GIS技术上的低压集抄信息化工程管理体系概述

第一章绪论

1.1研究背景

随着科学技术进步和经济全球化，社会经济的快速发展，电力在中国有着能源产业的支柱地位，现处于一个髙速发展的时期。我国电力已作为一种商品形式进入了市场，但在用电核算与收费、相应的电力能源消耗计算、计费系统的控制和管理等方面都需要进一步改革和完善，城市电力公司正在进行对城镇居民住宅实行一户一表工程，这项工程不但能够增强用户用电的安全可靠性和收取电费的合理准确性，而且还能使居民对生活用电的需求得以满足，同时提高供电服务质量。然而该工程也给电力企业带来了十分大的工作量，一个中等城市户表数多达十万台左右，这样不仅有大量的配电线路需要进行改造，更有庞大的抄表收费工作要做。一直以来，传统手工抄表方式被电力营销部门作为主要方法而使用，不过这种方式存在有种种弊端，具体表现为不能及时的获取用电数据、抄表效率不高、工作人员工作时存在误差等，并且对无理欠费用户和窃电用户缺乏有效的控制和核查手段，线损缺乏有效的降低方法，想要对用电情况进行科学的统计和分析的难度很大，电力营销企业的信息化程度较低，难以提供高质量的供电服务。为此，近些年来相当一部分科研单位和制造部门，借鉴国外的先进技术，创建了不同种类的低压用户集中抄表系统。供电企业与银行进行合作，这样传统的抄表方式和收费工作有了变革性的改变，远方集中抄表技术改变了以往抄表工作中工作量大，电表分散和周期长的问题。银行划拨收费的方式，使得缴费和收费工作量都显著减少。并且实时准确的获取用电数据，让用电管理、用电分析、用电监察和线损计算有了可靠的依据，使得用电管理的水平大大提高。随着科学技术和社会经济的不断进步与持续发展，远程集中抄表系统作为一种良好的技术手段近一步为用电管理提供帮助。

居民低压集抄系统是对低压电力客户进行电能量远程采集、控制的系统，它基于现代化电子、通讯、计算机等技术而设计。电能表、采集器、集中器、通信通道、主站系统是其主要构成部分。（1）电能表。记录保存用电信息，按需上传。（2）集中器。对表计档案进行管理，根据需求定时或不定时的抄读电能表相关数据并进行存储，根据系统要求实现与主站的通信，并响应主站的命令，将存储的电能表数据信息等主站需要的相关信息传送到主站数据库。（3）釆集器（采集模块。将电能表与集中器进行连接并提供通讯方式的转换，同时具有电表数据的储存功能。（4）通信通道。集中器与主站和采集器或电表之间的通信，集中器和主站之间的通信通道称为上行通道，和采集器或电表之间的通信通道称为下行通道。（5）主站系统。对设备档案进行管理，定时或不定时的抄收居民或商业用户的电表电能量数据，对集中器的通信及操作参数进行设置。与电力营销系统进行数据交换，并实现电费的计算实收、负荷控制、数据的浏览分析、票据打印、统计报表等相应功能。居民低压集抄系统的构建和实施对电力的资源管理有很多的帮助：（1）将抄表数据的准确性和可靠性大大提高。（2）有效遏制电费拖欠问题。（3）及时检测出用电异常状况和偷窃电力的行为。（4）提高工作效率。（5）提升优质服务水平。

1.2研究目的及意义

为满足国家电网公司在用电信息采集系统中对低压台区建设的要求，把统一领导、统一规划、统一标准;的建设原则作为建设的主要目标，依靠计算机技术和GIS技术等信息化方式，通过研究分析GIS的特点及施工管理的要求设计开发一套基于的低压集抄信息化施工管理平台。系统的设计以最大化的发挥GIS的专业特色及功能特点，实现对集抄系统施工的管理，并能以最优的方式与施工管理进行结合为目标，分析GIS中数据的分析管理能力、图形的显示手段和整个装表施工过程的具体结合方式，如何实现对装表施工过程的信息化管理，减少手工管理工作量，为终端采集设备的安装与调试流程给予指导。通过结合整个施工流程，设计出系统中项目施工计划、台区勘察、施工过程、施工人员管理等相应模块，并对集抄系统的调试与维护及后期敌障抢修提供管理保障。

