1 引言
近年来，国家电网建设力度加快，发展方式转变，跨区电网工程进入跨越式发展的新阶段。优化调整管理体系和工作机制，形成职责清晰、责权对等、协同高效的管控模式，实现核心资源集中管理、统一调控、优化配置、合理布局，提升整体管理水平和运营效率等一系列工作需要整合资源，掌握完整、准确的电网建设的基础信息，才能更好的服务于国家智能电网建设。
目前，我国电网工程设计成果管理尚未形成统一的数字化移交管理体系，各网省公司电网建设规划和勘测设计资源相对分散，电网工程主要分布在工程设计和建设等单位，造成电网建设项目的设计成果查询困难，规范管理相对滞后;三维GIS在电网建设过程中的应用近几年取得了一些成果，利用三维GIS能够进行规划、设计、施工以及运行系统的建设，但与数字化设计平台的集成目前尚未形成有机的统一体。基于以上两点，本文研究了在B/S架构实现三维GIS与电网工程数字化设计移交的系统集成，探索了基于三维GIS的电网三维数字化设计移交平台的建设与应用，实现了将基础地理数据、设计数据、附属数据等数据信息以及系统平台一并作为三维数字化设计成果移交给业主单位，满足了用户的信息化需求。
2 研究目标
本文研究的主要目标是搭建网络平台，实现三维GIS系统与数字化设计移交的系统集成，将电网工程数字化设计成果在三维平台上进行综合展现，提升数据管理的信息化水平。主要包括以下几个方面：
(1)通过数字化设计成果移交系统实现电网设计阶段的数字化成果移交的规范化、标准化，实现电网建设各阶段信息的充分共享。
(2)通过三维GIS平台实现基础地理数据、设计成果的展示，实现电网工程数据的综合查询。
(3)通过系统集成充分发挥三维GIS平台与数字化设计移交系统各自的优势，实现数字化成果的充分共享与统一管理。
(4)通过制定规范的数据处理流程减少数据处理的重复性工作，有效降低生产成本与数据成本，提高数据的使用率。
(5)研究电网工程数字化移交的工作流程和工作模式，减轻相关人员的工作量，提升电网工程设计成果的信息化管理水平。
3 集成应用
3.1网络三维GIS系统
网络三维GIS系统采用ActiveX控件技术实现，将三维GIS基础平台封装成控件嵌入到网页当中，同时将基础平台的接口利用JavaScript脚本语言做进一步的封装。用户只需要运行浏览器，并在浏览器中安装注册ActiveX控件，即可访问Web服务器上的系统界面。Web服务器接收到用户的请求后，通过与客户端注册的ActiveX控件和应用服务器上的应用程序进行对话，将业务请求发送给应用模块。在应用服务器上，同时运行大量应用模块，各自能够完成不同目的的业务逻辑。
图1 AcitveX控件交互
网络三维GIS系统可实现电网资源的结构化管理和图形化展现，以面向服务的架构为各类业务应用提供电网图形和分析服务的企业级电网空间信息服务平台。该三维GIS系统以电网资源的空间结构、位置信息以及图形可视化为核心，重点表现电网设备的空间位置与电网的拓扑关系，可为多种电力业务应用提供服务。
(1)基础地理数据发布
利用遥感数据获取技术采集所需的影像和数字高程模型数据，通过对数据进行纠正、配准、镶嵌、融合等处理，根据四叉树原理进行金字塔瓦片构建并建立高效索引机制，以瓦片文件形式进行存储、管理与发布。
(2)电网三维模型构建
将电网三维模型以数据库的方式进行存储，系统调用时首先构建关联关系，通过合理的调度方式进行加载，可实现变电站、杆塔等模型的加载，绝缘子/金具、导线的精确绘制，能够完整地构建出电网三维模型的拓扑关系。
(3)三维基本功能
提供场景基本操作、多种对象绘制、图层管理、空间分析等相关功能。
(4)电网图形及电网分析服务
通过虚拟仿真的方式表现电网模型，可实现工程信息查询、可对设备模型进行属性查询、可实现设备模型的相关分析。
3.2电网工程数字化设计成果移交
电网工程数字化设计与移交工作是电网工程建设中的一项重要工作，从设计的源头到最终的数字化移交都可以通过标准化、科学化的管理手段进行实施。电网工程数字化设计成果包含基础地理信息数据以及初步设计、施工图设计、竣工图设计三个阶段的多项资料，这些资料记录了电网工程设计的整个过程。
数字化移交的概念：工程数据库中具有所有设备完整的工程信息、参数信息与编码信息，平台从工程数据库中提取完整的信息，根据业主指定的移交对象的系统要求，定制数据通道(接口)，由此实现数字化移交。数字化移交的对象：根据不同项目要求，将数字化设计成果移交给相关业主单位。数字化移交的方式：设计方使用约定好的信息系统，使承载整个项目的信息按照约定的要求将整个系统连同全部数据信息一并进行整体移交。
