專利名稱：基于地理信息系統(tǒng)的水電廠智能管理系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于地理信息系統(tǒng)(GIS)的水電廠智能管理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)意義上電力GIS系統(tǒng)大多通過在地圖上手工繪制電力設(shè)備的符號、位置、標(biāo)高等信息，工作量大，更新不及時，且不便于查詢和保管。目前國內(nèi)外多種地理信息系統(tǒng)投入應(yīng)用，國外一般用于市政及基礎(chǔ)建設(shè)；我國國家智能電網(wǎng)規(guī)劃提出，電網(wǎng)建設(shè)的關(guān)注焦點集中在特高壓和智能電網(wǎng)的發(fā)展上，有用于電網(wǎng)智能化領(lǐng)域方法和系統(tǒng)，對于地處惡劣環(huán)境的輸、配、變電設(shè)備生產(chǎn)管理、運行維護、資產(chǎn)管理有著積極的意義。對電力GIS系統(tǒng)和方法的專利檢索，雖然有提及發(fā)電企業(yè)電力GIS，但對于水電廠電力GIS系統(tǒng)和方法的研究還基本處于空白。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，本發(fā)明提供了一種基于地理信息系統(tǒng)的水電廠智能管理系統(tǒng)，針對流域水電廠及廠站設(shè)備的電力GIS系統(tǒng)進行研究和開發(fā)，著重從目前應(yīng)用于電力GIS系統(tǒng)應(yīng)用中存在的數(shù)據(jù)質(zhì)量不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)庫設(shè)計不規(guī)范、數(shù)據(jù)檔案不完整、數(shù)據(jù)格式不一致、兼容性及實用性不強等諸多問題出發(fā)，開發(fā)了一套支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、通用格式，靈活簡便、安全性高的水電廠智能GIS系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于地理信息系統(tǒng)的水電廠智能管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)核心部分，所述數(shù)據(jù)核心部分通過因特網(wǎng)分別與數(shù)據(jù)管理模塊、業(yè)務(wù)集成模塊和數(shù)據(jù)驗證模塊進行通訊連接；所述數(shù)據(jù)核心部分還分別與WEB應(yīng)用終端和智能終端進行通訊連接；用戶通過WEB應(yīng)用終端發(fā)出數(shù)據(jù)請求，系統(tǒng)根據(jù)用戶請求和協(xié)議要求組織數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是本發(fā)明充分結(jié)合了水電廠生產(chǎn)管理、運行維護等要求，提供了一種用于水電廠地理信息管理、利用方面的解決方案，填補了基于GIS 技術(shù)在水電廠的應(yīng)用，諸多的數(shù)據(jù)來源于水電廠目前已經(jīng)投運設(shè)備及系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，不需要額外增加大量設(shè)備，減少用戶資金投入，只需要在GIS系統(tǒng)基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)及軟件平臺；本發(fā)明采用專用的開發(fā)平臺，軟件、硬件均為模塊化設(shè)計開發(fā)，具有根據(jù)策略進行數(shù)據(jù)建模、支持矢量和三維柵格數(shù)據(jù)模型，自動三維空間呈現(xiàn)、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障分析、判斷的功能，能提供運行設(shè)備狀態(tài)變化過程、過渡過程等情況。系統(tǒng)具有跨平臺(Unix、 Linux、Windows)、跨地域的可視化信息發(fā)布和數(shù)據(jù)共享功能,兼容電廠SCADA、MIS、生產(chǎn)管理等應(yīng)用系統(tǒng)，同時與多種圖型處理軟件進行無縫接口，實現(xiàn)圖庫共享、轉(zhuǎn)換等功能，屏蔽不同軟件的異構(gòu)性，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享、互聯(lián)互通。系統(tǒng)通過自動三維畫面呈現(xiàn)流域電廠位置分布，廠站內(nèi)部所有自動化設(shè)備、電氣設(shè)備、機械設(shè)備的物理位置、運行參數(shù)、狀態(tài)參數(shù)，當(dāng)某個設(shè)備出現(xiàn)故障時，在畫面中以直觀的方式顯示當(dāng)前的故障情況、處理建議、故障原因、案例分析，并提示需要準(zhǔn)備何種工器具，計算并提供最優(yōu)檢修路徑。便于運行維護人員能及時處理，對于設(shè)備管理、檢修維護，尋找及排除設(shè)備故障提供有效的決策。系統(tǒng)具有良好的自恢復(fù)性和健壯性，根據(jù)應(yīng)用要求提供整體安全保證，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性，包括完善的權(quán)限認(rèn)定、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全等機制。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中
