国网厦门供电公司 林 树 黄琦斌 黄丽芬
电网GIS技术在厦门电力通信网中的应用
国网厦门供电公司林树黄琦斌黄丽芬
本文提出了在电网GIS平台上构建电力通信网资源管理系统,充分利用现有的信息资源,有效地实现通信网和电力网的统一管理,对电力通信线路管线资源的规划、设计和建设工作具有重要的指导意义。
电网GIS;通信线路;故障定位
现有的电网GIS平台维护了大量可利用的电力站房、架空线路、地下管网等数据。在电网GIS平台上构建电力通信网资源管理系统,可充分利用现有的信息资源,有效地实现通信网和电力网的统一管理,对通信线路管线资源的规划、设计和建设工作具有重要的指导意义。厦门公司在海西智能电网项目中开展了“基于电网GIS平台的配电通信线路管理系统”建设。在电网和电力通信网二元网络统一模型定义、建模工具研究、与在线监测系统集成、故障分析、移动GIS应用等方面进行深入研究,有效地提高了电力通信网管理信息化水平。
电力通信网资源管理系统是基于现有的电网GIS平台进行建设,并实现与移动GIS及在线监测系统集成。主要进行二元统一空间数据模型、通信建模与全景可视化展示、通信专题图、在线监测集成及故障分析技术、二维码应用及通信移动GIS、辅助规划等相关方面的研究。系统应用架构如图1所示。
应用架构由建模与全景可视化展示、通信专题图、设备集成及故障辅助分析、二维码应用及通信移动GIS、辅助规划应用五大部分组成,各大模块功能描述如下:
(1)建模与全景可视化展示:提供图形基础功能,并实现通信线路建模及设备资源维护;
(2)通信专题图:主要包括光缆逻辑图、故障图自动生成。光缆逻辑图将地理图交错、复杂通信路径网络,抽取成横平竖直的逻辑示意图,提升系统实用性。故障专题图基于OTDR故障测试原理、GIS定位技术快速分析定位故障源,以故障点周围环境信息,生成光缆故障专题图,配备详细文字说明。
(3)设备集成及故障辅助分析:通过与在线监测系统集成,进行设备双向认证,可在通信GIS系统展现监测数据,基于在线监测系统链路告警信息,辅助分析可能发生故障的光缆信息。
(4)二维码及通信移动GIS:基于移动GIS技术和图像识别技术实现通信资源二维码标签的快速扫描识别,辅助获取设备、端口及链路详细信息;并结合智能终端搭载的离线地图辅助地理定位。
(5)辅助规划:基于二元网络的光缆路径规划分析,辅助光缆地下敷设路径规划,提高规划方案可行性。
系统成果的主要技术创新点主要包含:
(1)建立电力网与通信网二元网络统一空间信息模型,提出满足同沟多缆、多支路、多链路等特点的通信网管理模式,实现通信网多设备、多链路、多层次建模与全景可视化展示。
(2)提出通信机房设备物理图及逻辑图分图联动维护模式,建立双轨多级站内图维护方式。
(3)建立GIS系统与通信在线监测系统双向认证,提出基于实时信息的链路故障辅助分析方法,实现通信物理资源及实时状态的数字化管理。
(4)研发OTDR、知识库和GIS结合的通信网自动故障定位及故障图自动生成技术,实现快速分析准确定位故障源及离故障源最近的参照物。
(5)建立适应二维码表示的通信资源分类编码体系,研发通信物理资源二维码自动套打,实现运维现场基于移动GIS和二维码识别技术快速获取通信设备、链路详细信息。
图1 基于GIS电力通信网资源管理关键技术系统应用架构
厦门电力通信网应用“基于GIS的电力通信网资源管理系统”以来,系统整体运行良好。系统与电网GIS平台无缝集成,实时与一次线路GIS数据的共享和关联,确保数据的及时性和准确性。 通信资源建模、光缆逻辑图生成、图纸输出、权限控制等模块功能完善,操作便捷,完全满足电力通信资源GIS建模要求;内部接线图建模、纤芯装配等功能简单实用,完全满足电力通信资源站内设备管理和链路?
管理要求。系统试点研发建设,为以后电力通信资源管理向空间化/智能化/信息化过渡提供了理论依据和工作指导;实现了对试点区域的电力通信网络资源的全覆盖,增强了电力通信资源管理的直观性、实用性、空间性。
在实际应用中,该系统具有以下效果:
1)在新增通信光缆或设备时,通信运维人员可通过通信光缆智能建模功能,基于电力一次空间数据进行通信光缆路径建模,建模过程中实现通信设备与一次电力设备空间数据自动关联,避免需对杆塔、管沟等资源重新进行数据采集,简化了数据录入的工作,提高数据维护效率;电力通信线路在地理图上的直观展现,使得生产管理人员能够快速了解当前通信线路的详细情况。
2)在一次电力设备异动时,运维人员可同步考虑电力通信线路的异动方案,避免遗漏。 主要采用通过通信基础设施空间数据与电网GIS数据集成的方式,通过图层共享,分析电力杆塔、管沟
等一次电力设施空间数据,结合实地考察,配电专业人员可同步考虑电力通信线路的异动方案,避免遗漏。在会审中,通信专业人员同样可以利用数据集成平台上通信的基础空间数据对改造方案进行初步判断是否合理。
3)在通信管理和实际运维中,首先通信管理人员通过设备逻辑连接图保证通信管理亟需的设备逻辑连接关系的数据采集,其次运维人员通过独立维护机房设备平面物理图对数据进行扩充,实现设备联动维护,提高通信站内资源维护的及时性和完整率。
4)在光缆发生故障时,通过光缆故障点辅助定位功能,运维人员能够主动第一时间获取链路告警信息及发生故障的光缆段 。再通过故障知识库、OTDR的测试结果及GIS定位进行故障点位置标注,运维人员能够准确定位故障点所在地理位置,抢修人员进行故障点查找时间由原来6小时缩短到现在的2小时。
巡视人员利用通信移动GIS进行现场光缆路径及业务链路径查询,可以在矢量地图的背景下利用地图参考地标或GPS手段进行路径的绘制,保证及时、准确、完整及方便的进行光缆信息的录入、更新。
通过上述一系列的举措,厦门电力通信网有效的加强了通信网规划、建设和运维三个环节的安全管控水平。确保通信网在同步规划、同步设计、同步建设过程中网络设计符合技术标准,施工建设在满足功能需求的同时充分体现安全可靠因素,保障网络的安全稳定可靠运行,通过建设通信网和配电网协同联动管理体系,实现通信安全运行管理的可控、能控、在控。