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出门在外也不愁基于Google+Earth的线路台帐表格生成系统 42
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基于Google+Earth的线路台帐表格生成系统 42
2008年第5期广西电力;17;基于GoogleEarth的线路台帐表格生成系统;TableGeneratingSystemofT;Based;on;GoogleEarth;秦绶坤1,许哲平2,邓志平1,郭芳仁1;QINShou―kunl,XUZhe-pin92;(1.广西电网公司北海供电局,广西北海53600;(1.Beihai;PowerSupplyBu
2008年第5期广西电力
基于GoogleEarth的线路台帐表格生成系统
TableGeneratingSystemofTransmissionLineAccount
Based
GoogleEarth
秦绶坤1,许哲平2,邓志平1,郭芳仁1
QINShou―kunl,XUZhe-pin92,DENGZhi―pin91,GUOFan-grenl
(1.广西电网公司北海供电局,广西北海536000;2.中国科学院植物研究所,北京市100093)
(1.Beihai
PowerSupplyBureau,Guang-APower
GridCorporation,Beihai536000,China;
2.TheInstitute
ofBotany,ChineseAcademyofSciences,Bdjing100093,Chjna)
摘要:针对目前输电线路台帐系统的特点,结合最新GoogleEarth的高清卫图和KML语法,研究并开发了基于GoogleEarth的线路台帐表格生成系统。该系统可批量修改和生成含线路台帐资料的KML或KMZ文件,为线路管理提供了地图支持,并已成功应用于北海供电局的输电线路管理中,应用效果良好,具有推广应用价值。
关键词:GoogleEarth;KML;输电线路管理;台帐
Abstract:According
thecharacteristicoftransmissionline
based
account
systemin
use.a
tablegeneratingsys―
temoftransmissionline
account
GoogleEarthisdeveloped.whichmakes
ofhighdefinitionsatellite
andKML
syntax.Thesystem
onlybatchupdate
generate
KMZdocument
which
containdataoftransmissionlineaccount,butalsoprovidemapsupportforthelinemanagement.ThesystemhasbeenappliedinthetransmissionlinemanagementofBeihaiPowerSupplyBureau,andtheresultshowsthatthe
systemiseffectiveandhas
great
applicationvalue.
Keywords:GoogleEarth;KML;transmissionlinemanagement;account
中图分类号:TP274文献标识码:A文章编号:1671―8380(2008)05一0017―04
长期以来,供电部门缺乏一个有效的输电线路
路径图管理方案。然而,线路维护人员对线路路径的熟悉程度,直接影响其维护的工作效率。通常情况下,输电线路有下面三个特点:①线路长,跨越区
电力部门也针对电力GIs管理引入了一些应用系统。例如广西电网公司的输电地理信息系统,该系统主要定位于管理和调度部门,地图上只显示线路而没有标注杆塔,缺乏直观性,对线路维护的帮助甚少,而且操作复杂,响应速度慢,需要有较高的用户权限才能自定义地图上的内容,二次开发较困难。目前维护人员使用的是一些简单的手绘地图,这些手绘地图存在以下问题:①随着城市不断扩大,电网随之扩大,手绘地图将难以应付;②资源得不到最大化利用,手绘地图难以保留和积累;③手绘地图属小区域性图,不利于新员工和管理人员尽快熟悉电网,同时也大大降低了工作效率,提升了工作成本。
GoogleEarth(以下简称GE)属于GIS的网络应
域广,道路记忆困难;②地处偏远山区,道路复杂,交通不便利;③运行时间长,经过技改大修后,线路路
径改动较大。例如2008年初我国南方大范围的冰
冻灾害造成电力线路大面积破坏,大量外单位人员
进入受灾地区实施电力支援,然而路径识别的问题严重影响了抢修速度。在电网发展壮大过程中,这一矛盾将越发凸显,亟待解决。
收稿日期:2008一05一06
