[發明專利]基于三維GIS技術的電網可視化系統及方法

有效

• 申請號: 201210292573.7
• 申請日: 2012-08-16
• 公開（公告）號: CN102831307A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 時翔;趙生傳;陳志勇;王興照;韓克存;張利群;汪有杰;劉成明;徐強;蘭先明
• 申請（專利權）人: 山東電力集團公司青島供電公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;G06T19/00;H04L29/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 寇海俠

技術領域

本發明涉及一種三維地理信息系統，具體涉及一種基于三維地理信息技術的電網可視化系統及方法。

背景技術

GIS即地理信息系統（Geographic?Information?System），地理信息系統是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供管理、決策等所需信息的技術系統。簡單的說，GIS是綜合處理和分析地理空間數據的一種技術系統，是以測繪測量為基礎，以數據庫作為數據儲存和使用的數據源，以計算機編程為平臺的全球空間分析即時技術。

隨著電網電壓等級的提高和規模的擴大，電網商業化運營的逐步實施，對城市配電的建設和維護都提出了新的要求。在城市配電行業，二維GIS技術在生產、運行和管理方面已得到深入廣泛的應用，并取得較好的效果。但在實際工作中二維GIS在信息表現上的不足逐漸暴露。例如，二維GIS在不同層中以點、線、面等符號表征不同類型的實際地物，其最大缺點是幾何圖形簡單，不能真正反映線路、桿塔等電力設備設施周圍的地形地貌。二維GIS無法表現變電站內部的一次和二次設備及其拓撲連接的細節，也無法表現輸配電線路沿線的地理環境及其與輸配電線路設備之間的空間位置關系。盡管現有的一次接線圖、二次接線圖能表示變電站內部設備的連接關系，但那只是一種拓撲連接的示意，并不能反映設備之間空間上的相對關系。當電網需要進行改建或者擴建時，二維GIS系統無法反應電力設備和周圍對象之間的空間位置關系，還需要改建擴建施工者到電網現場進行測量獲取上述空間位置數據，費時費力，不利于改建或者擴建工作的順利進行。而三維GIS系統即可滿足上述需求。

中國專利文獻CN102323996A公開了基于三維GIS技術的輸電線路可視化狀態系統，該系統由地理信息數據展示模塊，設備模型數據展示模塊和狀態數據展示模塊三部分組成，其中，地理信息數據展示模塊采用了基于金字塔結構的數據存儲技術和動態LOD技術，設備模型數據展示模塊采用了漸進式傳輸與頂點式相結合的方式，實現高精度在線設備模型快速瀏覽；設備數據展示模塊采用了粒子系統實現狀態數據展示；該系統以三維GIS技術為基礎，通過對海量空間信息的多角度、全方位展現，實現輸電線路走廊的三維地景仿真和輸電設備狀態的三維展示，從而為提升電力設備運行管理的精細化、科學化、智能化水平提供信息支撐。該專利文獻實時采集電網數據實時完成模型建立，這樣，需要對場景中包含的每一個對象進行建模、加載，建模、加載工作量大，展示速度相對較慢。

一般而言，三維GIS中涉及的地理事務和景觀對象信息紛繁復雜，數據十分龐大；而作為電網信息系統，其要顯示的為包括變電站、架空線路、電纜線路、配電室等有限種類的電力設備；而且上述電力設備宏觀上都沿著輸電配電線路成線性排列，各種瀏覽也基本都基于當前瀏覽場景沿著輸電配電線路向前或者向后進行瀏覽；上述專利文獻重點從建模過程中用到的數據存儲方式和傳輸形式保證快速瀏覽，但是未充分考慮和利用電力設備種類有限，規格相對一致的特點，要對每一個對象進行建模、加載，建模、加載工作量大，其瀏覽速度還有待于進一步提高。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中的基于三維GIS技術的可視化狀態系統對每一個對象都要實時建模和加載帶來的加載速度相對較慢的技術問題，進而提供一種充分利用電力設備種類單一特點實現實時可視化的基于三維地理信息技術的電網可視化系統及方法。

為解決本發明的上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

一種基于三維GIS技術的電網可視化方法，包括如下步驟：

S01,客戶端接收要顯示的場景信息，形成場景加載指令并傳輸給服務器;

S02，服務器接收所述場景加載指令，并將場景中包含的對象根據類型進行分解，獲得不同的三維模型加載子任務，通過訪問三維模塊文件尋址信息表獲取所述三維模型文件的存儲位置，進而并行讀取每個模型的三維模型文件，完成每一種類型的首個對象的模型文件的讀取并輸出；

S03，服務器接收步驟S02中讀取的模型文件，同一種類的其它不同對象的模型直接使用首個對象的已讀取的模型文件；

S04，服務器提取每一個對象的模型文件結合至GIS信息中生成三維場景圖并輸出給客戶端。

在所述步驟S04之后還包括模型預加載的步驟，具體是客戶端在顯示當前場景的同時，服務器根據已經加載的電網設備和相應電網設備之間的連接關系，確定該客戶端請求的當前場景的前一個場景和后一個場景信息，并預先加載當前場景的前一個場景和后一個場景需要的模型文件并輸出。