视频：应用GIS技术有效推进国家电网公司电缆精益化管理
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1管理现状——电缆网管理问题不断突出
地下管线是保障城市正常运行的重要基础设施，随着城市功能的调整和城市建设的迅速发展，地下管线路径日益错综复杂，管线信息更新频繁。据统计截止2017年底，国家电网公司系统在运高压电缆线路总长度为 74380公里，同比增加6813公里，增长10%。通道方面，高压电缆通道共14696公里，其中排管7001公里，电缆沟3394公里，隧道2791公里、直埋822公里。
地下管线长度逐年递增，管理问题不断突出，目前地下管线管理主要还存在：
（1）管理方式落后：管沟资源资料不详，管线资料采用图纸、图表等原始形式手工保存；现场管理工作依靠人工实地巡视，效率低下。
（2）基础资料档案错误：不当保存、登记信息不全、未及时更新、未按规范提交等原因导致的档案不完整。
（3）信息化支撑手段缺乏：缺少基于实际地理信息管理手段，现场抢修或巡视管理时，需要翻查大量图纸资料。
（4）综合监控混乱：现场硬件标准参差不齐，由于通道环境复杂，温湿度、气体、外部等多种因素会对监控设备寿命产生影响；监控系统混杂，标准未统一。
2重要举措——构建电缆及通道精益化管理系统
国家电网公司以GIS平台为核心，以全面支撑电缆全生命周期管理及通道资源管理为目标，搭建电缆及通道精益化管理系统，涵盖规划设计、辅助工程建设、运维检修、运行监测等环节，提供数据采集入库与管控，地下管线图形综合应用、通道资源管理、电缆全生命周期管理和管线移动终端状态评价等应用模块，全面提升电缆通道资源管理的精益化水平。
1、数据采集入库与管控通过制定地下管线数据入库标准格式，实现数据入库质检、数据纠错和数据入库，支撑地下管线数据人工采录、移动应用采编和数据迁移等工作。
2、管线图形综合应用支持管线设备的图形路径走向、电缆井管道截面、工井剖面等隐蔽信息，实现电缆、通道及管孔资源的多维度可视化管理。（放图，包括路径、剖面、查询定位、异常数据分析、三维场景图等。）
3、通道资源管理包括新建通道管理、通道路径资源使用规划审批、同管道运维检修等。
4、电缆全生命周期管理涵盖入网考核、到货检测、交接试验、运维检修、退运管理等；
5、管线移动终端应用提供地下管线数据采集、巡检、抢修等综合应用。
6、状态评价是对监测与检测数据进行大数据智能分析与评价，及时发现电力设备潜伏性运行隐患。在线监测包括统一搭建监测主站、规范监测方式与内容，对井盖、线缆本体及其附属设备、线缆运行防护、管廊环境进行实时监测。电缆检测提供局放检测、红外测温、光纤测温、介损检测、耐压检测和接地电流检测等服务。
图：线路路线图
图：电缆走廊
图：电缆通道路径及隐蔽资源展示
图：管沟剖面图
图：工井断面图
图：资源多维度关联查询定位
图：电缆通道资源专题查询统计
图：异常数据分析
图：电缆通道资源审批
图：电缆隧道三维展示
图：电缆资源综合信息展示
系统率先在北京、福建、江苏、四川、浙江等地试点建设，在2018年国网运检部高压电缆通道监测体系建设工作会上，电缆及通道精益化管理系统成果也获得国网运检部领导和各省市公司的一致认可。
3未来展望——GIS持续助力电缆精益化管理
以电缆全寿命周期管理为主线，以电缆智能运检和精益化管理为抓手，开展全面的地下电缆综合管理服务。基于GIS持续深化电缆及通道精益化管理系统，全面实现生产过程自动化、业务管理流程化、数据源端唯一化、平台应用协同化、管理决策智能化等一系列目标，为提升电缆专业精益化管理水平提供有利的技术支撑与保障。