作者简介:秦绶坤(1984一),男,助理工程师,从事输电线路带电检修方面的工作。
18广西电力
2008年第5期
用平台,是近年来网络空间信息服务领域热门软件之一。它提供的全球地貌影像的有效分辨率至少为
m,通常为30rrl(例如中国大陆),针对大城市、
著名风景区、建筑物区域会提供分辨率为1m和O.6m左右的高精度影像。GE读取的是KML和KMZ文件(KMZ文件是KML文件的压缩格式)。KML全称是KeyholeMarkupLanguage,是一个基于XML语法和文件格式的文件,用来描述和保存地理信息如点、线、图片、折线,并在GE客户端中显示。GE凭借高清卫图和易开发性的优势,在国内外已经广泛运用于电力工程、地质灾害、旅游、水利工程、地质勘探【卜4]等行业。本文介绍了广西北海供电局基于GE开发的KML文件格式的线路台帐表格生成系统。
l系统的目标和功能
以广西北海供电局管辖的110kV及以上输电网为例,线路14条,杆塔1296基;110kV变电站8个,220kV变电站2个,电厂1个。杆塔台帐明细表包括:线路名称、杆塔照片、杆塔类型、设备型号、导线型号、地线规格、铺设方式、档距(m)、转角方
向、转角度数、同杆架设(是佰)、海拔(m)、附属金
具、绝缘子型号、拉线型号、线路长度(km)、投运时
间、跨越等。点代表杆塔、变电站和电厂,输电线路
线即是这些点的连线,杆塔明细表可按KML语法编辑。
KML文件可用记事本或者其他Ⅺ儿编辑器
打开和修改,还可以在GE中直接编辑和修改。但是在输电线路中,杆塔数量众多,要将这些点和线合理的显示在GE上,如果纯粹手动修改,工作量不但大,而且繁琐。本次开发GE线路台帐表格生成系统的目的就是能批量生成和修改KML文件,在GE中打开自动生成的KML文件后,还可以进行实时查询和定位,降低劳动强度,简化工作流程。
2系统的开发
2.1系统体系结构
整个系统体系结构如图1所示:
①利用GPS采集杆塔的经纬度值,将经纬度值和收集到杆塔台帐资料输入Excel文件,同时在Ex.cel文件里定义杆塔的属性参数;
②将含有所需资料的Excel文件导人GE线路
台帐表格生成器,在生成器里修改线路的参数后,生成KML或KMZ文件;
杆塔的经纬度值ll杆塔的台帐资料
杆塔属性参数H
Excel数据表格
线路参数HGE线路台帐表格生成器
KML或KMZ文件H网络共享
GMap解析浏览I
lGE浏览电网结构
GE线路台帐表格生成系统
③用GE打开生成的KML或KMZ文件,显示④可以将某次工作任务目标区的相关情况打包Map上解析浏GE线路台帐表格生成器是本系统的核心部
在GE中,点、线的属性参数很多,比如大小、颜①定义颜色。220kV变电站和电厂的图标及kV线路用蓝色;110kV变电站的kV线路用红色。
②定义大小。110kV杆塔图标的大小为1,标kV杆塔图标的大小为1,标kV变电站图标的大小为0.8,
kV变电站和电厂图标和标签的大小为1;110kV线路的大小为1。
③确定图标。杆塔有多种类型,如猫头型、酒杯
④杆塔的台帐明细表用表格来显示,主要包括:⑤分层显示图标。分层显示图标就是当视角高
电网结构图,同时在局域网内共享此文件,供相关人员下载;
生成KMZ文件,然后直接在Google览,进一步增强工作的灵活性和信息的共享。
分,主要功能是遵从KML语法将含有线路属性和
台帐资料的Excel文件转化成GE能读取的KML或KMZ文件。2.2开发思路
2.2.1定义点和线的属性参数
色、透明度、显示高度等。所以,对应的杆塔和线路的属性参数需要统一格式。
标签用蓝色;220图标及标签用红色;110签的大小为0.75;220签的大小为1;110220
kV和220型、干字型、伞型等等,但总的可分两大类,即耐张和直线杆塔,不同的杆塔用不同的图标表示。
线路名称、杆塔类型、设备型号、导线型号、地线规格、铺设方式、档距(m)、转角方向、转角度数、同杆
架设(是佰)、海拔(m)、附属金具、绝缘子型号、拉
线型号、线路长度(km)、投运时间、跨越等等。为了更直观显示杆塔,还在表格内添加了杆塔的照片。
2008年第5期
度高于某值时,该图标隐藏。当不进行分层显示时,海量数据一次性加载,所有的点会聚集在一起,不但影响显示效果而且严重影响电脑运行速度。本文将图标分5层显示:线路全部显示;视角高度为100
km左右时,显示变电站;视角高度为20
时,显示一部分杆塔;视角高度为10km左右时,再显示一部分杆塔;视角高度为5km左右时,显示所有图标。
2.2.2统一的杆塔文件格式
为了便于管理,统一将杆塔信息输入到具有特定格式的Excel文件中,如图2所示:
图2统一的文件格式
表中“标签”为GE中显示标注的杆塔名称,“经度”和“纬度”代表杆塔所在的大地坐标(wGS84坐标格式),“图标颜色”和“标签颜色”字段使用的是十六进制数字,前2位表示透明度,后6位用的RGB颜色定义法。“图标”和“图片”字段内的数字指的是icon和files文件夹内的图片文件名,省略扩展名.
