0.引言
隨著地理信息系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中不斷被推廣，用戶開(kāi)始體會(huì)到通過(guò) GIS 系統(tǒng)提高企業(yè)管理效益和水平的重要性。但是在信息技術(shù)飛速發(fā)展背景下，封閉 GIS 系統(tǒng)的缺陷也凸現(xiàn)出來(lái)，例如：標(biāo)準(zhǔn)缺乏、系統(tǒng)封閉、地圖滯后、費(fèi)用難估、終端制約。在信息技術(shù)、通信技術(shù)，特別是開(kāi)放系統(tǒng)以及云概念發(fā)展背景下，聯(lián)網(wǎng)地圖應(yīng)用在開(kāi)放性和實(shí)時(shí)性等技術(shù)上獲得突破，為解決各種不同行業(yè)應(yīng)用提供了一個(gè)嶄新的契機(jī)。本文通過(guò)實(shí)例，分析了如何利用一款開(kāi)放地圖軟件，解決輸電線路運(yùn)維生產(chǎn)中實(shí)際遇到的問(wèn)題，為輸電線路運(yùn)維管理提升帶來(lái)的幫助。
1.開(kāi)放地圖軟件及數(shù)據(jù)文件介紹
奧維互動(dòng)地圖基于Google API、Baidu API、Sogou API的跨平臺(tái)地圖瀏覽器，優(yōu)點(diǎn)：支持谷歌地圖、衛(wèi)星圖、百度地圖、搜狗地圖等多個(gè)地圖的切換及離線瀏覽，支持PC版和安卓、蘋(píng)果、微軟windows等常見(jiàn)手機(jī)系統(tǒng)，支持各類GPS數(shù)據(jù)文件加載導(dǎo)入，支持好友定位交流功能。
KML文件：KML作為GPS文件格式通用性高，根據(jù)其代碼語(yǔ)法規(guī)則，利用Excel的公式功能編制《桿塔KML代碼計(jì)算器》或直接利用Excel轉(zhuǎn)換KML工具，生成包含桿塔GPS坐標(biāo)及桿塔其他相關(guān)信息的KML文件，(《桿塔KML代碼計(jì)算器》包含了桿塔的位置、塔型、呼稱高、全高、絕緣子、檔距、跨越物等一系列信息)。
圖1 桿塔KML代碼計(jì)算器部分截圖1
圖2 桿塔KML代碼計(jì)算器部分截圖2
利用奧維互動(dòng)地圖軟件，加載GPS坐標(biāo)(kml文件)，實(shí)現(xiàn)線路桿塔信息與地理信息緊密結(jié)合。
圖3 地圖加載線路數(shù)據(jù)信息后效果圖
2.實(shí)現(xiàn)輸電線路導(dǎo)航
以筆者所在單位河南為例，目前河南省內(nèi)超特高壓線路154條，9181公里，由于輸電線路條數(shù)多，分布廣，往往位于人跡罕至的野外，到達(dá)線路現(xiàn)場(chǎng)需要依靠傳統(tǒng)的人工帶路或者道路簡(jiǎn)圖，道路簡(jiǎn)圖制作復(fù)雜，耗時(shí)耗力，包含信息少，制作比例失真，地標(biāo)標(biāo)注不清，曾多次出現(xiàn)工作人員因看不懂道路圖或道路圖繪制不準(zhǔn)而無(wú)法順利到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的情況，嚴(yán)重耽誤了工作進(jìn)度，尤其是惡劣天氣或夜間故障巡視時(shí)無(wú)法順利達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)重影響了工作效率。利用該軟件平臺(tái)加載線路KML文件，可實(shí)現(xiàn)以下功能：桿塔定位、線路導(dǎo)航、巡視軌跡記錄。
2.1可以指導(dǎo)日常巡視工作
手機(jī)端可以語(yǔ)音導(dǎo)航，電腦端可以制作巡視路線圖。統(tǒng)一注冊(cè)后可以實(shí)時(shí)共享位置，實(shí)現(xiàn)到崗到位管理，提升巡視質(zhì)量。
2.2可以指導(dǎo)線路搶險(xiǎn)工作
軟件平臺(tái)上，可以呈現(xiàn)桿塔的三維地形，能從不同高度和不同角度對(duì)輸電線路桿塔所在地形環(huán)境進(jìn)行觀察。一旦線路發(fā)生故障，管理人員可以在第一時(shí)間內(nèi)掌握故障點(diǎn)的地理信息以及桿塔三維圖形，對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，指派工作負(fù)責(zé)人，快速尋找到桿塔故障點(diǎn)，消除故障，而不至于走錯(cuò)路徑，從而提高工作的效率。指導(dǎo)線路防雷工作。
2.3可以指導(dǎo)線路防雷工作
地形是影響輸電線路桿塔雷擊概率的重要因素，在傳統(tǒng)的線路防雷工作中，相關(guān)人員了解輸電線路的地形信息只能通過(guò)分析等高線圖、斷面圖進(jìn)行了解，在這種二維圖像中僅能看出線路斷面的高度差異，雖然等高線圖包含了三維空間信息，但是其屬于空間投影平面圖，直觀性較差。而通過(guò)該軟件平臺(tái)可以從不同的高度、不同的角度觀察輸電線路塔植所在的地形環(huán)境，在統(tǒng)計(jì)典型的雷擊地形地貌特點(diǎn)時(shí)更加準(zhǔn)確、高效。
圖4 手機(jī)端加載線路信息效果圖
3.制作高精度地理接線圖
輸電線路地理接線圖是電力運(yùn)行單位必須具備的資料，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)需要、巡視搶險(xiǎn)、污區(qū)分布、調(diào)度檢修、電力規(guī)劃等均需要基于該接線圖。目前已有輸電線路地理接線圖信息量較少，線路多為簡(jiǎn)單的線條表示，路徑與實(shí)際誤差較大?？紤]現(xiàn)電子地圖分辨率高，利用奧維地圖、桿塔GPS數(shù)據(jù)，利用photoshop拼圖，可繪制精確度高(1:50000及更高)、信息量大的線路地理分布圖(地圖分辨率可根據(jù)實(shí)際需要確定)。主要優(yōu)點(diǎn)有：
