项目名称：渭南供电局GIS系统
项目类别：地理信息系统
关键字：地理信息系统 GIS 渭南供电局
系统特点：根据空间实体的位置和空间关系提供多种处理功能，为渭南供电局提供了网络化、可视化的管理手段，实现了电网空间资源管理。
渭南供电局是陕西电力公司直属的大型一类供电企业，担负着渭南市十二个县（市、区）13134平方公里范围内的工农业生产、553万人民的生活用电及向外省部分毗邻地区的供电任务。承担着110千伏及以下送、变、配电工程设计和安装，以及陕西秦岭、韩城、蒲城三大主力火电厂的电力输送任务。
背景：针对问题 厂商推动
近年来渭南地区的经济不断发展，城市建设发生了巨大的变化。面对日益复杂的输变电设施、纵横交错的电力网络，渭南供电局开展了多项信息化应用工作，取得了初步的成效，在一定程度上提高了企业现代化管理和经营水平、增强了电网故障处理和分析能力、提高了客户服务质量。但电力系统是一个综合了大量其他学科和技术的、复杂的大系统。传统的管理手段一直注重对报表数据的管理，在应对快速变化的电网和动态信息方面显得力不从心。
首先，资料规范性差、错误率高：应用GIS系统之前渭南供电局送电处的设备管理工作全部依赖保线站员工手工、纸质管理，每个保线站的线路资料都有几十本，资料、图纸手工填写、绘制，规范性差、错误率高。当发生事故时查询相关资料也是一件困难的事。
其次，设备资料内容单一，不能充分共享：电网设备资料只有台帐、运行记录、图纸；如果将线路走径图、照片、声像资料等也纳入管理范围，资料庞杂，无法系统、有效管理和维护，同时资料保存在保线站或资料室，当其他部门需要查阅资料时必须节约，往往造成资料丢失，而电网的基本信息不能在全局范围内充分共享。
再次，电网生产管理不直观：由于电网具有空间特性和动态特性，传统管理模式不能只管反映电网的结构和运行状态，尤其是在巡视、停电、故障处理工作中，往往需要了解工作区域的位置、环境、影响范围、是否能通车等情况，原先这些都是工作人员凭记忆确定，这显著影响了电网的可靠率和供电质量。
最后，业务管理水平低：为了保证电网安全，传统管理方式下，对每项工作对需要书面填写各类表格，再由各主管部门审批，经常是“工作时间还没有办理手续的时间长”，随着网络技术的飞速发展，利用信息化手段实现网上审批显然成为必然。
电网本身就是一个跨地域的庞大网络，具有明显的空间特点，对它的管理涉及面宽、涉足人多、信息量大、要求信息的共享性高，而过去所管理的信息大大地分散，不可能做到设备的全生命周期管理，利用地理信息系统（简称GIS，Geographic Information System）对它进行管理是很合适的。GIS能够根据空间实体的位置和空间关系提供多种处理功能，尤其在各类管线管理领域大有作为。经过近年来的努力，GIS以其特有的融合能力，与电力行业的其它信息技术有效融合，拓展了电力行业整体信息技术的应用，开始在全国各省市、自治区的电力生产和管理中发挥了重要作用，促进了电网管理水平、服务水平、供电可靠性的提高，成为电力信息化发展的必然趋势。
2001年6月，在陕西银河信通的推动下，渭南供电局接受了对方的要求，由银河信通自费对渭南供电局进行调研和需求调查。2002年初，渭南输变电GIS应用概要设计通过了省公司组织的审查，正式立项。渭南供电局GIS系统成为了“数字陕西电力”的标志性工程。
规划：全面考虑 确定功能
为了保证GIS的成功应用，由渭南供电局和银河信通组成的项目组对国内外多家电力GIS的应用进行了详细的调研和比较，并最终确定了渭南供电局GIS应用的总体方案和功能框架。
首先，系统应当是一个基于网络的应用系统。电力GIS成功应用需要有真实、有效的电网设备资料和数据作为支持，信息的整理和维护工作非常巨大。同时电网本身又具有典型的空间特性，设备区域跨度大、参与管理的人员多，这就要求我们开展的电力GIS系统必须是基于网络（局域/广域）的应用，通过该项目的建设带动和促使班站工作人员参与到电力信息化的建设工作中来，只有这样才能保证电网信息能够及时更新，保证电力GIS长期稳定运行。