4背后功臣——复杂大电网时空信息服务平台
电缆及通道精益化管理系统是基于复杂大电网时空信息服务平台对复杂的电缆网数据进行一体化建模，并依托平台提供的电网空间、电网状态、时空信息服务，实现地下电缆二三维一体化展示，实现电气拓扑与沟道拓扑联动、设备状态与业务流程联动、静态信息与动态信息联动，全面支撑电缆网精益化管理。
电网是关系国计民生及国家安全的战略性基础设施。电网信息具有天然的时空特征，全面数字化与信息化的时空电网是建设数字中国和智慧社会的基础。与欧美国家相比，我国拥有全球规模最大、结构最复杂、用户最多的复杂大电网。异构的电网空间、瞬变的电网状态、多源的信息更新及繁多的业务类型给复杂大电网可靠运行与高效管理带来了巨大困难，如何为其提供全面、即时和准确的时空信息服务是一个世界性难题，也没有任何先例可循。项目组经多年攻关，突破了复杂大电网时空信息服务平台关键技术，取得了如下创新：
1.创建了双空间一体化电网时空信息模型，实现了地理空间与电气空间深度融合的全要素全业务统一建模表达，突破了复杂大电网巨量异源时空信息的关联映射难题，提高了电气空间业务的空间决策能力，支撑了国家电网近2000类实体、共15.2 亿台电网设备的全局时空一致建模。
2.提出了复杂大电网时空拓扑的秒级实时重构技术，突破了分布式拓扑计算的性能瓶颈，构建了动静态服务自适应调度的高并发时空信息计算引擎，将停电决策分析、负荷转供等电网拓扑分析业务处理时间由国外同类技术的分钟级缩短到秒级，提高了电网调度控制、应急抢修等业务的安全性与效率。
3.构建了基于北斗系统的电网资源信息可信高效更新技术体系，创建了电网资源信息“一次采录，一体更新”的全过程自主模式，攻克了跨内外网的数据安全高效交换难题，将电网资源信息更新效率提升了约10 倍，消除了电网资源信息更新滞后导致数字电网与实际电网不一致带来的调度安全隐患。
4.研发了具有完全自主知识产权的复杂大电网时空信息服务平台，构建了全球规模最大、覆盖最广的电网地理信息服务网络，研制了全面支撑“输电、变电、配电、用电及调度”等核心业务的电网GIS 应用系统，实现了国家电网GIS 平台与应用的全面自主可控，有力支撑了国家电网公司智能电网建设。
项目成果已应用于国家电网总部、27 个省级电力公司及其所有地市、县、乡共3.5 万多个单位，建立了由27 个省级主干节点、1000 余个地市服务节点、10 万余个班组操作节点构成的全球最大的公用事业地理信息服务网络，日均在线用户数70 余万，日均时空信息服务调用1000 余万次，实现了对国家电网15.2亿余台电网设备全时态信息的全在线管理。近三年，项目所产生的直接经济效益达79 余亿元，由第三方测评机构估算项目对提供应用证明的部分单位所产生的间接经济效益约129余亿元。项目成果还应用于台风、地震、冰灾等重大自然灾害处置及历年国家重大活动的保供电工作，提升了电网应急响应及处置能力，取得了重大的社会效益。部分成果已推广应用到国内能源相关行业，并在“一带一路”沿线部分国家得到推广，实现了自主核心技术产品的国际化输出。
项目获得发明专利45 项、软件著作权58 项，出版专著7 部，制定各类标准16项，发表论文121 篇。获中国地理信息产业协会、中国电机工程学会等省部级一等奖5 项，项目四项应用成果获中国地理信息产业协会优秀工程金奖。
来源：国家电网公司，武汉大学
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复杂大电网时空信息服务平台助力国家电网公司供电服务水平持续提升
编辑 /王怡波 审核 / 杨长龙 朱林烨
指导：万剑华教授(微信号wjh18266613129)