基于SOA的电力GIS平台及关键技术研究

高强强 曾琼

（湖南澧水流域水利水电开发有限责任公司 湖南长沙 410004）

基于SOA的电力GIS平台及关键技术研究

高强强 曾琼

（湖南澧水流域水利水电开发有限责任公司 湖南长沙 410004）

本文在简要介绍了SOA与GIS的基础上，分别从电力GIS、WebGIS以及基于图像的虚拟三维系统出发，对GIS平台及关键技术进行了研究，并以SOA为基础，提出了具体的优化方案，仅供参考。

SOA；电力GIS平台；关键技术

前言

电力领域承担着为各行各业的发展提供足够电力资源的重任，保证电网及设备运行的可靠性与安全性是电力领域工作的重点与难点。GIS的出现为上述目的的达成提供了途径，将GIS平台及其关键技术应用到电力系统中，对于电网与设备可视化水平的提高具有重要意义。

1 SOA与GIS概述

从本质上看，SOA（Service-Oriented Architecture）是面向服务的体系结构，这一结构可以将应用程序的不同功能单元，通过其相互之间定义良好的接口与契约联系起来，进而使不同功能单元之间能够实现交互[1]，将其应用到电力系统中，对于系统集成化程度的提高十分有利。

GIS（Geographic Information System）指地理信息系统，从本质上看，属于空间信息系统的一种，这一系统的主要功能在于通过对计算机技术的应用，使得地面乃至其周围的空间部门的信息能够被有效采集，进而为各领域的研究提供基础数据[2]。目前来看，GIS正逐渐渗透到电力领域中，这对于电力领域技术水平的进一步提高十分重要。

2 电力GIS平台及关键技术

2.1 电力GIS关键技术

电力GIS关键技术主要包括电力GIS空间数据模型以及电力GIS空间索引方法等[3]。以GIS空间数据模型为例，模型建立的主要目的在于实现对电力系统中所产生的诸多数据的管理，为提高数据管理水平，EGIS平台空间数据管理逐渐进入到人们的视野，不仅提高了管理效率，同时也使管理范围得到了扩大。模型设计过程中需要考虑以下方面的问题：①在电力设备从安装到更新的整个使用过程中实现管理，以有效获得其基础数据。②在对电力设备的运行情况进行全面监测的过程中，实时反映设备有关数据，如出现运行方面的故障，要能够实现报警。

2.2 WebGIS关键技术

相对于GIS技术而言，WebGIS技术具有一定的集成性。这一技术将GIS与计算机技术充分结合，即保留了GIS关键技术，同时通过计算机技术的应用，又使得平台的拓展以及移植变得更加便利[4]。但需要认识到的是，这一技术的应用同样具有一定的弱点与缺陷，主要体现在于用户交互效果不高等方面。电力WebGIS共享平台的建立使得上述问题得以解决。共享平台一方面与电网业务应用系统相连接，一方面与电力GIS平台（应用服务器）以及GIS桌面、浏览器、移动终端以及第三方应用相连接，进而使用户的交互效果得到了提高。

2.3 基于图像的虚拟三维技术

基于图像的虚拟三维技术在虚拟现实技术的基础上发展起来，将其利用到电力系统中，能够使系统设备以及运行情况实现可视化，在该技术基础上所建立的电力设备模型具有极大的仿真性，因此较为可靠。全景图像生成算法、三维全景渲染算法、坐标转换算法与图像裁剪算法是虚拟三维技术中的四种关键技术，在上述技术的支持下，电力系统的可视化得以实现[5]。以全景图像生成算法为例，这一算法是360°全景生成的主要依据，就目前的情况看，基于立方体模型以及球体模型均能够为全景生成过程提供保证，因此在全景图像的建立过程中，可以根据实际情况对两者模型进行综合应用，以达到更好的图像生成效果。

3 基于SOA的电力GIS优化

为了提高电力GIS平台及其关键技术整体水平，以使电力系统的可视化程序能够得到进一步的发展，而为我国各领域的进步提供保证，有必要在SOA的基础上，对电力GIS平台及其关键技术进行优化。