圖I是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式一種基于地理信息系統(tǒng)的水電廠智能管理系統(tǒng)，如圖I所示，包括數(shù)據(jù)核心部分 1，所述核心部分I通過因特網(wǎng)2分別與數(shù)據(jù)管理模塊3、業(yè)務(wù)集成模塊4和數(shù)據(jù)驗證模塊5 進行通訊連接；所述核心部分I還分別與WEB應(yīng)用終端6和智能終端7進行通訊連接；其中
數(shù)據(jù)核心部分I包括數(shù)據(jù)層11、業(yè)務(wù)邏輯層12和表示層13等。數(shù)據(jù)層11為專用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括三維空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫等，以保證數(shù)據(jù)操作的實時性、 安全性，支持多點訪問和互操作，多點用戶對數(shù)據(jù)集的操作不會引起數(shù)據(jù)的錯誤和不唯一性，支持標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(XML標(biāo)準(zhǔn)SOAP協(xié)議)和工業(yè)接口標(biāo)準(zhǔn)，兼容SQL數(shù)據(jù)庫或?qū)Ｓ脭?shù)據(jù)庫的接入，打破信息孤島，建立專用的數(shù)據(jù)中心。各數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)來自于internet及生產(chǎn)現(xiàn)場系統(tǒng)，如SCADA、MIS、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等，還包括電力行業(yè)的三維圖庫、中間數(shù)據(jù)和決策數(shù)據(jù)等。業(yè)務(wù)邏輯層12包括業(yè)務(wù)邏輯核心、業(yè)務(wù)邏輯外殼和數(shù)據(jù)訪問組件，其中業(yè)務(wù)邏輯核心是根據(jù)應(yīng)用要求開發(fā)的基于底層的功能組件，主要的功能是根據(jù)業(yè)務(wù)功能要求將從數(shù)據(jù)層傳輸來的數(shù)據(jù)進行存儲、加工、處理、分析、判斷，并通過業(yè)務(wù)邏輯外殼與表示層進行數(shù)據(jù)交互，以完成用戶不同的應(yīng)用要求。所述應(yīng)用要求是結(jié)合系統(tǒng)模塊化軟件功能來實現(xiàn)的，包括水電廠設(shè)備資產(chǎn)管理模塊、運行維護管理模塊、生產(chǎn)管理文檔管理模塊、廠內(nèi)機電機狀態(tài)監(jiān)測預(yù)判與預(yù)處理模塊、網(wǎng)絡(luò)管理模塊、安全機制管理模塊和電力高級應(yīng)用功能模塊等，其中
(I)水電廠設(shè)備資產(chǎn)管理模塊實現(xiàn)的功能是對各類設(shè)備的技術(shù)資料進行查詢和統(tǒng)計， 建立生產(chǎn)設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫，包括設(shè)備的設(shè)備編號、生產(chǎn)廠家、銘牌、技術(shù)參數(shù)、投運日期、檢修次數(shù)、機構(gòu)圖、接線圖。該庫內(nèi)容需要人工錄入，定期進行維護，用戶可以通過該模塊的用戶界面查詢、調(diào)用水電廠設(shè)備的基本情況，實現(xiàn)設(shè)備雙向查詢功能，既可通過圖形屬性查詢設(shè)備屬性，又可通過設(shè)備屬性定位其相應(yīng)位置。管理人員按照設(shè)備類型、生產(chǎn)廠家等信息對缺陷進行統(tǒng)計、分析，指導(dǎo)管理人員制定大修和技改計劃；設(shè)備管理與工作票管理、操作票管理、危險點分析與控制系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書的信息關(guān)聯(lián)，可規(guī)范設(shè)備的檢修、消缺工作，實現(xiàn)消檢修、消缺工作的標(biāo)準(zhǔn)化作
