（CS38 厦门亿力吉奥信息科技有限公司）

1.概述

地理信息系统（Geographical Information System，GIS）是根据计算机科学、地理学、测量学、遥感学、环境科学、空间科学、信息科学、管理科学理论知识，由计算机系统、地理数据和用户组成的，通过对地理数据的集成、存储、检索、操作和分析，生成并输出各种地理信息，从而为土地利用、资源管理、环境监测、交通运输、经济建设、城市规划以及政府部门行政管理提供新的知识，为工程设计和规划、管理决策服务的信息系统。

由于电网企业的资源及资产具有空间分布广泛、种类繁多、网络结构复杂的特征，使用GIS可有效提升电网资源及电网生产、运行、营销等业务的辅助管理水平，自20世纪80年代起，国内外电力企业逐步开展电力GIS系统建设。从最初的分专业GIS系统逐步发展成可实现发电、输电、变电、配电、公共设施、通信等各类电网资源的统一结构化管理和可视化展现，以面向服务的架构（SOA）为各相关业务应用提供空间信息图形和分析服务的企业级地理信息公共服务平台，从而形成电网企业“一张网”，为提升电网精益化管理水平和构建坚强智能电网提供重要支撑。

厦门亿力吉奥信息科技公司一直致力于电网GIS相关研究和应用，目前已形成基于电力GIS基础软件平台（EPGIS）的电网GIS空间信息应用整体解决方案，覆盖电网生产、防灾应急、营配用电、通信管理、电网规划、电力物联网等应用。

2.整体架构（见图1）

图1 整体架构

兼容ArcGIS、GeoStar等主流的通用GIS平台，研发具有自主知识产权的电力GIS基础软件平台：EPGIS（Geographical Information System For Electric Power），通过与电网业务应用需求结合与提炼，在此平台基础上构建各种电网GIS业务应用，实现地理空间信息技术在电力行业的成功应用，取得了显著的经济效益和社会效益。

3.主要功能

1）电力GIS基础软件平台——EPGIS

为了使GIS技术更好地服务于电力企业的信息化管理，结合电力业务需求与特点，以空间信息通信技术、计算机技术、网络技术等为支撑，自主研发了电力GIS基础软件平台（EPGIS），主要包括图形管理平台、图形服务平台、业务构件平台。

① 图形管理平台：该平台通过对电力设备对象模型的抽象，形成快速二次开发平台，实现各种电网资源图形管理功能。该平台通过配置方式定制电网设备模型，实现空间属性、设备图元、台账属性、拓扑连接关系等模型的统一维护功能。其中动态界面库支持配置定制并可自行扩展，可为不同行业GIS应用系统的快速开发提供支持。平台基于GIS空间网络拓扑和CIM公共信息模型实现了一系列自动成图、布局算法的封装管理。

② 图形服务平台：该平台采用SOA架构，对通用GIS平台进行服务封装和发布，提供静态栅格和动态矢量数据访问、分析服务。该平台从底层到二次封装均拥有自主知识产权，有效解决海量空间数据高效访问技术难关，而平台应用投入及运维费用低，仅为同类主流平台的35％，电力业务功能支撑上超出国外同类产品，并在数据浏览等关键性能上高出20％。

③ 业务构件平台：该平台基于泛MDA架构以模型驱动实现通用性业务，以原生语言插件满足个性化需求，拥有灵活可插拔插件体系。该平台提出“流程组”的概念，在组内定义业务流程最大功能集，同组内可定义多个业务流程，兼顾流程标准化及个性化，流程引擎提供流转规则、节点功能、执行者绑定、流程监控全过程的模型驱动实现，拥有完善的插件体系。

④高级应用模块：在图形管理平台、图形服务平台、业务构件平台的基础上，构件了三维GIS、移动GIS等高级应用模块，可对输、变电三维展现，电网现场作业等应用提供支撑。

2）电网生产GIS应用

将3S+C（GPS、GIS、RS、Communications）技术充分应用于电网生产运行管理业务系统中，能够有效地将电网地理信息、设备接线图信息、设备台账和运行维护信息、业务流程信息、实时监测信息等数据有机结合进行统一管理，实现了跨部门、跨地域的数据、信息共享。

3）防灾应急GIS应用

实现集灾害在线监测、预警、预案、查询分析、报表、应急值守、电网21个业务系统信息集成，电网在线综合评估、辅助调度、应急指挥决策、抢险救灾、资源调配、灾患综合治理与应急演练于一体，实现防灾、减灾、治灾全过程管理。提高生产和管理的决策水平和应变能力。基于此，使电网运行管理工作、电网灾害预防工作方式革新，摆脱传统作业模式，增强电网系统的灾害预警、灾害预防、灾害处理等能力。

