基于GIS技术的计量现场工作管理平台的应用

顾 杲 孟 力 鲁 瑛

(浙江绍兴供电公司客户服务中心，绍兴 312000)



基于GIS技术的计量现场工作管理平台的应用

顾 杲 孟 力 鲁 瑛

(浙江绍兴供电公司客户服务中心，绍兴 312000)

本文就计量工作中现场客户管理提出了详尽的方案。通过基于GIS技术在计量现场工作的应用，利用用电客户地理位置信息，将客户准确位置、营销系统工作任务和路径导航相结合，实现现场工作计划安排智能化、客户地址信息精细化、工作路径可控化，缩短工作准备时间及减少客户寻找时间等，加强对现场作业过程管理，提高了工作效率。

GIS(地理信息系统)；计量现场工作；多点导航；计划自动生成

0 引言

计量现场工作是计量管理的一项重要工作内容，是确保现场运行的电能计量装置准确、可靠以及检测是否正常的重要手段之一。根据DL/T 448—2000《电能计量装置技术管理规程》的要求，III类及以上的客户电能计量装置按不同现场检验周期开展计量现场工作[1]。而现场检验是对在安装现场实际工作状态下实施的在线(电能表、电压互感器二次压降)或离线(电流、电压互感器)检测，其工作必须在规定的周期内完成。2012年绍兴市区全年客户电能计量装置现场检验工作量近6000户·次，工作量十分巨大。

目前计量现场工作开展状况存在工作路径依靠经验制定、电力营销业务应用系统(以下简称营销系统)中客户地址信息不详尽、许多客户无法直接从地图上找到和工作计划不合理等弊端，这些情况一直制约着计量现场工作效率的提高和人工成本的节约。随着电力系统“三集五大”(即人力资源、财务、物资集约化管理；大规划、大建设、大运行、大检修、大营销体系)管理体系的构建和计量工作向着集约化、精细化发展，我们对计量现场工作管理平台(简称管理平台)进行研究，将先进的GIS(地理信息系统)技术与工作计划科学管理相结合，来辅助计量现场工作开展。管理平台利用已采集的用电客户GPS经纬度信息与地理信息结合来定位客户位置[2]，将工作计划与工作路结合来实现现场工作计划智能化安排、客户地址信息精细化、工作路径可控化及多点导航的目的，以缩短工作准备时间，减少客户寻找时间，提高工作效率、摆脱人工经验依赖程度，降低人工强度，实现计量现场工作的可视化。GIS技术与计量现场工作管理相结合，给计量工作科学化、信息化的管理提供了一种新的尝试和借鉴，并在实际工作中取得了很大成效。

1 基于GIS的管理平台架构设计

如图1所示，管理平台架构由地图信息、客户管理、道路管理、计划管理、导航、数据采集、系统管理共7个模块组成。

图1 管理平台框架

1.1 硬件架构设计

管理平台的硬件设备由数据库服务器、客户端计算机和地址采集手持终端等设备组成(见图2)。考虑到信息安全管理的要求，内网计算机需安装客户端桌面监控平台，地址采集终端的经纬度信息和工作数据不能直接导入内网计算机，因此，在硬件上配置独立计算机，利用U盘拷贝的形式，将数据进行同步。

图2 硬件结构图

1.2 软件结构设计

管理平台采用C/S两层结构方式，软件构架见图3。管理平台采用ArcGIS作为地图平台支撑，Oracle10g作为空间数据库存储数据，为用户带来直观的客户位置展示及快捷的GIS操作。由服务器提供应用(数据)服务，多台客户机进行连接。客户端软件由应用程序及相应的数据库连接程序组成，服务器端软件是数据库系统[3]。其技术特点在于广泛地采用了网络技术，完全实现了网络上信息资源的共享。

图3 软件结构图

1.3 业务流程

将营销系统中的客户基础信息和地址采集终端中的客户地址信息导入管理平台，初始化平台的基础数据；管理平台通过通讯接口将营销系统中月任务导入管理平台，根据设置的计划参数，自动生成周工作计划和可控的工作路径；把这些计划安排给各工作组，现场工作完成后，将检验数据上传至管理平台中，由计划管理员汇总、审核后上传至营销系统，未完成的将自动列入下周计划，业务流程图如图4。

2 管理平台主要功能

2.1 客户地理位置采集

采用PDA终端来采集客户的GPS数据，在PDA上完成定位计算，并将计算结果记录保存在PDA中，以便提供给GIS平台使用。

2.2 数据的导入和建模

将营销系统中的客户基础数据、地址采集终端的客户地理位置数据导入到系统数据库中，实现数据比对与校核。在系统平台上对客户地址数据进行数据编辑,包括增加、删除、修改操作；在地图上点击要增加客户的位置，弹出属性对话框，实现客户资料的添加，通过操作完成对需计量现场工作的客户的GIS平台数据建模，并具有数据导出功能，便于与原数据同步操作。

2.3 定位查询

在管理平台上对客户地址数据进行数据的查询，可根据各种条件进行查询，并支持模糊查询；按查询结果在图上显示相应的数据。平台上能够为任意的客户地址数据进行定位功能，并实现居中显示定位结果。

图4 业务流程图

2.4 计划管理

通过手工或者WEB服务接口将工作计量现场计划导入管理平台后，平台能自动更新客户档案相关信息，并根据客户地址信息、现场工作组数、工作量、路程公里数等设定参数生成参考周工作计划、最佳工作路径(多点)。计划按周生成，如在本周未完成，在下周计划生成时，重新将上周未完月计划导入。并具有计划统计、计划编辑等功能。

