广东省电力系统防污电子地图管理系统的研制开发

电力18讯：    
    摘　要：采用国内最新的地理信息系统，在广东省行政电子地图的基础上开发广东省电力系统污区分布电子地图及输电线路分布电子地图的同时，开发了广东省防污管理数据库。在这个开发过程中，解决了几个关键的技术问题，使防污管理数据库和电子地图有机地结合起来，实现了广东省电力系统线路和变电站（水、火电厂）防污秽工作的计算机动态管理，更好地指导电力生产安全运行。
关键词：地理信息系统；电子地图；污区分布；数据库；防污管理

中图分类号：TM852；X505；P208　　　　文献标识码：B


1　基本情况
　　随着计算机软件技术的发展，地理信息系统（GIS）已在各行业发挥越来越重要的作用。借助于GIS，利用mapinfo开发工具，广东省电力试验研究所在广东省行政电子地图的基础上，研制开发了广东省电力系统线路和变电站（电厂）分布图层及其污区分布图层，从而形成污区分布电子地图，并在Foxpro下开发了相应的防污管理数据库。通过数据格式的变换，建立电子地图里的输变电设备与防污管理数据库的数据一一对应关系，直接形象地反映出线路及变电站（电厂）地理位置、环境条件、污源情况、污秽等级以及各种防污数据（包括设备外绝缘水平、盐密值、污闪情况、杆塔参数、线路参数及清扫情况等）。这样，管理人员可以随时了解广东省电力系统防污情况，及时修改污区分布图，并实施各项反事故措施，使防污管理工作踏上现代化管理的新台阶，更好地指导电力安全生产。

2　关键技术
2．1　广东省行政电子地图的选择
　　广东省行政电子地图是污区分布图电子地图的基础，地理信息系统的开发工具是研制污区分布图电子地图的必要条件。因此，正确选择广东省行政电子地图及开发工具是我们需要解决的第一个问题。我们选择行政电子地图时着重考虑以下几方面的内容：
　　a）要求行政电子地图的信息量多，能提供各地区的行政区域边界、环境状况、河流、公路、村庄以及一些特殊用户的信息，通过这些信息，我们可以得到各地区污源分布的重要资料；
　　b）要求电子地图的比例尺尽可能小，这样局部地区的信息会更详细、清晰；
c）要求各图层的界面清晰、功能完善。
　　经过反复比较，我们选择了250 000∶1的广东省行政电子地图，它采用双标准纬线等角圆锥投影（即兰伯特―亚尔勃斯投影），投影角度φ1＝21°30′，φ2＝24°30′；投影范围为东经109°30′～117°30′，北纬20°00′～25°40′。它包括了市点位、市注记、县级点位、县级注记、镇点位、镇级注记、国道、国道注记、省道、省道注记、高速公路、铁路、乡级公路、航线、水系、特殊用户、经纬网、县级境界、地市境界等19级图层，具有放大、缩小、平移等功能。
2．2　地理信息系统（GIS）开发工具的选择
　　对地理信息系统（GIS）开发工具的选择，我们也进行了一些调查，最后选择了美国MapInfoCorporation出版的MapInfo4．1＋MapBasic作为开发工具。MapInfo在桌面地图化领域一直处于较先进的地位，可用它进行复杂的地理分析，诸如重新分区，与远程数据连接，创建强调自己数据特性的专题地图等等。另外，它还有自动跟踪，地图裁减，ODBC表支持，重新设计标注，无缝地图图层控制等许多特性。
2．3　线路及变电站（电厂）分布图层的研制开发　　

