基于AGPS与4G的输电线路GIS系统及实现方法技术方案

本发明专利技术公开了基于AGPS与4G的输电线路GIS系统及实现方法，包括在线监测系统、传输网络及GIS平台，在线监测系统包括监测装置、AGPS模块、4G无线通信模块和信息服务器，4G无线通信模块通过Zigbee网络连接监测装置、AGPS模块和信息服务器，传输网络包括无线基站路由、公网数据采集服务器与无线公网平台；信息服务器包括输电网设备位置信息服务器、运行环境参数服务器；AGPS模块连接GPS卫星与GPS辅助服务器。通过本发明专利技术在输电线路在线监测设备的应用，不但可以大量地节省供电运维人员现场勘察录入的工作过程，还可以保证输电线路及设备所处环境参数信息的可靠性与及时性，使输电网运行管理员能够在GIS平台上看到输电设备的自动坐标更新数据与运行环境状态数据。

【技术实现步骤摘要】
基于AGPS与4G的输电线路GIS系统及实现方法
本专利技术涉及电力系统输电线路在线监测与通信
，尤其涉及基于AGPS与4G的输电线路GIS系统及实现方法。
技术介绍
电网GIS系统是将电网企业的发、输、变、配、用电各环节的设备设施的地理位置、生产运行、经营管理等信息与二/三维地形、地貌、地物等基本地理信息进行有机整合与发布展示的统一系统。近年来,电网GIS在电力系统中的应用日益广泛，在电力生产和管理上已经发挥了重要作用，为用户提供可靠的辅助决策手段与依据。现有的电网GIS系统中变电站、输电线路等设备设施的空间坐标仍然通过人工现场测量方式获取，并手动录入GIS系统，在GIS系统中再通过人工数据对接方式与设备设施的生产属性与运行状态等信息挂接，该方式存在一定的不足之处，主要表现在：1、工作难度大。电力设施分布广、数量多，现场测量、数据对接和后续维护需要投入大量的人力与物力资源，且经常受到客观条件的限制；2、实时性差。输电线路结构复杂，杆塔及设备数量多，常规工作流程环节多、更新周期长，不能保证数据的及时性；3、关联性差。设备空间位置信息与设备固有属性信息、状态信息采用人工方式建立与维护关联关系，大大增加了工作量，也不便于后期的调整和扩展。申请号为201410088478.4的专利技术公开了一种基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报方法及系统，该系统它包括获取输电线路故障信息并把故障定位到具体杆塔，结合卫星地图提供Web服务的Web服务端（1）；用于连接Web服务端（1）与客户端（3）的交换机（2）；用于输电线路故障可视化展示的客户端（3）；电网输电线路发生故障后触发系统工作，Web服务端经故障信息计算分析后，定位出故障杆塔位置并生成XML文件,提供Web服务，供给客户端3进行可视化展示电网故障信息，本专利技术实时直观展示输电线路故障信息,提高了输电网络故障的直观认知度，提高电力企业人员在大量的电力系统数据中展现重要的信息，监视电网状态的能力，保证系统可靠性。申请号为201110290732.5的专利技术公开了基于三维GIS技术的输电线路可视化状态监测系统,该系统由地理信息数据展示模块,设备模型数据展示模块和状态监测数据展示模块三部分组成。该系统以三维GIS技术为基础,通过对海量空间信息的多角度、全方位展现,实现输电线路走廊的三维地景仿真和输电设备状态的三维展示,从而为提升电力设备运行管理的精细化、科学化、智能化水平提供信息支撑。申请号为201410234057.8的专利技术专利公开了基于GIS空间地理信息系统的输电线路路径生成方法，它包括以下步骤：1)载入GIS地图并输入输电线路的起点与终点；2)结合GIS信息采用层次分析法对网格地图中的地块赋以权重；3)利用Dijkstra算法求取输电线路的最优路径，并进行自动生成线路路径长度、转角数量及与已有线路交叉情况的统计数据；4)现场勘查验证并结合路径所经区域复杂地形的卫片进行优化线路路径。本专利技术通过将GIS地理信息系统进行网格化处理并结合Dijkstra算法来完成输电线路设计中路径的生成，具有路径自动生成、路径长度、转角个数统计、线路复杂地形判断等功能。上述方案，其目的均在于输电线路在线监测管理及应用手段的改进与提高，但为更好实现电力优质服务，节约人力与物力资源，仍需要应用新的技术手段对传统电网GIS系统进行改进，得到综合性的有益效果。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供基于AGPS与4G的输电线路GIS系统及实现方法，针对传统电网GIS系统中的不足，将AGPS技术与成熟的4G无线传输技术有机地融合在电网GIS系统之中，提高系统的定位精度，实现信息的快捷便利传输，有效节约人力与物力资源。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：基于AGPS与4G的输电线路GIS系统，包括在线监测系统、传输网络及GIS平台，所述在线监测系统包括监测装置、AGPS模块、4G无线通信模块和信息服务器，所述4G无线通信模块通过Zigbee网络连接所述监测装置、所述AGPS模块和所述信息服务器，所述传输网络包括无线基站路由、公网数据采集服务器与无线公网平台。