 

　　因此，從純技術的角度看，國產(chǎn)電力GIS應用軟件才是我國電力行業(yè)促進科技術進步最需要的產(chǎn)品。以下是國產(chǎn)電力AM/FM/GIS平臺軟件EFGIS在國內(nèi)電力行業(yè)的一些典型應用實例的情況簡介： 

 

　　3.2 廣州中區(qū)供電局AM/FM/GIS系統(tǒng)簡介 

 

　　《廣州中區(qū)電網(wǎng)圖形管理信息系統(tǒng)》是深圳市雅都圖形軟件股份有限公司針對廣州中區(qū)供電局的要求和生產(chǎn)實際，結合圖形技術、數(shù)據(jù)庫技術、網(wǎng)絡技術，開發(fā)的新一代面向電力生產(chǎn)的電力GIS系統(tǒng)，是雅都圖形公司電力GIS軟件產(chǎn)品EFGIS的第一個用戶系統(tǒng)，也是國產(chǎn)AM/FM/GIS平臺軟件GROW在電力行業(yè)的首次應用。 

 

　　該系統(tǒng)于一九九五年開始開發(fā)，一九九六年投入運行使用，目前已穩(wěn)定運行四年時間。系統(tǒng)經(jīng)過不斷的改造、擴展，性能逐步提高，已應用于中區(qū)供電局生產(chǎn)的各個方面。該系統(tǒng)應用是生產(chǎn)輔助支持系統(tǒng)，涉及安監(jiān)、生技、調(diào)度、輸電配電等部門，數(shù)據(jù)保持同步更新，滿足配網(wǎng)結構和運行方式經(jīng)常變更的需要。系統(tǒng)同時可接受遙測遙信實時信息，在滿足電力系統(tǒng)實時性要求的前提下，為配網(wǎng)運行提供能夠直觀查看運行狀態(tài)，迅速處理故障問題的有效手段。通過已建立的電網(wǎng)拓樸結構，在存儲大量設備資料和接受實時數(shù)據(jù)的基礎上可對電力系統(tǒng)運行進行分析，為電力生產(chǎn)提供輔助決策功能。目前已成為廣州中區(qū)供電局基本生產(chǎn)管理系統(tǒng)。 

 

　　3.3 北京城區(qū)供電局AM/FM/GIS系統(tǒng)簡介 

 

　　《北京城區(qū)配電網(wǎng)地理信息管理系統(tǒng)》基于雅都圖形公司的EFGIS開發(fā)，于一九九六年底開始建設，一九九七年下半年投入運行，其第三期的開發(fā)工作被國家科技部和國電公司列為首批"國家GIS應用示范工程"，目前已通過北京供電局驗收投入實用化運行。 

 

　　該系統(tǒng)以配網(wǎng)技術管理為基礎,面向供電生產(chǎn)需求,采用先進的計算機和通訊手段,利用AM/FM/GIS技術,建造一系列配網(wǎng)科學化管理的模型，用于中壓10kv的架空線網(wǎng)絡及相關380v的低壓架空線網(wǎng)絡的管理。通過關系數(shù)據(jù)庫將地理圖、供電系統(tǒng)圖及屬性數(shù)據(jù)庫信息聯(lián)系起來，用屏幕點圖操作，直接查詢屬性數(shù)據(jù)庫信息，使圖形管理與數(shù)據(jù)管理融為一體。運用多向交叉提取技術，實現(xiàn)供電相關數(shù)據(jù)的由此及彼的靈活方便查詢和綜合分析。對指定區(qū)域或線段進行特定科目的統(tǒng)計計算，使圖形、數(shù)據(jù)管理智能化。為工程管理人員規(guī)劃、預算、決策等提供重要的參考資料。系統(tǒng)提供理論線損和統(tǒng)計線損的計算模型，供用戶隨時進行某一線路的線損分析或全網(wǎng)統(tǒng)計線損，掌握線路的損耗情況，為配網(wǎng)規(guī)劃和改造提供理論依據(jù)。并能夠進行相應的運行方式模擬、轉(zhuǎn)供電方案及用戶報裝方案的輔助生成。通過引入配網(wǎng)SCADA系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù),最終形成城市配網(wǎng)科學化和信息化管理體系,提高了北京城區(qū)供電局配網(wǎng)科學化管理水平。

 

　　3.4 武漢供電局AM/FM/GIS系統(tǒng)簡介 

 

　　《武漢供電局AM/FM/GIS系統(tǒng)》于一九九九年初建構于武漢供電局ATM城域網(wǎng)中，系EFGIS系統(tǒng)企業(yè)級版本的首個"完全用戶"，是國內(nèi)目前規(guī)模最大的企業(yè)級電力GIS應用系統(tǒng)（同時也是目前國內(nèi)最大的GIS應用系統(tǒng)──見國家科技部2000年4月舉行的"國家GIS技術應用工作交流會議" 鄭立中主任的工作報告）。系統(tǒng)采用了具有國際先進水平的"多級分布式C/S結構AM/FM/GIS技術"，實現(xiàn)了連結武漢三鎮(zhèn)，使包括漢口、漢陽、武昌、青山供電分局和市局五地數(shù)據(jù)，能夠安全實時地共享以"區(qū)域自治"方式完成數(shù)據(jù)加工。該系統(tǒng)的實施方案是把一級服務器設在市局，二級服務器分別設在各分局，各分局亦可脫離一級服務器獨立工作，并通過TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)局與局之間的跨域通信。 各分局擁有各自的圖形服器和數(shù)據(jù)庫服務器，無需通過供電局的城域網(wǎng)向遠程服務器請求響應，各局的客戶端只向其各自的服務器進行錄入、修改的工作請求。這樣既可以大大降低城域網(wǎng)的流量負荷，也可減輕各服務器對海量數(shù)據(jù)處理的負擔，提高工作效率。同時為了保證圖形數(shù)據(jù)與資料數(shù)據(jù)的一致性。本系統(tǒng)提供了一致性數(shù)據(jù)檢查功能，保證了資料的準確性和完備性。系統(tǒng)還提供方便的用戶管理輔助工具，系統(tǒng)管理員能夠輕松地對每個應用的用戶進行增刪和權限分配。權限的分配對圖形數(shù)據(jù)可細分至每一圖塊，甚至每一結點，對資料數(shù)據(jù)可細分至每張表,甚至每一記錄。保障了系統(tǒng)的安全性，增強了管理員的綜合管理能力。 