第二章基于GIS开发的相关技术基础

2.1GIS概述

2.1.1GIS概念

GIS地理信息系统是结合了计算机软硬件系统、地理学相关分析方法、测绘与遥感技术功能的一个技术系统，它的研究对象是整个或局部地球表层空间中分布的相关地理数据，能够实现对数据的各种处理，凭借获取、存储、处理、管理、分析、显示和表述等操作可以为相关部门提供辅助决策；地理信息系统的基本运作过程是，通过对属性数据、空间区位数据、实测地图数据、遥感影像数据、及其相互关系的统一处理和管理，来研究和解释一定地理区域内存在的各种现象和过程，最终为政府管理、部门规划和人员决策提供帮助。

在地理信息系统的简称GIS中，其S;的含义随着时代的发着而不断变化着。20世纪90年代以前，S;的含义多以系统;来解释。它是从技术和方法的层面来阐述地理信息系统，作为一个特殊的计算机系统，它所要针对的对象侧重于资源、环境、区域等相关专业，借用的手段包括常见的数据采集、处理、管理、分析等。20世纪90年代，凭借对地理信息系统理论的近一步研究，发现地理信息系统不单单是技术，还有许多理论知识需要进行更深层的探索与研究，采用科学;来描述GIS可能更为准确。进入21世纪随着数字化、网络化、信息化向更深层的发展，互联网与空间地理信息系统相互合作，数字地球、智慧地球逐渐的从理念设想转变到了实际应用，地理信息的服务渐渐融入进了人们的日常生活中。Google Earth、百度地图、SoSo街景等逐渐成为人们生活的一部分，S;的含义演变为服务Service;顺理成章。

GIS所涉及的范围十分广泛，要想深入了解，必须从不同的角度加以分析。地理信息系统首先被定义为一门新兴交叉学科，其研究对象包括空间信息的表述、储存、分析处理和显示等方面，是对以上各方面的理论和方法进行系统性研究的学科；其次从技术和操作层面上看，它又属于计算机技术系统，通过多种空间运算和解析分析地理空间数据库所提供的数据，输出查询和分析结果，服务于地理研究和空间决策。

2.2GIS开发模式

随着信息技术的不断发展，GIS在越来越多的领域获得了应用，但这些领域的应运侧重点各不相同，应用型GIS的开发切合实际需求，迫切需要引起人们的注意。目前应用型GIS的开发方式有独立幵发、单纯二次开发和集成二次开发，这三种最常见的方式。

2.2.1独立开发

独立开发是指开发者釆用某种程序设计语言，从开发系统的底层入手，进行GIS功能的开发实现。它的算法是依据特定的操作系统平台来实现，由开发人员依据情况选定一种程序设计语言，而不需要依赖任何与GIS功能相关的开发软件，不管是对空间数据进行的获取、编辑和分析处理，还是随后的结果输出，都是按一定的编程实现。

这种开发方式的优点在于开发者是从系统的底层设计入手，有利于系统中各个部分形成紧密的结合，从而从总体上控制所有的程序，这样可以使得整体综合程度提高而且增加了系统的整体运行效率。另外，这种开发方式不基于商业GIS工具软件，直接降低了开发所需的成本，但是由于GIS的专业性和复杂性，不但要求开发者有很强的软件开发能力，还要求有很扎实的GIS专业基础知识，工作量十分巨大，开发周期长。与商业化的GIS工具软件相比，独立开发耗时耗力、开发周期长的缺点也是不容忽视的。还有最重要的一点，独立幵发的软件在性能方面也远逊于商业化的GIS，再者，开发者所消耗的时间和精力与用来购买GIS工具软件所节省下来的钱相比，要花费的大得多，系统的稳定性也需要长时间的检验，软件需要根据具体情况不断的进行测试和修改。

2.2.2单纯二次开发

完全采用GIS工具软件所拥有的二次开发语言，来完成的应用系统的开发被称为单纯二次开发。在开发时，依靠原GIS工具软件作为幵发平台，结合软件提供的宏语言，开发特殊目的的应用程序，以满足不同的应用对象的需求。幵发过程省时省心，还可以很好的利用GIS基本功能。但这种方式同样也有很多弊端，作为编程语言的宏语言，有个不可避免的缺陷就是它的功能极弱，在进行二次开发时，造成应用程序的界面不够美观；还会出现在二次开发环境中，由于软件自身的语法规则和习惯方式，造成语言通用性差的问题，对于用户和应用幵发者无形中增加了他们学习上的负担，因为他们需要投入大量的时间学习二次开发语言，才能熟悉和掌握这种陌生的开发环境；从以上可以看出，单纯二次开发确实有它自身的一些优势，但也因为专业软件通用性差的问题，也会制约软件的幵发，系统能够实现的功能也有限，难以处理复杂的问题。