3.1 电力GIS平台

电力GIS平台的优化要从对电力GIS空间数据引擎的分析入手来实现。该空间数据引擎的功能主要在于实现对电力系统中所产生的信息的存储，在这一技术的支持下，有关人员可以实现整个电力GIS平台的建立[6]。

平台共包括以GIS图形展示以及电力行业支持两大模块为主的核心部分，又包括模型管理以及数据管理两大基础性内容。其中数据管理主要指的是对由空间数据以及电网数据所组成的空间引擎数据的管理，而模型管理指的则是对设施模型以及电力系统模型两大模型的管理。平台中的三大模块能够实现交互，使得平台的集成性得到了增强，这对于平台整体功能的顺利实现具有重要意义。

平台主要包括以下功能：管理功能、传统GIS功能以及电力行业的支持。其中管理功能主要包括对接口系统、元数据管理以及用户角色权限的管理三种，在提高了平台使用可靠性的基础上，也使其安全性得到了保障。传统GIS功能包括空间数据管理、GIS内核引擎、坐标与投影以及标准协议支持四项基本功能，在上述四种功能的支持下，电力系统的可视化能够得以实现。平台功能的发挥离不开电力行业的支持，主要体现在电力专题图的绘制以及电力计算与电网分析等方面。

3.2 WebGIS共享平台

WebGIS共享平台共包括共享平台层、应用服务层以及数据服务层三大层面。其中数据服务层主要由内存、关系与空间三大数据库组成，同时包括空间索引以及背景地图瓦片文件的部分。共享平台层包括基于FlexRIA的地图空间以及客户端等部分。应用服务层则包括Web、Agent以及SGA三大服务器以及GIS服务器等部分。上述三个层次功能各不相同，且均能够实现对矢量数据以及地图瓦片的缓存，通过各层次的共同作用，电力系统才能够实现对设备等数据的提取以及使用。

3.3 基于图像的虚拟三维系统

基于图像的虚拟三维系统功能的实现需要从数据管理接口的建立出发，在此基础上，进入到数据管理层，实现对全景图像、图层数据以及导航数据等的管理，并形成数据服务层。数据服务层中包含着大量电力系统的有关数据，通过逻辑服务层的渲染服务以及数据处理，能够将数据转换为具体场景，并实现坐标转换、投影变换以及场景渲染与土层渲染等目的。上述步骤完成之后，工作人员便能够通过交互接口层，实现对电力系统各设备整体情况的观察，同时还能够实现三维测距，最终达到提高电力系统可视化水平的目的。

4 结论

综上，基于SOA的电力GIS平台的建立及其关键技术的实施，对于电力系统功能的优化具有重要意义，在此基础上，电力系统的可视化程度能够得到极大的增强，这对于系统运行可靠性以及安全性的保证具有重要意义。需要注意的是，为使电力GIS平台的功能得到更好的发挥，必须重视以SOA为主的计算机技术的应用效果，这一点十分重要。

[1]周云成，许童羽，付立思.基于CIM和SOA的电力GIS系统架构[J].电网技术，2014，04：1115～1121.

[2]周鸿喜，刘 军，姜 辉，彭 珍，钟剑财.通信光缆资源管理系统研究与开发[J].电力系统通信，2011，06：24～28.

[3]李伟，郭登峰，徐正山.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，2011，10：109～112.

[4]余 萍，杨 威，张蕾，韩帅.电力GIS图形服务共享平台的研究与实现[J].电力系统通信，2010，10：43～46.

[5]金 欢，王景朝，莫 娟，马 潇，黄 彭.基于SOA的架空送电线路三维协同设计系统架构方案[J].电气应用，2016，01：89～93.

[6]刘森，颜璟仪，杜旭.基于空间数据基础设施的电网云GIS技术研究[J].广东电力，2013，09：36～39+76.

TP391.4

A

1004-7344（2016）32-0060-02

2016-10-24