4）营销GIS应用

构建用户资源与电网设备资源一体化的电网拓扑模型，借助详细的地理背景信息和电网拓扑信息，实现营销业务基于GIS的应用，包括新装/增容及变更、抄表管理、用电检查管理、95598业务处理、计量点管理、电能信息采集、线损管理、能效管理、客户关系管理、客户联络管理等GIS应用。提供可视化展示用户与设备信息、快速定位客户报修地址、研判故障原因、调度抢修资源，为客服人员快速准确地答复客户的用电咨询提供依据，极大地提高了客户服务响应速度。

5）通信管理GIS应用(www.daowen.com)

基于电网GIS平台的电网通信资源管理应用，实现光缆的资源信息与电网地理信息紧密结合。系统可对静态资源进行统一管理、调配，对所有资源信息提供编辑维护、存储备份、实时监控、及时更新、查询统计及分析，并在此基础上，实现光缆巡视、光缆路由运行工况实时监测等应用。

6）电网规划GIS应用

电网规划辅助决策支持系统涵盖主网、配网、通信，为电网规划设计人员提供全面的、动态的现有和规划电网的地理信息资料；以地理背景为基础，进行直观的电网规划设计，开展变电站站址优选，输配电线路优选，基于GIS空间的负载预测和电网规划方案优选，提高城市电网的规划设计水平。

7）电力物联网GIS应用

电力物联网应用基于GIS地理图形和电网地理接线图实现电网各环节环境信息及设备的运行状态信息状态监测、故障与防盗预警等，结合图形化展示，直观地反映和显示资产地理位置、环境条件、生产厂家、设备参数、从招标到当前环境的相关信息、资产当前状态等各种数据。主要涉及：绿色机房能效管理、变电站智能化辅助管理、移动视频与现场作业监管、输电状态智能监测及融合通信、配电线路状态协同感知与预警和电力资产全寿命周期管理等物联网应用。

4.关键技术

1）面向服务的架构

EPGIS平台内各组件间以及整个平台对外的服务架构设计上采用面向服务架构，实现整个平台内部组件间的标准联通，并能对外提供全方位的一致的服务。通过空间信息服务向其他应用系统提供GIS数据和功能服务，同时也能通过业务服务获取其他应用系统的业务数据和功能服务，以实现业务数据和功能服务的交互。

2）模型驱动

将智能电网GIS业务需求转化为电力设备/设施模型，通过对电力设备/设施数据结构、数据约束和操作的抽象，实现不依赖具体设备类型的逻辑组件。系统运行时，读取模型数据，根据运行状态和模型数据设置功能组件，满足业务需求。

3）电网图形一体化

对各专业、各电压等级电网设备建立统一的图形存储、展现和连接关系，通过统一设备分类和标识、统一设备模型、统一数据存储、统一图元标准来实现电网图形一体化，有力地支撑了智能电网的可视化管理需求。

4）电网空间数据时态化管理

电网GIS空间信息应用中对时态的支持包括：①电网资源变更管理，含运行状态变更和运行位置；②支持电网数据时间维度的版本管理、历史版本回溯。

5）基于CIM的电网数据交换技术

电网模型（电网图形、电网拓扑、资源属性）吸纳和融合了IEC CIM模型技术，通过对象的唯一有效标识，系统间的模型、对象属性数据可以更好地实现交换。采用标准的电网数据交换格式来进行交换，电网拓扑数据、资源属性数据可以通过CIM XML来表达；电网图形数据可以通过SVG来表达。

5.适用范围

电网GIS空间信息应用实现对电网发、输、变、配、用、公共设施、通信等电网资源的台账信息、空间位置信息和电网拓扑信息的统一管理和综合展现，从而构建统一数字化电网，提升电网的精益化管理水平。通过与生产、营销、ERP、调度、通信、规划设计、应急和实时系统等电力业务应用集成，提供运行分析、潮流计算等功能，为智能电网的经济、高效运行提供辅助决策，并提供高效的拓扑分析、网络重构等，辅助支撑智能电网自愈。

6.应用情况

通过多年的研发与应用，基于EPGIS构建的各类电网业务系统已在多个省市的电力公司进行了深入广泛的应用，例如国家电网公司总部应急管理应用系统一期建设及湖南、湖北、新疆、上海等电网应急管理应用系统，福建电网生产管理系统及防灾减灾管理系统，重庆营销管理系统等，EPGIS平台均提供了优良的空间信息技术支持。

特别是基于EPGIS的技术核心，实现了国家电网公司电网GIS空间信息服务平台的研发与建设，并逐步分批次在国网公司下属的28家单位进行实施推广工作，后续电网GIS平台与各业务系统的应用集成，将进一步加强电网GIS对智能电网建设的支撑与推动作用，促使电网更加互动、智能和高效。