2.5 工作路径导航

管理平台能实现从出发点(位置可设)出发到任一客户的路径导航(定点导航)，并支持户号或户名定位，打印导航地图和路径。平台还实现了从出发点(位置可设)出发到多个客户的连续路径导航(多点分段导航)，即可以实现对已生成工作计划中多个客户工作路径的连续多个点分路段的路径导航，并提供最优路径参考提示。除外可以通过计划工作日和工作组人员选择计划，动态生成相应的导航路径和打印图。

3 管理平台技术特点和关键创新点

3.1 基于GIS的客户地址管理

ArcGIS是一个可伸缩的、统一的地理信息系统平台，可以帮助用户获取更丰富的空间数据和资源，无论是在桌面、服务器，还是通过Web，为个人用户也为群体用户提供GIS的功能。

管理平台通过GIS技术，实现现场客户地址信息直观、有效地管理。根据不同的客户计量装置类别，建立地址图层，可实现通过查询户号直接定位客户位置，按用户需求可以打开/关闭，显示/隐藏图层。

3.2 实现多点分段导航，自动生成工作计划

本管理平台提供的一般导航系统具有的两点间路径的定向导航和多点分段导航功能，解决了工作中从出发点或特定点到单个客户和多个客户最优化路径的设计问题[4]，以及通过查询户号或户名等信息进行准确定位和通过用电容量或计量装置类型进行模糊查询等。

多点分段导航路径的合理化、最优化关键因素在于工作计划安排的合理性、地图道路信息详细度和正确性。目前道路导航中还未有针对多点分段导航专门的算法，本平台按照工作路径最短的法则进行生成。

本平台能根据当月(或一周)现场工作任务，按预前定义的工作组、工作量、工作性质、工作区域、工作时间t、工作成员技能系数等计划参数，进行计划安排、路径分析，生成最佳行车路径，标识每个分段路线的时间和距离，并制定出详细和合理的工作计划，实现工作计划安排的智能化。计划制定的合理性关键在于第一个客户的选取，以及管理平台道路信息的完整性、及时性、正确率。工作计划的合理将随着各种信息量的增加不断优化、改善。

其计划制定算法如下：

{If月任务总量(N)/工作天数(D)〉工作组数(m)*每天工作量(n)

——如果按照月计划计算出来的每天工作总量大于定的每天工作总量，提示“需要增加工作组数”。

ELSE

计算客户到计量中心的距离，由近到远排序

选择第一个客户，计算各客户到第一客户距离与半径范围(r)比较，小于r则将客户存入变量List<客户>，大于r则退出

While

——循环客户信息List<客户>

计算第一个客户到计量中心的时间Sn/v，客户到上一客户的时间Sm/v

Sn/v再累加时间Sm/v+m*k*T同时与t1-Sn/v-k*T比较大小

如果前一段时间大于或m==n，停止循环，得出上午的工作计划，下午的工作计划生成类似。}

3.3 动态完善路网结构

为了实现客户多点导航功能，平台需要完整、顺畅的道路信息。鉴于目前道路信息更新不及时、路网结构断点多等情况，本平台提供了道路信息采集完善功能，通过地址采集终端对所经过的道路信息进行精确记录，再将这些数据导入到管理平台重新进行路网拓扑，完成对路网结构的及时更新，保证了最佳工作路径的生成，不断实现路径最优化[5]。

3.4 优化现场检验工作流程

营销系统中的现场检验派工流程，是由计划管理员从当月任务中逐个选取客户后安排给每组工作人员。这种派工方式存在易选错、易遗漏，且子流程繁多等问题，采用本管理平台自动生成的计划和提供的工作路径进行派工的方式后，每个月只需产生一个现场检验工作流程，并能把计划安排给每组工作人员，工作人员根据工作计划和行车路径就能立即开展工作，减少人为操作环节，简化现场派工程序。

管理平台将原现场检验数据上传软件作为单独的功能模块，实现客户现场检验结果的导入、汇总、审核、上传流程化管理，增加上传数据的编辑、现场工作情况的统计、未完成工作的提醒等功能，优化现场检验工作管理，提高检验结果处理的效率。

4 结束语

基于GIS技术的计量现场工作管理平台的应用，取得了很好效益，特别是在减少客户寻找时间、缩短作业人员培训周期、提高现场作业安全管理可控方面，但考虑到管理平台功能的不断优化，我们还可以对其进一步深化应用，如通过GPS实时获得现场作业人员的位置信息来检查人员的计划完成情况，车辆使用状态，最终结合计划分析和周密的统计报表，形成可计划、可执行、可评价的人员工作计划方案；可将管理平台与营销系统建立双向关联，实行全客户的地理地址管理和计划管理，提高服务客户能力，提高用电检查能力，提高故障处理能力，也可为目前建设中的营配一体化项目提供实践基础和决策依据。

[1] 电力行业电测量标准委员会.《电能计量装置管理规程》(DL/T 448—2000)[M].北京，2001

[2] 门艳娇.GIS在区域资源系统中的决策控制应用综述[J].电子测量技术，2009(7)

[3] 刘英霞.基于MFC框架和Oralce9i技术的电能量计量管理系统设计[J].计量技术，2008(3)

[4] 李思辉.基于WebGIS的城市最短路径诱导系统的研究与实现[D].陕西科技大学，2008

[5] 程一沛，孟鲁闽.基于ArcGIS Engine公路规划管理系统设计开发[J].山西建筑，2009,35(22)

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.4.19