广东省电力系统线路及变电站（电厂）分布图层的研制开发是一个非常庞大、艰巨的工程，需要做以下工作：
　　a）测量广东省内所有110 k V，220 kV及500kV等级线路的每座杆塔经纬度坐标及每座变电站（电厂）经纬度坐标，完成这项工作用了1年的时间，统计了大量的坐标数据；
　　b）根据经纬度坐标数据，在计算机桌面上的广东省行政地图中的相对应位置“绘制”出线路杆塔和变电站（电厂），并连接成线路；
　　c）对数据进行处理。这个过程就是数据的“地图化”，它将110 kV，220 k V和500 kV线路及变电站（电厂）各制成一个图层（其中将地图放大到合适的比例，就可见到杆塔的具体分布位置。），这些图层可以随时更新，若有新增线路或修改线路，还可将最新数据通过“地图化”制成新的图层。
2．4　污区分布图层的研制开发
　　根据国家标准GB／T16434―1996《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级外绝缘选择标准》的要求，把污秽等级分为5级，其中0级污区用灰色表示，Ⅰ级污区用兰色表示，Ⅱ级污区用黄色表示，Ⅲ级污区用绿色表示，Ⅳ级污区用红色表示。广东省电力系统防污电子地图管理系统是以1996年正式出版的广东省电力系统污区分布图为蓝本，将污区分布图通过电子扫描成计算机地图，再将之具体矢量化成最后的电子地图。“矢量化”是一个很重要、也较繁杂的步骤，矢量化前的地图只能作为背景图，它不能携带相关的信息数据，也不可更改。而矢量化后的电子地图就能连接数据库，显示相关信息数据，并且能方便修改污区分布区域的位置、大小以及污秽等级。矢量化后的电子地图每一级污区为一图层，共5个图层。将来随着环境的变化，通过地图的“矢量化”，可以在计算机桌面上，在原有污区分布基础上方便地修改新污区的分布，将修改结果存为一计算机文件，报批后即可用此文件覆盖原有污区分布，成为新的污区分布电子地图。
2．5　防污管理数据库的开发
　　数据库的开发工作完成得较早。当时考虑电力系统网络建立仍不完善，所以在众多的数据库管理系统中，我们选择了FoxPro 2．6。它的兼容性较好，既有单机版，也有网络功能，并有一套较完整的开发工具。检索速度较快，运行稳定。
　　防污管理数据库包含了涉及防污管理的所有基础参数，如杆塔参数库、线路基本参数库、线路污闪库、线路盐密库、线路绝缘子参数库、线路清扫情况库、劣质绝缘子参数库、电站设备绝缘库、电站防污措施库、电站外绝缘基本情况库、母线绝缘子参数库等等，其中的统计功能极为灵活、方便，比如，根据线路盐密测量参数，可以统计表出分区段的盐密值分布、平均盐密、标准偏差等。此外根据线路杆塔参数，还可以统计出各个地区或某一线路的绝缘配置情况。
2．6　防污管理数据库与污区分布电子地图的联接　　

防污管理数据库与污区分布电子地图的联接是本项目最为关键的技术之一。
　 a）防污管理数据库共有各种数据库28个，要把该数据库与污区分布电子地图有机地相联，需将其数据库格式都转化为．TAB格式，且将其各数据库名、字段名都换为简体中文；
　　b）防污管理数据库中的数据是在不断更新、变化的，因此它与污区分布电子地图的联接也要随之变化，需要有一个随时待命进行新数据处理的程序，这些大量的工作都需通过MapBasic编程予以解决；
　　c）最重要的是，对这些数据，需要增加相应的地图信息，以便与电子地图上的图形元素相关联。比如，每个杆塔的参数需要与电子地图上代表那个杆塔的对应点相连，每条线路的污闪情况需要与电子地图上代表那条线路的对应折线相连，这样，使用者在电子地图上看到这条线路时，就能看到这条线路的污闪情况，这也就是广义的地图化过程。以此类推，将各个数据库中的每条记录均连接到电子地图上的相对应的某一个图形元素，点中此图形元素，即可查看此图形元素所对应的相关数据，这正是电子地图的优越性之所在。

3　结束语
a）通过广东省电力系统防污电子地图管理系统，可以随时了解各条线路、变电站（电厂）所处地理位置及污秽等级状况以及各电气设备的防污资料（如外绝缘配置、杆塔参数、盐密参数、污闪情况等）；
　　b）基建方面，可借助于管理系统，合理配置电气设备的泄漏比距；
　　c）运行部门利用该系统可了解和评估线路、变电站（电厂）的防污水平；
　　d）功能完善，图层界面清晰，直观，只要简单地把鼠标点在线路或杆塔位置，就可以了解到所需要的防污资料，操作非常快捷、简便，很适合在电力系统中推广使用；
　　e）这是一种动态的现代化管理模式，根据大气环境的变化，可及时修改污区分布图，时时保持其有效性，更好地指导电力安全生产。


参考文献：

［1］GB／T16434―1996，高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级外绝缘选择标准［S］．
作者简介：陈丽英（1967―），女，广东惠州人，工程师，工学学士，主要从事高电压试验及研究工作。