其次，项目的开发必须瞄准国际先进水平。电力GIS不应只停留在AM/FM（自动制图/设备管理）的应用阶段，而应进一步结合电网的生产运行和管理，整合、积累电网实时运行数据，实现对真实电网的完整模拟，为用户提供网络化、可视化的管理手段，最终实现电网空间资源管理。如何结合地理位置等空间特点来表达电网的连接关系是电力行业应用的特点，只有对电网的复杂连接关系和空间分布特性有良好的表达，才能完整描绘出电网设备间的连接关系和从属关系，对电网进行有效的拓扑分析，故此在系统的总体设计和框架确定期间，必须把握好这些要求。
再次，电力GIS的实施应该统一考虑、逐步实施。一方面根据电网企业的性质，电力GIS应用主要分为输变电和配电两大部分，两部分的业务重点各有不同，应该分别进行研发，但两部分完全可以也必须统一建立在相同的应用平台上。另一方面根据电网企业信息化水平的差异，电力GIS系统可以基于不同层次开展管理，业务管理应用应该采取分步实施、先行试点的工作方案。
在综合考虑各项条件的基础上，项目组确定GIS的主要功能应该有：将地图数字化，建立全要素地图、电网设备及大用户模型，实现电网数字化；建立数字化电网主网及其设备和大用户的模型，模型应该体现实际生产管理的特点；充分利用已有网络架构及数据库，完成数字化电网基础工作，为进一步的应用分析打好基础，为输变电业务服务；以实现电网的GRM（空间资源管理）为目标，先行在GIS平台上实现AM（自动制图）/FM（设备管理）工作；有效整合各类电网管理资料，包括线路设计和施工图纸、事故资料、多媒体资料、相关专题资料和运行管理资料等；加强班组管理，使输变电设备的设备现状及时反映到信息网络中，提高设备和电网的运行管理的及时性、准确性，降低运行和维护成本；建立企业的协同工作的信息平台，通过网络，进行闭环式的流程化管理，实现从班组到各级管理人员、乃至领导的信息共享和流转机制，提高工作效率和管理水平；紧密结合电网各种实时数据，和电网自动化系统相互支撑，使电网的运行管理更加准确，为电网安全运行管理提供基于地理信息的计算机管理手段，为进一步的电能质量管理打下基础、并开展初步分析；为电网调度辅以具有地理背景的电网运行情况，以进一步加强安全调度、及时处理事故的能力，进一步提高安全供电的质量；加强电网规划，为电网改造和建设优化电网设计，节约投资，提高工效；辅助领导决策，协调业务工作管理等等。
选型：先入为主 择优选择
在2001年6月份以前，陕西银河信通公司就开始与渭南供电局深入接洽，双方已经达成了合作的意向。2001年6月至8月，由银河信通自掏腰包开始为渭南电力的GIS项目做初步调研。银河信通作为项目的集成商，在其它产品的选型上又实际上充当了需求方，即以甲方的名义对其它产品进行选型。银河信通通对国内外多家知名品牌的GIS软件产品进行了调研和考察，并最终确定几个重要选择条件。第一，系统须具有良好的开放性：系统数据全部并且只存放于大型数据库中，严格保证数据的一致性和可靠性；通过数据库向各类应用系统开放，并能充分利用企业原有的图形、设备数据。第二，系统能够建立完备的电网模型：能够对电网进行各种网络化分析，确保能够在地理信息平台上实现输、配电网调度运行管理。第三，系统易于进行二次开发、并支持B/S方式：系统应采用面向对象的技术，具有良好的封装性和继承性，可以使用通用的工具进行二次开发。第四，系统具有良好的安全性：电网数据和规则数据的安全性要求很高。第五，处理海量数据效率高：系统最终目的是对全省电网的管理，涉及范围广、数据量大，需要平台具有很高的运行效率。第六，需要有良好的技术支持：平台厂商能够提供高水平的技术支持人员进行现场培训、技术开发支持服务等。
在平台选择选择过程中，银河信通开发组作了大量工作：组织业务和信息技术人员对各厂家在国内外电力行业的应用情况进行现场考察；对Siemens公司的SICAD/Open、SmallWorld公司的地理信息平台和Intergraph公司的G/Electric从4个基本方面提出了约40个项目进行了最终的测试等等。最终Intergraph公司的G/Electric产品以其良好的性能、显著的技术优势以及满足电力行业特点的软件产品成为了渭南电力GIS项目的选择。
