1　概述

　　地理信息系統(tǒng)（Geographical Information System縮寫為GIS）是地理學、測量學、制圖學、電子學、計算機科學和信息管理學等多種科學科交叉的產(chǎn)物。GIS的基本功能是：數(shù)據(jù)輸入、存貯、編輯；操作運算；數(shù)據(jù)查詢、檢索；應用分析；數(shù)據(jù)和圖形顯示、結(jié)果輸出；數(shù)據(jù)更新等。它把相互聯(lián)系的各種地理方面的信息抽象為計算機可以表示和描述的數(shù)據(jù)存儲起來，利用計算機強大的數(shù)據(jù)處理功能對其進地再加工，提出地理信息系統(tǒng)所關(guān)心的各種空間屬性以及與之相聯(lián)系的社會屬性和自然屬性，并在此基礎上提供實時控制、自動決策與智能分析等功能。所以GIS的本質(zhì)就是通過研究和分析計算機的地理信息，在一定空間和時間范圍內(nèi)對地理系統(tǒng)的各種要素進行控制和操作。

　　GIS自20世紀60年代初誕生以來，經(jīng)過四十多年的發(fā)展，理論不斷趨于成熟，技術(shù)水平也有了顯著提高。隨著GIS的不斷發(fā)展和完善，它的應用領域也在不斷地擴展和延伸，一個構(gòu)造合理的GIS 系統(tǒng)，必將給企事業(yè)單位帶來極大的經(jīng)濟和社會效益。

　　電纜是社會生活中不可缺少的重要基礎設施，隨著工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活的進步，對能源的需求日益增加，電力電纜用量日益增多。電纜安全事關(guān)國計民生，具有重要的政治、經(jīng)濟和社會意義。

　　電纜安全隱患同其他行業(yè)的隱患一樣，不是弧立于人、物和環(huán)境三種因素之外的，要想根本解決電纜安全隱患問題，必須樹立全過程監(jiān)控的觀念，安全隱患的辨識、評價、監(jiān)控、預警、應急救援等問題，環(huán)環(huán)銜接，相互交織，需經(jīng)綜合考慮。

　　本文運用GIS的空間分析和可視化功能進行電纜安全的監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)和應用，對重大危險源和安全隱患進行實時監(jiān)控和管理，抑制事故的發(fā)生。

2 電纜安全的GIS監(jiān)管模式

2.1　電纜安全的GIS監(jiān)管模式見下圖：

　　此系統(tǒng)可以用組件式GIS實現(xiàn)，它不依賴于某一種開發(fā)語言，可以嵌入通用的開發(fā)環(huán)境（如：VB,VC++等）中實現(xiàn)高效、無縫的GIS集成功能。采用組件GIS與面向?qū)ο蟮目梢暬幊陶Z言VB(VisualBasic)相結(jié)合，進行專題地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、管理和查詢；用VB和OLE(Object Linking and Embedding)技術(shù)對數(shù)據(jù)庫調(diào)用；通過文件存取方式建立數(shù)據(jù)交換通道；通過動態(tài)數(shù)據(jù)交換（DDE）建立GIS與應用模型之間的快速通信。

　　

2.2　數(shù)據(jù)庫設計與組建

　　由于GIS是一種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，因此，為便于數(shù)據(jù)庫的建立轉(zhuǎn)移，可將相關(guān)數(shù)據(jù)分為以下內(nèi)容：

（1） 屬性數(shù)據(jù)庫

　　又稱特征編碼，或非空間關(guān)聯(lián)屬性數(shù)據(jù)，是指需要在系統(tǒng)中處理的空間實體的特征數(shù)據(jù)，主要的屬性信息有：記錄卡、報表、檢測信息；地理屬性描述：標準、規(guī)范、其他屬性等。

　　（2）空間數(shù)據(jù)庫

　　空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)是空間數(shù)據(jù)編碼，可以將某區(qū)域電力電纜、電力作業(yè)等的地理地圖（不同系統(tǒng)采用適當?shù)谋壤撸?、圖片、圖形、統(tǒng)計資料等運用點、線、面實體表示成矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

（2） 空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的連接

　　空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫的聯(lián)系是通過接口程序?qū)崿F(xiàn)，接口程序用VB程序開發(fā)，將屬性數(shù)據(jù)與數(shù)字化的點、線、面實體連接在一起，其連接是通過程序自動生成的空間實體的唯一性的識別符，與圖形實體的坐標存儲在一起。

（3） 共享數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)模式

　　電纜實時監(jiān)管子系統(tǒng)與GIS通過網(wǎng)絡共享地圖數(shù)據(jù)庫、電纜圖形及其屬性數(shù)據(jù)庫等通用的數(shù)據(jù)，其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如圖2所示。



