摘要：GIS是具有地理数据获取、存储、编辑、处理和显示功能的计算机应用软件系统。本文对电网GIS全过程管理及数据获取技术进行了重点论述。
关键词：电网GIS；全过程管理体系；数据获取
GIS是多种学科交叉的产物，是一门综合性技术。它建立在地理学和计算机图形学的基础上，涉及信息科学、空间科学和地球科学的多个学科如：数据库技术、CAD、软件工程、遥感技术、制图学等。
一、电网GIS数据全过程管理
1、数据全过程管理规范。电网GIS数据涉及三个不同的管理步骤：建设、竣工和运行。根据管理专业不同，可分为七类：发电、输电、变电、配电、用电、通信、公共设施。涉及数据管理的部门包括基建、运检、营销等业务和信息部门，这些部门存在严重的分散管理问题。
2、数据质量控制计划。目前，电网GIS平台的数据采集主要通过传统的测绘方法和传统的记录方法完成。因采集设备的多样化，以及手工记录设备的名称、相应的坐标编码、相应的照片编码及相关属性，使现场数据采集存在数据源分散、数据格式不一致等问题。同时，外业数据采集大多由多组人员同时进行，采办人员习惯和素质的不同，会造成采集内容不符合规范、误采、漏采、属性差错等问题；在一对多的工作交流方式下，内部和外部人员沟通及理解的偏差，也会影响数据结果的准确性。对数据结果的验证，当前采用人工内业检查和外业按比例抽查检测的方式，难免出现遗漏情况。
二、GIS移动采集终端信息安全
1、基于软硬件转换技术的最小使用原则。对PC型台式移动终端，需安装终端安全控制软件进行安全加固，并通过安全加密卡进行认证，去除多余的网卡、卡槽等无用硬件，以确保其无法连接到Intern。对移动终端操作系统，应删除预先安装的多余APP程序，关闭不必要的端口和应用，建立非法的APP程序安装限制策略，在启动过程中进行系统程序的一致性检测。移动采集终端只有经过安全接入系统的注册、监控和审计后，才能连接到电力信息网。
2、APP软件系统信息安全加固技术。对与生产操作相关的移动手机终端，可使用工业移动安全加密卡，加载终端安全控制软件并绑定专用APN进行安全访问；对已注册并连接到电力信息网的终端APP软件，应进行随机的安全监测和系统程序被非授权修改监测等，确保终端信息安全。安全信息加密样机必须经过专门的安全机构测试，出具该型号的加固和使用方案，并监督实施。
3、GIS传输数据加解密技术。电网GIS数据中蕴含着丰富的地理信息数据，因此有必要研究业务数据的加密存储和通信，在移动终端或计算机的硬件中固化相关的敏感参数，并部署带有安全加密芯片的加密卡，以及相关的安全访问软件在不同的终端上。在数据传输过程中，提供基于数据库、文件等数据格式的“安全裸数据登陆”功能，提供白名单、数据格式定义、应用层网页URL控制、关键词过滤等功能，并提供XML-RPC调用接口、Web服务调用接口的安全过滤和访问控制。
三、基于移动终端的自动采集
1、业务系统集成技术。电网GIS平台与PMS系统集成，维护电网资源空间信息和属性信息的一致性，为PMS系统提供各种电网空间信息服务。电网GIS平台通过网格资源的图像管理功能，实现相关资源的图形化建模维护和专题图管理，调用PMS生产系统的服务来实现设备台账信息的维护、关联和查询。PMS生产系统集成了电网GIS平台的典型应用框架，调用空间信息服务，实现了与生产业务相关的GIS功能，主要包括设备查询与定位、统计分析、设备异动管理、专题图管理、电网分析等相关生产管理GIS应用。另外，移动终端与各种业务系统的集成，主要实现移动终端与PMS平台、GIS平台等相关业务系统的集成。任务数据由移动终端自动下载并加载，任务完成后，自动处理并提交结果数据，形成标准工作结果，从而实现移动终端与业务系统间的互动。