实施：循序渐进 逐步实现
渭南供电局领导非常重视GIS项目的实施工作，主管生产的连耀学副局长亲自挂帅、担任项目领导小组组长，组织项目开发进入现场后的每周协调会，并委托原主管生产的雷副局长参加，检查指导应用、不断给与项目组充分的肯定。雷局长结合其多年电网业务管理经验给与项目组许多具体指导，极大地支持了项目组的工作。
项目首先进行的是用户调研和需求分析。用户需求的调查可以说是一个周而复始的工作。确定以渭南供电局为试点单位后，银河信通开发组对渭南供电局各业务主管部门进行了历时两个月的业务调研，了解渭南供电局电网生产运行和管理的流程；收集整理大量现场运行数据和资料；并对其运行中的生产管理系统进行研究；对管理目标进行探讨。同时开发组注重向业务人员介绍GIS的概念，带领用户走访电力GIS的应用单位；注重启发和带动用户对其现用管理模式做出改进。在教育用户的过程中，用户的需求和建议也对开发组原先提出的工作方案进行了有益的补充。在完成需求分析文档后，再提交用户审核，反复征求各方面意见，修改需求内容，力求完整的表达用户意图，从而保证设计出符合用户需要的应用系统。
完成调研和需求分析之后，开发组根据需求分析报告，进行了电力GIS的概要设计和详细设计。期间，由省公司生技部组织各方面专家对渭南供电局GIS系统概要设计进行了研讨和审查，开发组也针对专家提出的各类问题给出了解决方案和修改意见。之后，渭南供电局根据国家标准和系统应用需求确定了地图数字化工作标准，对采购的渭南地区500多幅地图（1:10000）组织专业数字化人员进行了地图全要素数字化工作。
GIS系统基本功能开发包括图例显示、图层控制、缩放功能、导航图、设备定位和追踪等。为了确保系统业务功能符合实际，开发组初步完成功能开发后，进入渭南供电局现场开展应用功能的调整和完善。在整个研发过程中，开发组和渭南供电局双方不断调整工作思路、换位思考，不断从解决问题的过程中得到提高，充分体现了信息技术和管理的紧密结合。通过长期深入的交流，双方都明确地认识到管理规范性的重要性。渭南供电局结合信息技术及时调整和补充输电业务有关操作规程，规范了业务流程和术语，极大地支持了开发组的开发工作；同时在工作中也对开发组开发的功能进行了验证，提出了修改意见。一些应用是边开发边用，发挥了GIS系统的作用，也增大了大家工作的信心。
渭南供电局生产技术部副主任荆培征熟悉电网设计和生产运行管理，当他了解到GIS的应用功能和项目组采用流程化方式实现业务管理时，便组织生产部门进一步修订和颁布了《渭南局供电局架空送电线路现场运行规程》，对项目组把握送电生产管理起到积极推动作用。同时荆主任还积极指导GIS业务与CAD的结合运用，作为每周协调会的主持人，他主动协调业务部门支持项目工作，起到了关键作用。
随着系统功能的逐步实现，开发组和渭南供电局双方充分认识到GIS工程是一项庞大的数据工程。地图数字化、电网数字化及电网信息的收集、整理和录入的工作量非常巨大。由于西北地区的测绘工作较为落后，地图资料陈旧，相当多的电网没有在地图上表现出来。渭南供电局需要对35kV以上电网线路进行GPS测量，为此，渭南供电局送电处安排专人配合开发组及时开展电网数据和资料的收集、整理和录入工作。
在系统整体测试中，开发组对用户提出的意见及时处理，补充和完善了部分内容。2003年8月GIS系统正式通过了省公司组织的专家组进行的各项系统测试和工程验收。
效果：多方体现 效益显著
GIS系统的成功应用为渭南供电局提供了一个崭新的、可视化的管理工具，自投入使用以来，达到了提高供电企业生产运行和管理水平，提高供电可靠率和服务水平的目的。具体来说，渭南供电局GIS系统的效益主要体现在：完成了渭南地区全要素的数字化地图，并在数字地图的基础上建立起电网模型，实现了全设备管理；系统的应用为故障管理工作带来了方便，系统能够快速定位到故障所在区域，并及时派人处理，显著提高了工作效率；将设备技术、运行资料、技术监督资料和多媒体图片与地理上的设备模型有效整合，实现了数据与模型的一一对应，只需轻点鼠标就能了解每个设备的所有信息；系统在综合查询集中提供了对设备各类运行、管理信息进行多种条件查询的功能，使得非运行管理部门的人员也可以了解线路管理的情况，并使信息充分共享和利用；系统接入了调度实数数据，并能够在地图和变电站一次接线图上显示实时数据，管理者能够及时了解电网的运行情况等等。