 

　　 3.5 成都雙流供電局配網(wǎng)自動化系統(tǒng)簡介 

 

　　《成都雙流供電局配網(wǎng)自動化系統(tǒng)》是深圳市雅都圖形軟件股份有限公司與南京南瑞自動化總公司系統(tǒng)公司于一九九九年初合作開發(fā)的項目。該系統(tǒng)基于優(yōu)秀國產(chǎn)AM/FM/GIS軟件平臺 GROW之上，首創(chuàng)了配網(wǎng)SCADA主站系統(tǒng)和AM/FM/GIS系統(tǒng)緊密耦合的先例，實現(xiàn)了兩系統(tǒng)進程級通訊，從而構成了一個真正意義上的DMS系統(tǒng)。其中AM/FM/GIS系統(tǒng)不僅完成設備管理和自動成圖等功能，還實現(xiàn)配網(wǎng)監(jiān)視、網(wǎng)絡拓撲分析、網(wǎng)絡動態(tài)著色、追蹤著色、故障定位、隔離、及負荷轉(zhuǎn)移等多項功能；配網(wǎng)SCADA主站系統(tǒng)除具有傳統(tǒng)SCADA功能外，還配備適用于配網(wǎng)的調(diào)度控制、短路電流計算、潮流計算、短期負荷預測、無功優(yōu)化等功能，構成一個功能分布、負載均衡、多機協(xié)同工作的配網(wǎng)調(diào)度自動化統(tǒng)一體。 

 

　　3.6 沈陽開發(fā)區(qū)供電局配網(wǎng)自動化系統(tǒng)簡介 

 

　　《沈陽開發(fā)區(qū)供電局配網(wǎng)自動化系統(tǒng)》是深圳市雅都圖形軟件股份有限公司與沈陽供電局調(diào)度所，于一九九九年七月開始合作開發(fā)的項目。該系統(tǒng)基于優(yōu)秀國產(chǎn)AM/FM/GIS軟件平臺 GROW之上，將配網(wǎng)SCADA主站系統(tǒng)和AM/FM/GIS系統(tǒng)緊密耦合，是一個實現(xiàn)了兩系統(tǒng)進程級通訊的DMS系統(tǒng)。 

 

　　配網(wǎng)SCADA主站系統(tǒng)除具有傳統(tǒng)SCADA功能外，能夠以圖形方式顯示現(xiàn)場設備采集上來的遙測及遙信數(shù)據(jù)，并實時的建立實際的網(wǎng)絡模型，利用開發(fā)的各種工具對其進行分析，從而使調(diào)度具有快速判斷、處理故障的能力。 

 

　　配網(wǎng)SCADA主站系統(tǒng)由動點定義（配置實時數(shù)據(jù)）、動點展開（實時運行）兩部分組成。動點定義是為動點展開服務的一個必要的工具，用它建立起圖形上的點與其對應的現(xiàn)場設備之間的關聯(lián)，調(diào)整動點圖形的位置，大小，顏色等；動點展開是本系統(tǒng)的重點使用的工具，由它與服務器、數(shù)據(jù)庫取得聯(lián)系，獲取實時信息，實時的顯示所取得的信息，在有重大事件發(fā)生時進行聲光報警，遙信變位時自動查找故障所在點，進行熱點推圖、并提供了完善的電網(wǎng)分析工具，如故障隔離、轉(zhuǎn)供電分析工具、聯(lián)絡線顯示、單線顯示、調(diào)度掛牌、線路電源點追蹤、遙控操作等功能。 系統(tǒng)在保證實時網(wǎng)運行效率的同時實現(xiàn)兩網(wǎng)之間的實時數(shù)據(jù)、電網(wǎng)結構信息（含拓撲及參數(shù)）、AM/FM/GIS系統(tǒng)運行控制參數(shù)的交換傳送。系統(tǒng)不僅完成設備管理和自動成圖等功能，還實現(xiàn)網(wǎng)絡拓撲分析、網(wǎng)絡動態(tài)著色、追蹤著色、故障定位及隔離、負荷轉(zhuǎn)移、用戶報裝、方式模擬、線損計算、停電管理、可靠性基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)計、調(diào)度掛牌、停電報修、事故處理、運行監(jiān)視及Web查詢等多項功能； 

 

　　系統(tǒng)以Web瀏覽器方式為局內(nèi)的管理部門和部分高壓用戶提供相關的配網(wǎng)信息，系統(tǒng)維護工作在服務器端即可完成，一般用戶不需安裝和維護復雜的系統(tǒng)軟件，方便系統(tǒng)維護。Web服務提供基本的GIS 圖形操作功能，系統(tǒng)實現(xiàn)了圖數(shù)交叉查詢，設備定位，可查詢變電站、配電室及高壓用戶的一次結線圖，實現(xiàn)了地形圖、網(wǎng)絡圖、線路結線圖的自由切換。