3.1 信息量大
地圖包含特殊區(qū)域分布情況、線路耐張塔(轉(zhuǎn)角塔)、線路走徑、電子地圖本身大量信息。
3.2 精確度高
桿塔位置、線路走徑誤差極小，地圖可精確到鄉(xiāng)村，高速、省道、公路等清晰可見(jiàn)。
3.3 直觀高效
更能直觀、真實(shí)反映超特高壓電網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境，為指導(dǎo)線路狀態(tài)檢修、新建工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)行、生產(chǎn)技改大修提供重要依據(jù)。
目前筆者分別以百度地圖、谷歌地形圖、谷歌衛(wèi)星圖為底圖制作完成三種類型的河南省內(nèi)超特高壓輸電線路地理分布圖。規(guī)格為1.2米×1.2米。
圖5 原地理接線圖
圖6 高精度地理接線圖(谷歌地形圖)整體效果圖
圖7 高精度地理接線圖(百度底圖)縮放至70%效果圖
4.制作高精度特殊區(qū)域分布圖
電力系統(tǒng)特殊區(qū)域分布圖是對(duì)輸電線路特殊區(qū)域(污區(qū)、風(fēng)區(qū)、雷區(qū)、冰區(qū)、舞動(dòng)區(qū)、鳥(niǎo)類活動(dòng)區(qū)、采空區(qū)分布圖)基于GIS(地理信息系統(tǒng))繪制，以用于指導(dǎo)電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行。
但目前分布圖并非每年進(jìn)行修訂，但線路新投運(yùn)較多，無(wú)法全部顯示。另分布圖本身無(wú)法精確到具體桿號(hào)，只能顯示大概范圍，在針對(duì)線路提出大修技改建議時(shí)，線路區(qū)段不能直觀查到。因此提出利用現(xiàn)有特殊區(qū)域分布圖與高精度輸電線路地理分布圖結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)高精度特殊區(qū)域分布圖的制作。
圖8 原污區(qū)分布圖效果圖
圖9 現(xiàn)污區(qū)分布圖整體效果圖
圖10 現(xiàn)污區(qū)分布圖放大后效果圖
此高精度、信息量大的特殊區(qū)域分布圖，可方便線路運(yùn)維管理，為生技、調(diào)度等部門(mén)提供依據(jù)，為事故分析、大修技改申報(bào)提供方便等優(yōu)點(diǎn)。
5. 在設(shè)計(jì)規(guī)劃等其他方面的應(yīng)用
該地圖軟件可以直接讀取CAD設(shè)計(jì)文件，也可以?shī)W維對(duì)象直接轉(zhuǎn)為CAD底圖，方便在CAD上精細(xì)設(shè)計(jì)，當(dāng)前線路跨越改造如高鐵、高速、外部遷改越來(lái)越多，需要重新規(guī)劃路徑、塔位，直接利用衛(wèi)星圖加載桿塔數(shù)據(jù)，整合環(huán)境保護(hù)范圍、重要管線、地方用地、新建道路，導(dǎo)至CAD上實(shí)現(xiàn)新塔位、路徑精準(zhǔn)規(guī)劃。
6. 結(jié)語(yǔ)
該地圖軟件基于百度、谷歌等大型地圖軟件公司API接口開(kāi)發(fā)，地圖基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)更新是由基礎(chǔ)地圖提供服務(wù)商在后臺(tái)來(lái)完成的，使用用戶幾乎沒(méi)有維護(hù)工作量，用戶需要維護(hù)的工作僅僅是電力設(shè)備空間數(shù)據(jù)，所以實(shí)際維護(hù)工作量比采用專用的GIS系統(tǒng)大幅降低，也因此能夠保證不會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)地圖的更新跟不上基建建設(shè)速度實(shí)際情況的數(shù)據(jù)不一致問(wèn)題。同時(shí)也大大降低了開(kāi)發(fā)難度、費(fèi)用。
該軟件結(jié)合桿塔GPS數(shù)據(jù)可以離線操作，不存在安全泄密上的問(wèn)題。
利用該地圖軟件結(jié)合桿塔GPS數(shù)據(jù)，可以提高電力部門(mén)的運(yùn)行管理水平，維護(hù)輸電線路的安全運(yùn)行，特別是范圍廣、地形復(fù)雜、發(fā)展較快的區(qū)域，利用文中提到的方法在地圖平臺(tái)上顯示的畫(huà)面以及高精度地理接線圖、特殊區(qū)域分布圖可為調(diào)度、設(shè)計(jì)、生技等部門(mén)提供了最新最準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料，從而實(shí)現(xiàn)了資源共享，提高了企業(yè)的投資效益，為運(yùn)行維護(hù)人員開(kāi)展事故分析提供了方便。同時(shí)，加強(qiáng)了運(yùn)行的巡視管理，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，也為將來(lái)實(shí)現(xiàn)在線管理和網(wǎng)絡(luò)化管理打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，具有在系統(tǒng)內(nèi)推廣的價(jià)值，下一步計(jì)劃嘗試基于該地圖數(shù)據(jù)在輸電線路三維建模上的應(yīng)用。
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