三维GIS在电力通信网管理系统中的应用
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三维GIS在电力通信网管理系统中的应用
发布时间:2023-01-31T02:43:47.682Z 来源:《中国科技信息》2022年第18期作者:周聪[导读] 电力通讯系统运维管理过程,为了合理使用通信装置与传送线缆的GIS性质
周聪
国网四川省电力公司巴中供电公司(四川巴中 636000)摘要:电力通讯系统运维管理过程,为了合理使用通信装置与传送线缆的GIS性质,精确、直观把握布设在全网的设备工作状态,跟踪与研究通信数据流路由,研究依靠三维GIS模拟引擎OSG,引入电力通信系统资源信息与地理信息资料,把电力通信装置、线缆以及通信数据流建模,规划基于三维现实地理场景的软件系统,并基于该系统上发挥了三维可视化作用,既改变了即有管理平台的显示及操作形式,
还提供了更多、更精确、更直接的管理数据,出现新的管理作用,为电力通讯系统资源管理及调度决策带来了迅速、高效地支撑。
关键词:电力通信系统;三维GIS;OSG;数据管理1、GIS含义
GIS是集地理学、几何学、计算机科学和各种应用对象于一体的整体性高新科技,是依靠现代计算机图形与资料库平台来获取、控制、处理、分析、创模、呈现地理图形与属性信息的计算机平台,对空间信息根据地理坐标和空间位置完成各种处理、对属性信息有效管理、分析各种空间实体与相互关系。
经有效融合现实生活中的各种数据和反映地理部位的图形数据且按照客户需求来研究这些内容把研究结果用作决策依据,且可以通过地图、图形或信息的方式代表处理的结果,增强了客户管理与决策的准确化及合理化。
伴随我国各个行业数字化的铸件深入,针对GIS系统的需求不断提高。
在政府主管机关、科研范围的协同研究下,GIS系统水平已满足世界先进水平,并普遍用于水利、环保、电力、测量、电信和城市公共管理等方面,涌现出类似超图及中地这种GIS系统的骨干公司,促进了我国数字化建设。
2、三维 GIS技术于电力通讯网管理方面的运用
2.1地形创模和处理
怎样迅速创建大面积地形模型信息,并科学组织和管理大量地形信息,是完成该系统的前提条件。
电力通讯线路涵盖范围大,涵盖地方地形信息少则几个GB,多则几十甚至几百GB。
所以,一次性把大量信息读入内存很困难。
因此要采取某种策略来处理这些海量信息,以实时动态载入和卸载信息,在不降低渲染效果的同时,尽量减少载入内存的信息量。
该系统先对原始影像、高程信息完成色彩与坐标校准等处理,再根据四叉树结构逐层逐块处理信息,构建不同精度的金字塔形式的地形分页资料库[1]。
每层由多个地形块构成,层级越高的地形块其地形精度越高,相应的区域面积会越小。
各地形块属于单立的地形模型资料,这样各地形块资料很小,动态载入许多碎小的地形信息文件时,不会降低模拟效果。
系统运转环节,各地形块对应某个分页细节层次节点,所以,按照OSG分页信息库动态处理方式,当各地形块相应的节点信息长时间没有被使用时,系统智能从内存里卸载该信息,释放内存;相反,当要调度至某地形节点时,若该节点信息当前未在内存中,将智能加载,以动态调度地形信息。
2.2场景模型构建管理
当系统内模型量很大时,应对模型对象实现科学高效的结构组织。
该系统采取树状结构来构建场景模型对象。
各模型对象是分页细节层次节点,采取金字塔结构建立整个场景模型对象,如此能通过OSG分页信息库技术来动态调整场景模型对象,由此处理大量模型对象。
2.3矢量G IS信息预处理
为了便于查看电力通讯线路、设施所在的具体地理部位,只选择和三维地形的融合不够,还应当嵌入矢量GIS信息。
面对大量的GIS数据,直接载入点、线、面等数据展开渲染处理,会极大影响模拟效果[2]。
当信息量非常大时,将导致系统不能顺利应用。