業(yè)管理。該庫中的設(shè)備編號、設(shè)備名稱、技術(shù)參數(shù)與其他功能模塊進行共享。(2)運行維護管理模塊實現(xiàn)的功能是按檢修流程分層預(yù)設(shè)權(quán)限管理，并按計劃制定一申請一審核一批復(fù)一進行檢修等流程依次傳遞。設(shè)備檢修管理根據(jù)生產(chǎn)計劃任務(wù)書，安排檢修計劃進度和工作內(nèi)容；開工作票、工作票簽收、工作票完成及查詢；自動檢索設(shè)備生產(chǎn)計劃庫，提示設(shè)備相關(guān)的檢修工作內(nèi)容等。(3)生產(chǎn)管理文檔管理模塊實現(xiàn)的功能是為用戶生產(chǎn)管理過程中所有文檔，包括運行規(guī)程、工作規(guī)程、保護條例、工作票、操作票、作業(yè)流轉(zhuǎn)審核進行歸檔，實現(xiàn)電子化管理， 提供標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書管理制度、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書范本和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)用情況等功能。(4)廠內(nèi)機電機狀態(tài)監(jiān)測預(yù)判與預(yù)處理模塊實現(xiàn)的功能是收集來自于生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的實時運行參數(shù)，包括電氣量和機械量，如振動、擺度、電流、電壓、功率、開關(guān)位置、工況變化過程等。完成對設(shè)備工作狀況、運行狀態(tài)、過渡過程、變化趨勢的處理、分析，為設(shè)備檢修、維護提供決策參考。(5)網(wǎng)絡(luò)管理模塊實現(xiàn)的功能是在用戶界上以動態(tài)著色呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量情況、通訊設(shè)備工作狀態(tài)、故障情況的狀態(tài)指示，具有管理權(quán)限的用戶登錄系統(tǒng)后，以WEB方式瀏覽網(wǎng)絡(luò)設(shè)備查看，流量限制、參數(shù)設(shè)置以及故障檢測、恢復(fù)的功能。(6)安全機制管理模塊實現(xiàn)的功能是為系統(tǒng)提供精確、嚴(yán)格的權(quán)限管理，完善的返校、確認(rèn)機制，密碼簽名及簽名區(qū)保護，設(shè)備安全天數(shù)、事故統(tǒng)計；對系統(tǒng)提交內(nèi)容的完整性、正確性進行檢查，自動生成安全性評價標(biāo)準(zhǔn)可維護報表、安全性評價得分自動統(tǒng)計報表和安全性評價報表。系統(tǒng)中所表現(xiàn)的設(shè)備安全運行天數(shù)、故障次數(shù)、發(fā)生時間等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均從生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備網(wǎng)絡(luò)中收集。(7)電力高級應(yīng)用功能模塊實現(xiàn)的功能是結(jié)合水電廠GIS管理要求和現(xiàn)狀定制開發(fā)的有針對性的應(yīng)用功能，如報表管理、工程管理、與電廠其他系統(tǒng)之間的集成等功能。用戶通過WEB應(yīng)用終端6發(fā)出數(shù)據(jù)請求，系統(tǒng)根據(jù)用戶請求和協(xié)議要求組織數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。系統(tǒng)支持標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議、支持多點訪問與互操作，具備完善的數(shù)據(jù)驗證管理機制，不會發(fā)生數(shù)據(jù)錯誤與不一致性。所述智能終端7包括移動MMI、手機和PAD等，系統(tǒng)支持智能終端訪問、WEB發(fā)布、 多元查詢，以可視化方式查看廠站設(shè)備、查詢設(shè)備運行情況。
權(quán)利要求
1.一種基于地理信息系統(tǒng)的水電廠智能管理系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)核心部分，所述數(shù)據(jù)核心部分通過因特網(wǎng)分別與數(shù)據(jù)管理模塊、業(yè)務(wù)集成模塊和數(shù)據(jù)驗證模塊進行通訊連接；所述數(shù)據(jù)核心部分還分別與WEB應(yīng)用終端和智能終端進行通訊連接；用戶通過WEB 應(yīng)用終端發(fā)出數(shù)據(jù)請求，系統(tǒng)根據(jù)用戶請求和協(xié)議要求組織數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于地理信息系統(tǒng)的水電廠智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)核心部分包括數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層和表示層，其中所述數(shù)據(jù)層包括三維空間數(shù)據(jù)庫、屬性數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用數(shù)據(jù)庫；所述業(yè)務(wù)邏輯層包括業(yè)務(wù)邏輯核心、業(yè)務(wù)邏輯外殼和數(shù)據(jù)訪問組件，業(yè)務(wù)邏輯核心根據(jù)業(yè)務(wù)功能要求將從數(shù)據(jù)層傳輸來的數(shù)據(jù)進行存儲、加工、處理、 分析、判斷，并通過業(yè)務(wù)邏輯外殼與表示層進行數(shù)據(jù)交互，以完成用戶不同的應(yīng)用要求。