经验：重视培训 重视数据
项目从02年初立项到现在已经有两年多时间，在整个实施过程中，不管是渭南供电局还是银河信通，双方都克服了许多困难。“渭南供电局的许多员工对我们的态度是从不理解到理解，从冷漠到配合，到最后双方成为了很好的伙伴”，全程参加了渭南供电局GIS项目的银河信通工程师郏琳颇有感慨地告诉记者，“开始很多人不配合，当我们系统第一版出来之后，他们才发觉系统对他们的工作确实有用，这时他们也觉得我们的系统需要调整，他们的业务也需要规范。接着渭南供电局做了近两个月的业务流程规范和调整，并相应的运行规程。”
记者通过对渭南供电局和银河信通的采访了解到，双方在项目的实施过程中遇到过很多困难，在克服困难的过程中也积累了很多宝贵的经验。
渭南供电局起初对地理信息技术不了解，对地理信息系统在电力行业的作用没有感性认识，造成两方面问题：一方面用户不能根据自身管理过程中的要求和任务提出明确的需求，使得前期调研工作开展得较为缓慢；另一方面对于陌生的事物，尤其是了解到GIS系统包含的电网信息量如此庞大，用户普遍有畏惧感，在前期对系统能否建成产生了疑问。针对这种情况，双方确定了“宣传介绍、推动带领”的工作方针，上至局领导、下至基层班站成员积极主动地向各级人员介绍GIS知识、国内外GIS在电力行业的成功应用情况，并组织专业人员调查和了解了北京市、山西大同、安徽铜陵等多家在GIS应用方面起步较早、应用较为成功的电力局。在此基础上，银河信通技术人员与渭南供电局项目人员共同讨论管理工作并挖掘需求，使渭南供电局感到渭南GIS系统不只是银河信通做项目，同时银河信通也希望通过这项工作能真正将新技术应用到实处，从而帮助渭南供电局提供信息化管理水平，将该项目真正地成功实施。“取得用户的认可后，用户不但积极配合我们工作，还常常出谋划策，有力的促进了系统的建设。” 银河信通工程师郏琳很满意地告诉记者。
用户计算机应用能力参差不齐，系统推广应用难。由于该系统应用的范围广，使用者涉及到供电局各级人员，而基层班站的部分人员在计算机操作能力上就有欠缺，但是基层班站又是电网基础资料及运行记录的维护者和源头。面对这一难题，银河信通采取了两方面措施：首先，加强对用户的培训，在系统开发过程中注意有意识地对用户培训，在系统试运行期间专门安排培训工程师对用户进行整体集中培训、实际操作辅导，同时培训中我们也注重以点带面，同对基础好的人员带动基础差的人员，取得了较好的效果；其次，系统中注重页面设计的解决明了，开发了代码字典录入等功能，简化了数据录入工作量，并提供明显的提示和帮助功能和全套系统使用、维护说明书，有效指导用户操作。
开发周期长，用户需求改变较大。该系统从立项到验收开发周期长达1年半，在此期间随着用户对系统认识的逐步深入、业务管理工作的不断完善，用户的需求也发生了较大的改变，而需求是系统设计的根本，对此双方并不图一时方便采取回避态度，而是主动沟通，并在供电局主管领导的支持下每周定期与各业务部门召开项目进度会，为及时掌握用户需求，提高开发效率，保证开发出来的系统得到有效使用起到了关键作用。
电网数据庞大，录入难。由于GIS系统不但包含了渭南地区整个电网的资料还包含了电网的位置信息，数据量是非常庞大、繁杂的。由于原先渭南供电局电网资料由各保线站单独管理，资料分散、缺失、错误情况严重。为了保证准确高效地向系统录入数据，渭南供电局送电处专门从各班站抽调精兵强将，集中对电网资料进行校对和整理，并专门安排两人进行输电线路位置信息的测量，在较短的时间内完成了330kv、220kv、部分110kv线路资料的录入。开发组在系统中针对电网数据的特点开发了属性批量录入、批量修改等功能。