png和.jpg,分别代表显示在GE上的图标文件和杆
塔的实景照片。“连线”字段表示的点与点是否连接。minLodPixels表示最小加载象素值,在制定区
域内显示的象素值大于该值时,坐标开始显示;
maxLodPixels表示最大加载象素值,在制定区域内显示的象素值大于该值时,坐标隐藏。当minLod.Pixels和maxLodPixels为负值时,表示图标将一直在GE中显示,不随视角高度改变而改变。统一区域范围后,只要更改minLodPixels值即可以分层显
示图标。“备注”和“线路名称”是对杆塔的一些说明
和补充描述。
2.2.3
GE线路台帐表格生成器的界面和使用
GE线路台帐表格生成器的界面如图3所示。通过生成器可更改表格的宽度、边框大小、显示图片的大小、线路的颜色和大小、文字大小,还能在GE中采集所在点的海拔高度,采集点与点之间的
距离,最终生成KML或KMZ文件,使用方便。
图3程序运行界面
“图标”和“图片”字段分别对应有2个文件夹i.
cons和files,分别存放杆塔的图标图片和杆塔照片文件。杆塔对应的Excel文件、icons和files文件夹必须放在同一个目录下。
3系统的应用
下面以广西北海供电局管辖的输电线路为例来
说明GE线路台帐表格生成器的具体应用。首先将
保存在纸质介质或传统数据库中的辖区内所有杆塔信息转换或重新输入到特定的EXCEL表格中,利用GE线路台帐表格生成器生成KML文件并显示在GE平台上,然后把这些杆塔位置进行浏览和校正(图4),将校正后的杆塔位置另存为一份EXCEL文件,作为正式归档的版本。
图4细节显示和秆塔明细表显示
2008年第5期
直观地显示出线路走向和杆塔台帐资料后,维护人员和管理人员能容易地查找电网中每一条线
路工程中,可利用GE对线路路径做优化选线,避
开各类规划区、军事区,有效提高线路路径方案的可行性等。
随着GE能不断更新高分辨率卫星影像数据,以及建模技术的进一步成熟、网络带宽的不断增加、软件功能的不断完善和加强,还有近期Google公司大力推广的云计算[6]服务等等,这些都将深刻影响着未来GIS行业的产业模式及其相关业务的发展模式。
[1]邢文忠.GoagleEarth卫星地图软件在电力线路地理
信息管理中的应用[J].广东输电与变电技术,2007,(4):18―20.
[2]刘冰,石奉华.GoogleEarth在旅游、导航中的应用探
讨[J].山东科技大学学报(自然科学版),2006,25
(4):25―28.