从三维数字化设计到数字化移交的理念符合当前电网工程设计管理的需求，通过数字化移交，可以规范数据处理、三维设计的流程，促进成果的标准化;可为业主提供数字化采购支持，业主可以通过数字化移交的方式获得全部的成果信息;可为业主提供数字化施工支持，移交成果可以再利用[5]。
3.3集成应用
研究成果基于J2EE开发，以三维GIS、空间数据库、网络计算为技术支撑，充分整合遥感影像、数字高程模型、电网三维模型、工程设计成果等信息，通过电网工程数据的规范化、标准化处理，形成统一的数字化移交管理体系，实现包括跨区电网、交直流特高压等输电线路和变电站在内的数字化成果的统一管理。主要功能包括成果移交管理、三维展示、档案检索、系统管理等，通过系统集成与共享，服务于电网工程的设计管理、施工管理、运行检修管理、应急抢险，实现移交数据与系统的再利用。
图2逻辑架构
(1)数据集成。将初步设计、施工图设计、竣工图设计三个阶段的基础地理数据、设计图纸、档案数据、模型参数、三维模型数据以及其它附属信息经过规范化、流程化处理并入库，从而达到数据的集成与统一管理。
(2)应用集成。依据电网业务数据流主线，充分考虑集成信息的时效性、吞吐量和安全性等，利用企业服务总线、关系数据库共享、定制接口等方法对电网业务流程应用进行集成;以电网三维模型数据为核心，将其与设备属性关系数据建立快速关联机制，提供模型信息的综合查询和维护更新。
4 应用案例
本文研究成果已经成功应用于“特高压交流工程数字化成果移交管理系统”，以“皖电东送”淮南至上海特高压交流输电示范工程为基础，实现了对可研、初设、施设及竣工资料的整体数字化移交，对移交电网工程数字化成果进行三维展示和综合查询，实现了数据的集成与共享。
图3系统界面
(1)电网三维模型展示
将设备模型按照设计图纸进行1:1精细化建模，并基于面向对象的思想，针对电力设备对象进行抽象与组件化管理，支持模型单元自动组装、设备拓扑关系、电网拓扑关系的动态调度，同时采用简化及调度算法，实现精细化电网三维模型的快速调度与渲染。
图4杆塔三维模型展示
图5变电站三维模型展示
(2)属性信息查询
移交系统中包含线路、杆塔、变电站等电网三维模型设备属性数据，将系统中三维模型数据与属性数据根据指定的编码方式进行对接，可以实现相应的属性查询。
图6属性信息展示
5 结束语
将网络三维GIS与电网工程数字化设计移交进行系统集成，可以增强电网工程数据的可视化效果，促进工程数据处理的标准化，辅助工程建设精益化管控，实现设计成果的有机统一与资源再利用。本文除了设计并实现了网络版电网工程数字化移交系统，还探索性的对电网工程数字化移交模式、移交流程进行了研究，建立了数字化成果移交数据库，为后续更好的服务于智能电网建设奠定了基础。
参考文献
[1] 任培祥,朱中耀,李鑫等.三维全景智能电网支撑平台的关键技术研究与应用，电力勘测设计，2009(4).
[2] 国家电网公司.数字化电网技术研究框架[Z]. 2007.
[3] 蒋荣安,阎平.三维数字化电网技术辅助特高压工程施工管理[J].电力勘测设计,2007,(5).
[4] 丁勇福,刘皓,万明忠,肖少辉.宁东-山东±660Kv直流输电示范工程三维数字化移交[J].电力建设,2011,(2).
[5] BIM与数字化移交——沙洲750kV数字化变电站，http://cnbim.org/8030.html
[6] 赵波,边馥苓.面向移动GIS的动态四叉树空间索引算法[J].计算机工程,2007,(15).
[7] 范光甫,朱中耀,蒋荣安.三维数字化电网解决方案[J].电力勘测设计,2005,(1).
[8] 夏勇军,苏昊,胡刚,董永德.数字化电网及其关键技术框架[J].湖北电力,2007,(6).
[9] 石华军,万明忠.三维地理信息系统与电网数字化管理[J].电力勘测设计,2004,(3).
[10] 孙竹森,李震宇,蒋荣安,阎平.海拉瓦技术在特高压线路施工中的应用[J].电网技术,2008,32 (18).
作者简介
任培祥(1979年—)，男，汉族，河北泊头人。研究生，工程师，主要从事电力三维GIS研究与应用、电力信息化。
董健(1985年—)，男，汉族，湖北宜昌人。研究生，工程师，主要从事电力三维GIS研究与应用。
解景新(1979年—)，男，汉族，北京人。工程师，主要从事系统集成、SOA应用研究。
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