所述信息服务器包括输电网设备位置信息服务器、运行环境参数服务器。所述监测装置包括微气象监控装置、视频监控装置、覆冰在线监测装置、绝缘子泄露电流在线监测装置、盐密在线监测装置、氧化锌避雷器计数器远传装置。所述在线监测系统与所述传输网络之间通过无线蜂窝数据网络连接，所述传输网络与所述GIS平台间通过有线传输通道连接。所述AGPS模块连接GPS卫星与GPS辅助服务器。基于AGPS与4G的输电线路GIS系统的实现方法，包括如下步骤：1）建立在线监测系统，将AGPS模块与监测装置的中央控制单元进行集成，并分别连接至4G无线通信模块，由监测装置进行AGPS模块与4G无线通信模块的直流供源；2）将AGPS模块连接GPS卫星与GPS辅助服务器，接收卫星信号与辅助服务器信号，并通过无线蜂窝数据网络获取监测装置的精确定位数据，利用Zigbee网络将其传递给4G无线通信模块；3）监测装置对输电线路的温度、弧垂、微风振动、覆冰、气象参数、风偏及图像视频等信号量进行采集与分析，并将测量数据以数字信号方式，通过Zigbee网络传递给4G无线通信模块；4）由信息服务器将输电线路设备的位置信息和运行环境信息传递给4G无线通信模块，并由4G无线通信模块将接收到的所有信息通过无线基站路由传递给公网数据采集服务器，并汇集于无线公网平台；5）无线公网平台将信息传递于供电企业输电网调度端的GIS平台中，与PMS（生产管理）系统进行数据交互，并在GIS图上展示出远方输电设备的确切位置信息和运行环境数据。本专利技术针对传统电网GIS系统中的不足，将AGPS技术与成熟的4G无线传输技术有机地融合在电网GIS系统之中，其中，基于AGPS技术的自动定位，是利用无线通信基站信息来辅助GPS模块进行定位，具有定位盲区小、定位精度高、定位速度快等特点；基于4G技术的无线数据传输，即频率范围在900～1800MHz之间的数字移动电话系统，支持100～150Mbit/s的下行网络带宽，具有通信速度快、网络频谱宽、业务丰富、智能化程度高、兼容性好、频率效率高等特点，这样，以AGPS的高精度定位技术确定输电线路中设备设施的地理位置信息，以4G无线网络技术实现设备空间位置信息、设备固有信息及设备运行环境信息的一体化、远程化、实时化传输，有效地节约人力与物力资源。地理信息系统GIS在电网系统上的应用方式，是将电力企业的电力设备、变电站、输配电网络、电力用户与电力负荷和生产及管理等核心业务连接形成电力信息化的生产管理的综合信息系统。它提供的电力设备设施信息、电网运行状态信息、电力技术信息、生产管理信息、电力市场信息与山川、河流、地势、城镇、公路街道、楼群，以及气象、水文、地质、资源等自然环境信息集中于统一系统中，通过GIS可查询有关数据、图片、图象、地图、技术资料、管理知识等。而在线监测系统中所运用的Zigbee网络，是IEEE802.15.4协议的无线个域网络，具有低功耗、短时延、高安全性等特点。本专利技术所提出的基于AGPS与4G的输电线路GIS系统，是鉴于目前的输电网GIS系统的信息录入高度依赖人工操作，且输本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于AGPS与4G的输电线路GIS系统，其特征在于：包括在线监测系统、传输网络及GIS平台，所述在线监测系统包括监测装置、AGPS模块、4G无线通信模块和信息服务器，所述4G无线通信模块通过Zigbee网络连接所述监测装置、所述AGPS模块和所述信息服务器，所述传输网络包括无线基站路由、公网数据采集服务器与无线公网平台。

【技术特征摘要】
1.基于AGPS与4G的输电线路GIS系统，其特征在于：包括在线监测系统、传输网络及GIS平台，所述在线监测系统包括监测装置、AGPS模块、4G无线通信模块和信息服务器，所述4G无线通信模块通过Zigbee网络连接所述监测装置、所述AGPS模块和所述信息服务器，所述传输网络包括无线基站路由、公网数据采集服务器与无线公网平台；基于AGPS与4G的输电线路GIS系统的实现方法，包括如下步骤：1）建立在线监测系统，将AGPS模块与监测装置的中央控制单元进行集成，并分别连接至4G无线通信模块，由监测装置为AGPS模块与4G无线通信模块提供直流供源；2）将AGPS模块连接GPS卫星与GPS辅助服务器，接收卫星信号与辅助服务器信号，并通过无线蜂窝数据网络获取监测装置的精确定位数据，利用Zigbee网络将其传递给4G无线通信模块；3）监测装置对输电线路的温度、弧垂、微风振动、覆冰、气象参数、风偏及图像视频信号量进行采集与分析，并将测量数据以数字信号方式，通过Zigbee网络传递给4G...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱超，张平，狄立，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网河南省电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11