路、每一基杆塔的相关情况。当有外单位参与线路
抢修时,能提供一份详细的地理信息图,为提前恢复供电争取到更多的时间。传统的方法和GE结合使用后,大大提升了线路的管理水平。
现在倾向于发展大电网,利用GE地理信息平台能清晰地观察到电网的大范围情况,对于薄弱区域能及早预防,像多雷区、污秽区、台风区等都能很好地观察。同时,还能选择合理有效的抢修路径,制定出相对合理的检修方案和应急方案。
本系统仅仅对GE和KML文件进行了初探,还有很多功能有待开发,如加载三维模型构建数字化电网,在GE中实时显示电网潮流情况,大量数据的情况下进行特点记录的检索等等,这些还需要在今
后完善和补充。本系统不仅仅适用于输电线路,还
能广泛应用于水利、通信基站、地质考察等领域,只要有相应坐标的经纬度值,就可以批量生成能在GE显示的点和线,为其管理和维护提供参考。
用生成器绘出的线路图准确度很高,这里的线是用每一基杆塔作为点而连成的,其主要误差是来源于GPS仪器采集数据的过程,在空旷的野外,采集到的数据误差在5m[5]左右。经纬度经过一定的修正和转换,就能和CAD或其他的绘图软件进行格
[3】陆柏树,刘云彪。勘探点在G∞gleEarth中显示的程
序实现[J].资源环境与工程,2007,21(4):450―
[4]李云星,张坤.GoogleEarth在地质灾害信息管理中的
应用[J].湖南理工学院学报(自然科学版),2007,20(2):81―83,88.
[5]程新文,陈性义.手持式GPS定位精度研究[J].测绘
通报,2004,(9):20―22.
[6]尹国定,卫红.云计算――实现概念计算的方法[J].
东南大学学报(自然科学版),2003,33(4):502―
式转换,这大大扩大了其应用范围。例如在输电线
(上接第16页)角;旧杆搭只要原杆塔强度能满足要求,可带电外移避雷线。
[1]李如虎.对E?R?Whitehead(美)电气几何模型的迸一
步推导[J].雷电与静电,1989(2):8―11,
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[J].广西电力技术,1985(3):9一12.
[3]李如虎.用电气几何模型分析现有输电线路杆型的绕
击特性[J].广西电力技术,1985(4):1―7.
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术,1986(7):51―52.
[5]李如虎.地面坡度对高压输电线路绕击率的影响[J].
高电压技术,1990(3):68―70.
[6]李如虎.对避雷线屏蔽效率的探讨[J].华东电力,1987
(12):19―23.
3提高防雷效果的建议
①建议按不同的地面倾角,设计一系列“同型不
同保护角”的杆塔。按杆塔所在地面倾角的大小或
不同雷电日地区选择合适的保护角塔型,使同一条线路具有基本一致的屏蔽效率。如果某地区雷电活动频繁,或者某条线路非常重要,我们可以选用防雷屏蔽效率好的,即保护角小的塔型;反之,选用一般的塔型。这样就可避免年雷电日只有5日的西北一些地区,和年雷电日高达40日甚至80日的东南一些地区使用同一类塔型的弊端。根据不同情况,建
议设计保护角分别为一10。,一5‘,0。,5。,10。,15。的系
列杆型,以适应平原、丘陵和山区不同地形的要求。
②本文给出了负保护角与避雷线外移距离的计算方法。新塔型最好在设计时就考虑不同的保护
基于Google Earth的线路台帐表格生成系统
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):引用次数:
秦绶坤, 许哲平, 邓志平, 郭芳仁, QIN Shou-kun, XU Zhe-ping, DENG Zhi-ping, GUO Fang-ren
秦绶坤,邓志平,郭芳仁,QIN Shou-kun,DENG Zhi-ping,GUO Fang-ren(广西电网公司北海供电局,广西,北海,536000), 许哲平,XU Zhe-ping(中国科学院植物研究所,北京市,100093)广西电力
GUANGXI ELECTRIC POWER)0次
参考文献(6条)
1.邢文忠 Goagle Earth卫星地图软件在电力线路地理信息管理中的应用[期刊论文]-广东输电与变电技术2007(04)
2.刘冰.石奉华 Google Earth在旅游、导航中的应用探讨[期刊论文]-山东科技大学学报(自然科学版) .陆柏树.刘云彪 勘探点在Google Earth中显示的程序实现[期刊论文]-资源环境与工程 .李云星.张坤 GoogleEarth在地质灾害信息管理中的应用[期刊论文]-湖南理工学院学报(自然科学版)2007(02)
5.程新文.陈性义 手持式GPS定位精度研究[期刊论文]-测绘通报 2004(09)
6.尹国定.卫红 云计算--实现概念计算的方法[期刊论文]-东南大学学报(自然科学版) 2003(04)
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