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于地理信息系統(tǒng)的水電廠智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用要求包括水電廠設(shè)備資產(chǎn)管理模塊、運行維護管理模塊、生產(chǎn)管理文檔管理模塊、 廠內(nèi)機電機狀態(tài)監(jiān)測預(yù)判與預(yù)處理模塊、網(wǎng)絡(luò)管理模塊和安全機制管理模塊，其中(1)水電廠設(shè)備資產(chǎn)管理模塊實現(xiàn)的功能是對各類設(shè)備的技術(shù)資料進行查詢和統(tǒng)計， 建立生產(chǎn)設(shè)備管理數(shù)據(jù)庫；(2)運行維護管理模塊實現(xiàn)的功能是按檢修流程分層預(yù)設(shè)權(quán)限管理，并按檢修流程依次傳遞；(3)生產(chǎn)管理文檔管理模塊實現(xiàn)的功能是為用戶生產(chǎn)管理過程中所有文檔進行歸檔， 實現(xiàn)電子化管理，提供標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書管理制度、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書范本和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書應(yīng)用情況；(4)廠內(nèi)機電機狀態(tài)監(jiān)測預(yù)判與預(yù)處理模塊實現(xiàn)的功能是收集來自于生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的實時運行參數(shù)，完成對設(shè)備工作狀況、運行狀態(tài)、過渡過程、變化趨勢的處理、分析；(5)網(wǎng)絡(luò)管理模塊實現(xiàn)的功能是在用戶界上以動態(tài)著色呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)流量情況、通訊設(shè)備工作狀態(tài)、故障情況的狀態(tài)指示，具有管理權(quán)限的用戶登錄系統(tǒng)后，以WEB方式瀏覽網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、查看流量限制、進行參數(shù)設(shè)置以及故障檢測、系統(tǒng)恢復(fù)；(6)安全機制管理模塊實現(xiàn)的功能是為系統(tǒng)提供權(quán)限管理，返校確認(rèn)機制，密碼簽名及簽名區(qū)保護，設(shè)備安全天數(shù)、事故統(tǒng)計；對系統(tǒng)提交內(nèi)容的完整性、正確性進行檢查，自動生成安全性評價標(biāo)準(zhǔn)可維護報表、安全性評價得分自動統(tǒng)計報表和安全性評價報表。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于地理信息系統(tǒng)的水電廠智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述檢修流程為計劃制定一申請一審核一批復(fù)一進行檢修。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于地理信息系統(tǒng)的水電廠智能管理系統(tǒng)，其特征在于所述智能終端包括移動MMI、手機和PAD。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于地理信息系統(tǒng)的水電廠智能管理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)核心部分，數(shù)據(jù)核心部分通過因特網(wǎng)分別與數(shù)據(jù)管理模塊、業(yè)務(wù)集成模塊和數(shù)據(jù)驗證模塊進行通訊連接；數(shù)據(jù)核心部分還分別與WEB應(yīng)用終端和智能終端進行通訊連接；用戶通過WEB應(yīng)用終端發(fā)出數(shù)據(jù)請求，系統(tǒng)根據(jù)用戶請求和協(xié)議要求組織數(shù)據(jù)源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。本發(fā)明的積極效果是填補了基于GIS技術(shù)在水電廠的應(yīng)用，諸多的數(shù)據(jù)來源于水電廠目前已經(jīng)投運設(shè)備及系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，不需要額外增加大量設(shè)備，減少用戶資金投入，只需要在GIS系統(tǒng)基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)及軟件平臺。
文檔編號G06Q50/06GK102609810SQ20121001620
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者何軍, 唐洪, 王春林, 胡川華, 黃強 申請人:四川誼田集群科技有限公司