该系统经预处理GIS矢量信息,选择和三维地形信息创模相似的形式,把GIS矢量信息提前采取金字塔树状结构实现逐层逐块处理,把多个大文件结合GIS图层含义,以及树状结构分成成多个分块小文件,基于OSG分页信息调度技术,能动态调度系统所需的大量GIS信息。
2.4 信息格式和获取
电力通讯网涵盖地方,选择2.5米精度的全色ALOS卫星影像资料,处理后和25m网格精度DEM加工形成三维地景,并搭配应用1 / 5万的DLG全要素矢量地图。
1/5万全要素矢量地图由同比例尺纸图信息化获取;25m网格精度DEM系统通过1/5万等高线图变换获取。
业务信息根据现有的电力通讯网资源管理平台的信息格式输入。
3、三维可视化管理发挥的作用
3.1局、站点机房与设施展示
系统能分类管控局、站点机房中的机架、传输设施、交换设施、接入设施以及配线架等各种资源,还能在三维场景中检查设施地理部位、外形、线缆接入、设备属性等内容,涉及机房大楼和基站、管路等三维模型与属性信息的直观显示[3]。
能在机房现实场景中,三维体现光缆于机架上连接部位与光芯客户信息,能点选查询体现某个指定光缆光纤接入的光纤设施和路由数据,包含编号、通过井和杆、管口编号、是否存在接头盒等。
三维场景下,点击地下目标结构,还能把其地表覆盖结构隐去或半透体现地下设备、线缆布向,以取得直观查看成效。
3.2 站点与设施连接关系查询体现
系统供应衔接关系图、路由研究、端链路研究等一些查询、显示功能。
三维场景下,点击任意一条线缆和端口,可以在现实场景下体现这根线缆两头的设施与位置,及其各自的属性信息。
系统可以发现整个链路上的设施路由与通过的端口,可以追踪任意设施间的衔接关系,以透彻、直观掌握整个设施链路。
3.3分类查询呈现
系统根据网络承载业务化分,能分别呈现调度网、信息网、办公智能化网、会议电视网等系统的拓扑结构,数据流路由方向、路径节点设施、线缆。
在三维场景下,系统可以统计显示通信系统资源的使用情况和线路应用情况[4]。
当信息改变时,模型外表、色彩以及线条粗细等也会随之改变,以便判断每种设施线路信息状态。
3.4通信网范围查询和展示
系统将全部设施、设备、线路视为对象进行处理,完成三维创模,关联其属性。
三维场景下的各节点、线路对象均内置保存各种属性资料、对应关系与业务数据,各对象均具备“智能”性,而且均可以被搜索、查询、定位与显示。
系统具有网络中的区域查询作用,且以着色、闪烁等形式立体呈现区域布局及名称,令整个网络的设计、布局在三维场景下一目了然,完成项目从WAN的管理直至微观的设施端口与光纤熔接数据的管理,而且能查看每个层面系统细节。
便于人员掌握每个区域网络状况并展开后续规划,并在三场景内加入、调整区域的范围及名称。
4、结束语
结合当下电力通讯网管理要求与实况,采取三维GIS模拟系统,植入通讯网资源信息与电力网GIS信息,构建基于现实场景的数字系统,在该系统上发挥可视化电力通讯网资源管理作用。
该系统基于真实的空间信息、静态及动态的业务信息,起到可视化通讯网传送资源、交换资源以及管线资源管理作用,涉及接入网、交换网以及传输网资源控制,给电力通信整体资源管理带来可视化平台。
三维GIS的使用,可以在现实场景中查询、呈现全局光纤设施与线缆,及其流经设施与线缆数据流的路由资料,能够为线路规划带来辅助决策依据。
参考文献:
[1]吕磊,单宝麟,闫松.基于三维GIS的地下电力管线管理系统的设计与实现[J].测绘与空间地理信息,2016,39(03):95-98.
[2]王小栋.三维GIS技术在电力线路选线设计中的应用[J].电子技术与软件工程,2016(04):177.
[3]毛迎丹.大型电力系统故障节点的三维GIS快速定位系统设计[J].电气应用,2015,34(10):95-99.
[4]刘孝先,赖昌林,杜海波,左洪明.三维GIS在电力通信网管理系统中的应用[J].电力系统通信,2012,33(11):1-6.。