基于GIS的电网故障报警数据的实时接入方法的研究

肖勇 曾友林 陆文升 高冬良 陈裕鸿 邓国锋

摘 要： 本文主要介绍了基于Google Earth（GE）的新一代电网故障报警平台GIS的系统情况以及实现原理。文章首先就国内外GE系统以及电网故障报警系统的使用情况做一个简要介绍，然后通过电网故障报警数据实时接入的背景来说明实现实时接入的一般方法。最后，通过详细介绍短信息分解接入方法来展现系统结构的优越性，体验系统投入实际使用所带来的好处。

關键词： GE;GIS;优越性

GE是谷歌公司以虚拟现实的方法向人们展现微观地球景物的一种先进的技术手段。而电网故障报警系统则是一种监测报警机制，它使维护值班人员可以从手机上及时获得配电线路的实时信息。GE系统有着免费、开放且方便易用的特点，可与电网故障报警系统的实时性、可靠性实现互补，电网故障报警系统接入GE系统所搭建出来的一体化GIS平台具有与其他传统平台相差甚远的强大功能，用户可以在电网维护投入较低的情况下，达到电网维护的最佳效果。实现电网维护的事半功倍，方便用户的统一高效管理，使用户能够及时、准确获得相关的数据信息，这就是对这种实时数据接入GE系统研究的重要意义所在。

一、国内外现状

GE自诞生以来就背负着“上帝之眼”的美誉。GE的出现，使人类可以在任意时刻、任意地点，通过反馈回来的卫星图片以及矢量地图的结合信息，观察到地球上任意一个角落的情况。现如今，随着科技的进步，GE系统已经在地图定位、海上救援等领域实现了高效应用，可以说当今正是GE系统普及的时代。电网故障报警系统的使用和普及程度更是不可与同日而语，这项报警技术从诞生之日开始，就得到许多电网维护单位的重视，在较短的时间实现了较大范围的普及使用。从18年3月份起，对于这两项前沿科技项目的集成应用开发就已经正式开始，时至今日，集成应用的设计和开发阶段已经告一段落，有关项目的正式投入也正在有条不紊的进行当中。至于实际的实时数据接入的情况，还处在初始阶段，很多难关还有待实践来克服。

二、实时接入方法

（一）接入背景

GIS系统是基于Google Earth系统平台的电力地理信息系统，简称DICGIS，它是当前数字电网建设的解决方案之一。该系统构建在电力广域网及供电企业内部局域网之上，采用客户端、应用服务器或服务器（B/A/S）的软件体系结构而设计并构建。一般的系统由基于GE平台的电力服务系统客户端、应用服务端、数据库服务端和移动信息端四个部分组成。电网故障报警系统，属于电力技术领域。所设置的配电线路中连接有故障检测器，配电线路所属的分支线路上分别设置有多个电流互感器，这里的电流互感器用于采集电网上的电流信号，然后连接到故障判断电路，同时故障判断电路上也都设置有故障等级判断单元和信号发生器，当配电线路中有故障存在时，信号发生器就会将故障信息反馈到监控中心，实现报警的功能。

（二）实时接入的一般方法

要实现GE和电网故障报警系统的实时接入，一般来讲需要四个基本方法，首先是WEB Service服务推送。WEB Service是一种可以让不同机器之间无需借助外部辅助系统就可以实现数据交换的技术。WEB Service可以无视平台的语言以及内部协议，达到高效、稳定的数据交换条件，这是实时接入的基础部署。数据通信还需要一个双向的通信接口方案来实现，这就是第二个基本方式——Socket数据通信接口。建立一个网络通讯至少需要一对socket接口，它可以实现GE和电网故障报警系统之间的通信，还可以实现电网故障报警系统与监测系统的通信。第三个方式中间数据交换也是非常重要的一环。它的重点是将分散建设的若干系统信息进行排序整合，通过中间数据交换平台，实现数据整合，提高信息资源的利用率，完成数据的处理工作。最后，就是短信息分解接入。当信息数据处理完毕之后，我们就需要对处理好的数据进行分级汇报，通过接入短信息发送系统从而将实时出现的故障信息快速稳定地发送给有关的值班负责人员，让他们第一时间得到有关故障的最新情报。

这四种接入方法是目前规划较为完善有效且适用于信息实时接入的有效方法之一，该方案较为稳定且完善，在实时信息接入系统的实际使用上发挥着举足轻重的作用。

（三）接入的实现

基于三维GE系统电搭建的GIS平台是以GIS地理信息系统作为监测窗口的，当故障检测器监测到配电线路出现问题之后，它会将有关信息通过无线模块传输到GIS中的智能化故障管理系统。安装在各个易发生故障支路的故障检测器会实时监控电路的工作情况，当配电线路出现短路、断电、接地故障等情况的时候，它就会第一时间将采集到的特征数据传送到检测中心，监测中心将数据传给GIS系统的同时，还将把数据通过短信息分解发送到值班维护人员的手机上，使有关人员能够第一时间收到准确有效的维护信息。该系统综合了一整套故障监测、移动通讯、计算机技术等多方面技术合于一体的多功能多平台维护报警管理系统，它能通过系统结构算法和数据匹配的方式，实时报送故障的影响数据，包括影响用户数量、线路明细、位置信息、路径范围等等。通过这些技术的辅助，维护人员可以在足不出户的情况下高效得知故障发生的具体信息，进行故障排除，有效减少了人力投入，也使维护变得更加科学、更加有针对性。GE凭借高素质的三维实景图独占鳌头，利用其高效且富有创造性的观察方式时GIS平台变得更加强大，其独特的共享和开放性是其他GIS平台所不能比拟的。本系统开创性的利用了GE和电网故障报警系统相结合的方式，极大的扩大了原先报警系统的功能范围，实现了高效准确监测供电范围内全部配电线路的工作情况。不仅如此，当在传输电路上加上抗干扰设计之后，减少了高压对系统的干扰限制之后，检测单元就可以应用在电压等级不同的配电线路上，这样，就能更好的把线路管理工作统一到一个GIS平台当中，因此，GIS的潜力还将比预料中的要大许多。相信随着GE和科技的发展，一些有待解决的问题也可望得到逐步的解决，基于GE的电网故障报警数据系统也将逐步完善且丰富起来。

参考文献：

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