國家電網(wǎng)浙江余姚市供電有限公司 譚文兵

余姚市宏宇輸變電工程有限公司 蒲 文 鮑旭峰

針對當前城市地下電力電纜存在的數(shù)據(jù)資料不完整，更新不及時等問題，提出了基于地理信息系統(tǒng)（GIS）、移動應用等技術的電纜及通道的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方案。系統(tǒng)包括移動應用端和電纜GIS圖形客戶端，可實現(xiàn)電纜數(shù)據(jù)的現(xiàn)場普查錄入、現(xiàn)場設備查詢、普查結果的導入和電網(wǎng)圖形的維護。本系統(tǒng)在浙江余姚供電有限公司得到應用，達到了預期的應用效果。

引言：隨著城市建設的加快，配電網(wǎng)中電纜的比例也是逐年上升，城市電纜化率超過50%，有的甚至達到75%以上。由于電力電纜是隱蔽工程，基礎數(shù)據(jù)顯得非常重要，然而當前對這方面的管理還比較落后，資料殘缺，更新不及時，查找不便，與現(xiàn)場嚴重不符；另外配網(wǎng)的運檢業(yè)務也從架空線模式轉為以電纜為主的模式，許多管理方法和措施沒有及時跟進，極大地影響了電纜搶修及施工管理。國家電網(wǎng)公司建設了PMS2.0系統(tǒng)，其中包括了電網(wǎng)資源管理的GIS部分，提供了電網(wǎng)圖形和電網(wǎng)拓撲的管理，但離專業(yè)的地下電纜管理需求還有比較大的差距。隨著國家電網(wǎng)公司“三集五大”體系建設的不斷推進及供電服務“十項承諾”的要求，對地下電網(wǎng)的規(guī)劃、運行和檢修提出了更明確的要求，改變傳統(tǒng)的地下電網(wǎng)數(shù)據(jù)的管理方式和普查資料不全、位置不明的地下電纜的工作已迫在眉睫。因此有必要建設一套地下電纜及通道的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以提高電纜管理的效率和效益。

一、系統(tǒng)設計

（一）需求分析

電纜及通道是電網(wǎng)的重要組織部分，是電網(wǎng)規(guī)劃設計、施工、運檢等業(yè)務部門的工作重點之一。城市電網(wǎng)的趨勢是電纜化，電纜的比重會逐步提高。電纜及通道的運檢維護成為安全供電、可靠供電的關鍵之一。電纜及通道屬于地下隱蔽工程，相比地面的架空線路，其日常運檢有很大的難度。由于電纜敷設時間久、電網(wǎng)改造頻繁、信息化水平低等各種原因，導致地下電纜的數(shù)據(jù)資料缺失、不完整、更新不及時等問題，給運檢、調度、搶修、巡檢、電網(wǎng)規(guī)劃、電網(wǎng)改造等業(yè)務造成很大的困擾。在電纜及通道的管理上，迫切的需求主要表現(xiàn)在以下幾方面。

1、已有電纜資料的數(shù)字化錄入。需要對已有的紙質竣工圖、CAD設計圖等錄入到專用的電纜數(shù)據(jù)庫中，以供共享使用；

2、對已有電纜圖形數(shù)據(jù)的進行校驗核查，校對位置、拓撲連接關系，確保電子數(shù)據(jù)與實際情況相符；

3、對現(xiàn)場電纜設備及通道設施進行精確、全面的普查，把它們的位置、基本屬性、拓撲關系等數(shù)據(jù)錄入到電纜管理系統(tǒng)；

4、在搶修、巡檢過程中，能快捷方便的查詢、定位到電纜設備、電纜井，查看電纜井的內(nèi)部穿孔、盤余情況；

5、提高電纜及通道數(shù)據(jù)的共享程度，為運檢、調度、規(guī)劃、工程等業(yè)務提供及時、準確的電纜數(shù)據(jù)。

（二）數(shù)據(jù)模型

地下電纜及通道涉及到大量的設備設施，種類多，數(shù)量大，形態(tài)各異，結構復雜。模型設計上要考慮設備設施對象的幾何類型、拓撲連接定義、屬性字段、是否有內(nèi)部圖等方面。

電纜、電纜井、電纜溝對象的圖形如圖1。

圖1 電纜、電纜井、電纜溝對象

電纜井展開圖如圖2。

圖2 電纜井展開圖

（三）系統(tǒng)總體架構設計

軟件架構上采用多層架構，分別為數(shù)據(jù)層、服務層、應用層。分層設計有利于功能分離，降低模塊之間的耦合度，利于開發(fā)和后期維護。軟件架構如圖3。

圖3 系統(tǒng)軟件架構圖

數(shù)據(jù)層上，包括基礎地圖數(shù)據(jù)、電纜及通道的圖形數(shù)據(jù)、臺賬數(shù)據(jù)、拓撲數(shù)據(jù)，以及圖元、配置數(shù)據(jù)等元數(shù)據(jù)；服務層上，包括圖形引擎服務、Web服務和統(tǒng)計查詢服務等；應用層上，包括C/S的圖形編輯維護客戶端，現(xiàn)場數(shù)據(jù)普查、巡檢的移動應用App。

硬件架構上，主要設備包括服務器、客戶端、移動設備，移動設備與服務器的通信采用VPN專網(wǎng)接入的方式。硬件架構如圖4。

圖4 系統(tǒng)硬件架構圖

（四）服務端設計

服務端主要提供四個方面的服務，服務和功能分別如表1。

表1

（五）客戶端設計

C/S客戶端電纜及通道數(shù)據(jù)維護的工具主要提供電纜及通道對象的數(shù)據(jù)錄入編輯、維護功能。主要功能如表2。

電纜數(shù)據(jù)管理的重點功能是電纜線路普查結果數(shù)據(jù)的自動導入成圖、圖形繪制以及電纜井展開圖管理。

（六）移動應用端設計

通過移動端的App應用，實現(xiàn)室外現(xiàn)場的電纜數(shù)據(jù)普查和巡檢應用，包括電纜井定位、數(shù)據(jù)錄入、巡檢查看、拍照等。

二、應用效果

本系統(tǒng)在國網(wǎng)浙江余姚供電有限公司部署使用，通過應用本系統(tǒng)，對電纜線路進行了普查，獲取完整、準確的電纜數(shù)據(jù)，建立完整的電纜數(shù)據(jù)庫，提高了電纜數(shù)據(jù)的準確性、完整性和共享程度，提高了電纜運檢業(yè)務的效率。

表2 客戶端主要功能

三、結束語

本文探討了電纜及通道的數(shù)據(jù)管理的現(xiàn)狀和需求，并提出了基于GIS、移動應用的電纜數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)方案。本系統(tǒng)在余姚供電有限公司得到了良好的應用，達到了提高電纜管理業(yè)務效率的目標。