项目名称：	输电线路智能沙盘系统开发
立项单位	国电电力总公司
立项时间：	2015年

开发单位：	北京军科兴华科技发展有限公司
负责人：	刘远洋
联系电话：	18600596377
传    真：	010-60355114

[课题内容]

系统采用当前先进的计算机软件技术、微电子技术、无线通讯技术、三维地理信息等技术，开发输电线路智能沙盘系统，能直观的反映XX电网的全貌，体现线路现场通道、交垮信息及各项参数，科学实际的反映电网现状及设备健康状况；当线路出现异常时，在沙盘上能实时地显示、记录线路异常信息，科学判断故障性质，实时显现出故障位置、到达现场的最佳路径并提供适合的处理方案，且能实现对历史信息的实时查询、打印等功能；在线路设计时，通过智能沙盘提供的相关信息，给出合理化的设计建议；也可作为线路培训演示实体，提供直观教学平台。

 [课题意义]

使生产决策者、管理者、一线工作者对XX电网有直观的、感性的、全局性的认识；该系统包含大量线路参数，提供现场通道、交垮信息，与MIS、GIS等系统对接，大大增加系统查询信息量，提高查询效率，并提供丰富、详实的现场图片、数据资料，以达到生产指挥、现场模拟、事故演练及分析判断的目的，确保线路可靠运行；该系统可实时检查线路巡视人员、车辆的运动轨迹，方位，还可提供巡视现场的图像实时监视；该系统能直观反应线路走廊地理信息，为设计者提供线路规划、设计的合理化建议供参考;该系统的实施的大大提高我公司输电线路管理的现代化水平。

［预期成果］

1、真实再现功能：将输电线路、变电站等直观地反映在智能沙盘上，包含山川、河流、村庄、道路等，由平面变为立体，把整个区域的线路按照地理情况做出实体的模型；

2、智能集成功能：建设8×6米的带有定位功能的实体智能沙盘系统，与MIS、GIS、调度、在线监测设备接口，实现全局线路的缩体反映，以不同灯光颜色反映线路健康检修状况，还可以人为输入任意一条线路的座标，该线路在沙盘上亮起，并显示该线路的所有参数，点击任意一基杆塔，出现该杆塔的所有数据；

3、辅助决策功能：为高层、中层管理者及生产一线人员提供真实、客观、全面地实况认识，不到线路的现场，不用走遍所有的线路，就可以在真实的模型前看遍所有的线路，尤其是线路的走廊、通道情况一目了然。在办公室就可以对电网规划变电站的布点，对线路通道进行超前的安排；

4、生产指挥功能：指挥生产管理，将故障录波器数据测距、故障点等实时地反映到智能沙盘上，点亮故障范围内的杆塔指示灯并打印出到达故障点的路线图和故障的所有信息信息（故障类型、电流、相别、测距信息等），巡线人员到达办公室就可以拿着打印的信息进行巡视；

5、优化设计功能：线路设计时在智能沙盘上为规划设计提供可选择的模型，优化设计方案,提高线路规划质量，优化线路路径，提高工作效率，在此基础上开展模糊设计功能，把GIS不能画图的缺点进行改进，能在智能沙盘系统上画出线路的真实图形，并具备拓普功能，在图上随意拖动线路至另一位置，形成新的设计；

6、高级扩展功能：故障判别，发出声光报警，生成处理方案，为生产指挥、现场模拟、事故演练提供可靠平台，提高事故状态下快速反应能力，利用GPS及GSM/GPRS/CDMA等技术实现巡视人员现场到位情况实时查询，现场监控图像图像显示、查询，巡视人员及监控车辆的运动轨迹、方位，提供巡视现场的视频图像信息。

一、本研究课题的科技依据（包括科技意义和应用前景，国内外研究概况、水平和发展趋势；应用理论基础研究课题应阐述学术思想，立论根据，特色或创新之处，主要参考文献目录及出处；推广项目说明成果成熟程度，适用范围，以及成果的知识产权等问题）

[课题背景]   

输电线路承担着维系发电厂与变电站电能输送的纽带，是电网安全运行的重要组成部分，但在管理工作存在以下问题：

1、线路是电网的重要组成部分，目前线路运行的自然与贸易部环境越来越恶劣。线路专业管理人员、不熟悉现线路的管理者缺乏对电网的全局性认识，一般情况我们对变电站很熟悉，可以在短时间跑遍所有的变电站，不到现场也能想象出主变、主控室等，而线路点多线长，很少有非线路管理者到达每一条线路的每基杆塔，去的话也仅看一两基杆塔（线路），我们只能在平面上地图上去看；

2、输电线路规划时缺乏科学、实际的现场信息平台，决策者仅能看设计部门提供的设计图纸资料，不符合提升线路规划质量，优化线路路径，提高工作效率的要求；

3、目前MIS、GIS系统已成功应用，但功能单一，直观性差，仅能反映平面情况，不能全面反映电网信息且无法对常规信息进行整合，不能科学反映线路建设情况及健康状况、通道情况，资料查询繁琐，时间长，工作效率低；