（4） 安全數(shù)據(jù)信息結(jié)構(gòu)

　　不同監(jiān)管子系統(tǒng)的安全數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)信息，都與 GIS監(jiān)管平臺相連接，各種數(shù)據(jù)經(jīng)GIS強大的空間分析和數(shù)據(jù)管理功能的處理，使決策者能夠在監(jiān)管中心，通過多媒體終端迅速調(diào)閱，監(jiān)管重大隱患的動態(tài)資料以及處理時間所需的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，隨時掌握最新情況。相關(guān)的安全數(shù)據(jù)信息結(jié)構(gòu)見圖3。



2.3　電纜實時監(jiān)管子系統(tǒng)的功能

　　各部門通過網(wǎng)絡調(diào)用GIS中相關(guān)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)實時控制、分析、管理的功能。

（1） 電纜管網(wǎng)規(guī)劃敷設施工控制系統(tǒng)

　　用于電纜溝設計及電纜敷設方案，電纜排管布置等。通過線路層、排管層、地理層的隨意疊加，可以很清楚地得到線路、電纜、排管等分布圖，并可打印，便于電纜管網(wǎng)合理規(guī)劃；用GIS中的電纜溝及電纜管理子系統(tǒng)，可以根據(jù)已建成的電纜溝現(xiàn)狀圖，規(guī)劃設計新的電纜溝。同時可以根據(jù)電纜排管中的電纜位置及電纜井的位置，確定電纜施工方案。

（2） 防火防爆智能控制系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)可以接收現(xiàn)場檢測子系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)，進地分析、評價，判別是否有火災發(fā)生，如有發(fā)生，則啟動報警系統(tǒng)，并自動顯示火災具體位置，記錄時間、地址等，通過消防聯(lián)動或人員動作進行現(xiàn)場救災。同時將歷史數(shù)據(jù)傳給電纜監(jiān)管GIS.

（3） 電纜故障智能診斷系統(tǒng)

　　對電纜運作過程作實時控制，判斷電纜線路有無過載、短路等異?，F(xiàn)象，若有則對故障進行分析，確定故障區(qū)域，綜合評價故障影響，生成搶修方案，輸出搶修區(qū)地理位置，并發(fā)出報警。

（4） 業(yè)擴、報裝、報修及檢修作業(yè)安全控制系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)功能是：實現(xiàn)電纜改裝、擴裝等的申請：記錄電纜管網(wǎng)的維護情況；分析記錄，制定維修計劃，檢修工作的安排；報修，檢修工作票、流傳、查詢、統(tǒng)計；檢修方案查詢；檢修執(zhí)行情況的確認；地理位置顯示；最優(yōu)路徑分析，搶修車最近位置提供和通知等功能，保證維修的實時性。

2.4　電纜監(jiān)管GIS功能

　　實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的采集，系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)的綜合連接、管理和分析，危險辨識，隱患評估，整改方案的聲稱，對重大危險源和安全隱患發(fā)出預警。

2.5　電纜監(jiān)管維護中心

　　通過對實時監(jiān)管數(shù)據(jù)的分析、綜合及評價、找出重大危險源和安全隱患，作出應急方案，有必要時進行相關(guān)培訓；可以對GIS及本機系統(tǒng)操作、維護和管理；可以對地圖及其屬性和電纜圖形及屬性進行查詢、顯示，通過開放式數(shù)據(jù)接口ODBC，將GIS數(shù)據(jù)庫分析所得結(jié)果導出到EXCEL,進一步完善報表處理功能。

3　系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境

(1)軟件環(huán)境

操作系統(tǒng)：采用Windows2000server;數(shù)據(jù)庫：SQL server　運行平臺；GIS軟件：組件式Artive MapGIS; Excel; 瀏覽器：Internel Explorer4.0以上；開發(fā)應用軟件：VB6.0. GIS通過對象連接嵌入（OLE）和動態(tài)數(shù)據(jù)交換技術(shù)與VB,SQL應用軟件集成，彌補了其自身的不足。

(2)硬件環(huán)境

Petium‖以上微機；10Ｇ以上的硬盤；128Ｍ以上內(nèi)存等。

4　結(jié)束語

通過建立統(tǒng)一的ＧＩＳ信息平臺，實現(xiàn)了與其它監(jiān)控、管理系統(tǒng)的一體化；數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)設計；提供了較為齊全的報告和綜合查詢系統(tǒng)；方便監(jiān)管部門的管理。這套系統(tǒng)的開發(fā)和應用將有利于提高電纜監(jiān)管的科學管理手段和管理效率，有利于全局共享信息資料，進行科學決策、管理，節(jié)約工程投資，提高電力安全運作水平。

　　本系統(tǒng)的完善，還有待GIS與網(wǎng)絡和多媒體技術(shù)的融合進一步完善。