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2、移动终端通用技术。移动终端通用技术包括认证技术、任务处理技术、高精度采集技术、数据上传下载技术、数据自动处理技术、移动终端与采集设备接口技术等。该技术保证了在使用移动终端工作时，达到工作任务的合理化下达接收，统一数据源与格式，电网设备采集全面覆盖，采集过程优化，数据处理自动化程度高，极大地提高了采集精度和效率。
1）身份认证技术：用户通过移动终端登录设备的认证功能，实现与GIS平台组织机构及用户、密码同步更新功能及终端登录验证。
2）任务处理功能：接收应用服务器的任务和状态显示（任务打开、执行、关闭），在任务关闭前执行任务的完整性、合理性、拓扑连通性检查功能。
3）采集精度技术：利用采集设备提高数据采集的精度，如可通过增加无线路由器增益天线，来提供厘米级的采集精度。
4）数据上传和下载技术：利用适当的地图切片规则实现终端地图和数据模板的下载和加载，将数据结果自动上传到应用服务器。
5）数据自动处理技术：根据建立的数据自动处理规则，将移动终端采集的数据和图像自动填充到标准数据模板中，实现数据的自动处理、统计和分析等。
6）移动终端与采集接口技术：在移动终端中集成WiFi、3G、蓝牙和有线数据接口，实现移动终端与RTK、全站仪等采集终端设备间的数据传输，并转换成本机可读数据，实现采集源的全覆盖。
7）照片、二维码和RFID自动识别技术：集成了照片拍摄功能、二维码扫描功能、RFID自动识别功能，通过算法，自动识别和提取铭牌信息，实现自动化直接添加到台帐数据模板中。
3、数据自处理技术
1）移动终端外业采集技术。移动终端用于现场数据采集，分为初步准备、现场采集和任务完成三个阶段。在初步准备阶段，移动采集终端主要用于接收GIS发布的采集任务，根据任务内容收集所需的测绘数据，进行现场调查，制定数据采集方案。采集方案完成后，现场数据采集即开始。在这个阶段，移动终端被用来收集与其他采集设备的专业数据，以及数据完整性、合理性、拓扑连接性等综合检查，在检查数据正确性后，自动处理输入到基本数据台账模板中，形成并提交数据结果。在任务结束时，结果数据将被上传到相关的业务平台。同时，为完成地形图的绘制任务，移动采集终端可在采集现场与其他采集设备进行数据采集，然后将地形数据导入电网计算机进行地形图绘制。
2）自动解算集成技术。在传统的电力设备数据采集过程中，因特殊情况不能捕捉到关键点，往往在内部处理中采用几何算法手工求解和添加，无法保证数据的质量。本文结合移动终端，借助于其他测量仪器（如全站仪）进行特殊点的几何解算，以获得特殊点的坐标信息，从而保证了数据采集标准化和质量要求。
3）数据集成验证技术。在现场数据采集的过程中，通过建立质量控制方案和质量综合校准算法，对原始数据或中间数据进行自动或半自动分析，从而实现点距线路拐角和扑连通性等的完整性、合理性校验。比如，在杆塔关联像片自动化校验时，由于测量点和照片都具有时间属性，所以像片拍摄顺序的标准化需从全景到走廊（全景-塔头-基础-铭牌-走廊），因此校准算法可自动检查杆塔和照片是否正确相关。即检查在该塔位的所有像片中全貌像片是否最早出现，如果不是，那么这些照片的对应关系可被判断为是错误的。
四、结语
综上所述，作为国网信息化建设的重大工程，电网GIS空间信息服务平台是构建在SG186工程一体化平台之内、实现电网资源的结构化管理和图形化展现、以面向服务的架构为各类业务应用提供电网图形和分析服务的企业级电网空间信息服务平台。随着电网GIS数据在行业中的不断发展和深入应用，相关业务应用对电网空间信息的应用需求将越来越迫切。
参考文献：
[1]郭登峰.面向智能电网的GIS空间信息服务平台的研究与构建[J].电力信息化，2015（10）．
论文作者:程修远,成冰洁
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/7
标签：终端论文; 数据论文; 电网论文; 技术论文; 数据采集论文; 信息论文; 设备论文; 《基层建设》2018年第34期论文;