4、输电线路参数、交通、通道信息资料相对缺乏，不能为决策提供全面、真实的现场依据；

5、缺乏符合线路特点的生产指挥、现场模拟、事故演练及分析判断系统；

6、缺乏对巡视人员巡视到位情况的有效监督；

7、缺乏在事故状态下故障信息（如故障类型、故障电流、故障相别、是否重合等）无法及时传达给管理者（尤其是指挥巡线者），目前仅屏调度员口头通知，我们记录后安排各人员到工区集合，靠人工计算或在老GIS上输入数据确定故障的杆塔号，现场图像信息无法及时与指挥中心共享，影响事故处理效率。

鉴于以上原因，为加强线路的科学管理，迫切需要开发一种解决上述问题的线路综合智能沙盘管理系统。

[应用前景]

目前MIS、GIS、GPS智能巡视等系统虽然已成功应用，但功能单一，直观性差，不能全局反映电网信息且无法对常规信息进行整合；

输电线路智能沙盘系统能够解决目前查询效率低、线路规划质量差、工作劳动强度高等诸多问题，实现广义查询，构建可靠平台，大大缩短查询时间和劳动强度，在线路管理领域是一个重大突破；

输电线路智能沙盘系统在吸收和集成线路常规信息，实现广义查询具有一定的自主创新性，实用性强；

输电线路智能沙盘系统可移植性好，易推广，可在全省乃至全国供电系统推广应用，大大提高线路运行、管理、信息化水平。具有极强的推广应用价值，可在全国范围内推广应用，可产生可观的经济及社会效益。

现国内无具备此类功能的智能沙盘系统，尚属技术空缺。

国外也没有具有类似功能的智能化产品。

二、 研究、推广应用内容和预期成果（说明课题的具体研究、推广内容、技

术关键和重点解决的技术问题，预计达到的技术经济指标，预期成果和提供的形式及其依托工程，应用该成果的单位落实情况和可能应用的其它工程或单位及效益。）

[课题内容]

课题所要研制的是一种输电线路智能化沙盘系统，其实用性强，推广价值高，是实现广义查询，缩短查询时间和减轻劳动强度的必备工具，具有很好的发展方向和推广价值。它很好地解决了输电线路管理工作存在的数据衔接差，查询时间长、工作效率低，现场情况不直观以及线路规划、生产指挥、现场模拟、事故演练及分析判断无可靠平台等弊端。

研制的输电线路智能化沙盘系统主要包括：服务器系统、智能沙盘、查询系统、智能分析软件、沙盘控制软件、模糊判别软件、专家诊断软件、GPS巡检、GPS抢险车辆视频监控等部分组成。

1、 硬件系统

建立专用监控室，放置智能沙盘和服务器，并为之提高良好的运行环境，如UPS电源、空调、防尘、防雷、防静电、网络服务、智能报警、大屏幕图影显示等。

智能沙盘系统：建立三维实际线路沙盘系统，直观显示线路分布状况及电压等级，以不同声、光及时反映GIS、MIS、调度下传的线路故障信息，及时反映线路健康状况，为规划、抢修等提供最佳方案。

2、 查询系统

1）查询系统拟采用人性化的Windows XP平台、Web查询界面，使得查询简便易操作；

2）查询结果根据不同要求自动生成电子格式报表并保存；

3）可根据需要进行数据/图形存储、管理和打印；

4）设备权限管理，分配相应权限用户，自动记录登陆、查询、修改信息；

5）与杆塔远程图像监控系统、抢修车辆轨迹查询系统、视频浏览系统融合，实现无缝查询；

6）与GPS巡检轨迹远程监测系统融合实现巡视轨迹的描述、打印；

7）与其他MIS/GIS等系统结合，实现跨平台查询；

8）自动备份系统数据；

9）准确查询电网故障点位置。

[技术关键]：

1、小型化地理图形信息系统的实现。

2、高速、多功能WEB（基于图形）查询系统的实现。

3、杆塔现场远程图像监测系统的实现。

4、三维智能沙盘模型的建立。

5、与MIS、GIS、调度接口和电子控制系统的开发。

6、智能分析、沙盘控制、模糊判别、专家诊断等软件及智能决策模块的开发。

 [技术路线]

1、对输电线路管理工作现状进行调查，摸清目前存在的主要问题。

2、采用WEB化GIS查询系统，科学展现输电线路现状（主要包括电网建设情况及设备健康状况，线路参数、交通、通道信，现场图片、数据资料等）的查询及决策。

3、建立三维实际线路沙盘系统，直观显示线路分布状况及电压等级，以不同声、光及时反映GIS、MIS、调度下传的线路故障信息，及时反映线路健康状况，为规划、抢修等提供最佳方案。为生产指挥、现场模拟、事故演练及分析判断提供可靠平台。

4、与GPS巡检、图象监控等模块结合实现巡视及抢修车辆的轨迹实时显示。

5、自动生成电子格式查询报表，并可根据需要进行数据/图形存储、管理和打印。

6、实现权限管理，自动记录登陆、查询、修改信息，自动备份系统数据等功能。

本智能沙盘系统项目书由军科兴华科技发展有限公司研发，经审核论证可行性，如进一步生产开发专属权归我单位。

                                    2015-6-25