第三章基于MapX的组件式GIS二次开发......15

3.1组件式GIS平台构建的技术背景.......15

3.1.1面向对象技术.........15

3.1.2COM技术........17

第四章基于GIS的低压集抄信息化施工管理系统设计........27

4.1系统需求分析.....27

4.2系统的总体设计.........28

第五章基于GIS的低压集抄信息化施工管理系统的实现.......42

5.1系统的开发环境搭建........42

5.1.1系统开发环境........42

第五章基于GIS的低压集抄信息化施工管理系统的实现

5.1系统的开发环境搭建

5.1.1系统开发环境

操作系统：Windows XP

开发工具：Microsoft Visual Studio 2008

编程语目：C#

系统数据库：SQL Server 2005

GIS模块开发工具：MapX

5.2施工管理功能的实现

5.2.1基础数据建立

基础数据建立模块中实现的功能有台区目录的维护、施工人员管理等内容，信息管理人员在施工前对需要施工的区域信息进行采集和维护。

1）台区目录维护。

在台区目录维护中信息管理人员通过选择基础数据建立下的台区目录维护选项，就会出现如图5-1界面，在此界面下可以对陕西省供电公司下的供电局信息、供电分局信息、变电站信息、馈路信息进行编辑，可以实现信息的添加，修改和删除等功能，并可以调整信息条目的排列顺序。

如上图所示对馈路信息的维护中可以对台区编号、台区名称、抄表员、抄表员联系方式、换表类型、台区地址等信息进行编辑，对变电站信息的维护中可以对馈路编号、馈路名称、所属变电站、台区数量等信息进行编辑，对供电分局信息的维护中可以对变电站编号、变电站名称、馈路数量等信息进行编辑，对供电局信息的维护中可以对分局编号、分局名称、变电站数量等信息进行编辑，对供电公司的维护中可以对供电局编号、供电局名称、分局数量的信息进行编辑。其中，台区信息的增加、删除和编辑可以通过RefionInfoBLL类中的AddRegionInfo方法、DeleteRegionInfoByBYQBH方法和UpdateRegionInfo方法来实现。

第六章结论与展望

6.1结论

为了实现国家电网公司低压台区用电信息采集系统建设的统一规划、统一管理的目标，本文在分析了国内外GIS在电力行业研究现状的基础上，介绍了GIS、组件式GIS开发、数据库、MapX组件等相关技术，并将它们有机的组合在一起，完成了基于GIS的低压集抄信息化施工管理系统的设计与开发，详细描述了系统各个模块功能的实现以及各个模块程序的实现方法。本次论文的主要成果如下：

1）分析了GIS的功能特点，并结合低压集抄系统建设管理的具体需求，探索了GIS和低压集抄施工管理的结合方式，并对系统开发所需的环境和工具进行选择，设计开发了基于GIS的低压集抄信息化施工管理系统。并对系统的总体框架、模块功能、数据管理、界面模式进行了详细分析。

2）通过C#。Net、MapX和SQL Server数据库平台，实现了系统的具体管理功能，将计算机技术、GIS技术和数据库技术有机的结合在了一起，尤其是地图应用模块的实现，将GIS功能应用于低压集抄信息化施工管理中，使地理信息科学应用于更加广阔的领域中。

3）通过系统的试运行，实现了对低压集抄系统信息化施工的管理，验证了本系统能够满足电力管理部门的业务要求，达到了高效管理低压集抄项目建设的目的，有效的推进了低压集抄项目建设的信息化管理。

6.2展望

随着社会经济的不断快速发展，电力以我国支柱性能源行业，处在一个飞速发展时期，电力作为商品已进入市场。国家电网公司要实现用电信息采集系统的信息化建设是一个长期而又艰巨的工作。本文对低压集抄信息化施工管理系统进行了较为全面的论述，开发和实现了相关的管理功能，但由于各种理论和操作技术上的限制，仍然有许多地方需要进一步的改进和完善，现将不足之处归结为以下几点：

1）系统的部分功能还需要优化和进一步的改善，以提高系统的全面应用能力，同时还可适当的增加系统的其他功能，使系统更加的全面和完善。

2）添加三维显示控件实现图形的三维显示和浏览、在三维图形上实现更准确的查询和演示等功能，更加直观的为管理人员提供所要了解的信息，有助于实现更为高效的管理。

3）GIS功能模块的应用还较为基础，一些复杂的空间分析功能和电力专业功能应用不多。在后续工作中应做进一步的深化研究，将GIS功能特点最大化的发挥出来。

参考文献（略）