摘要：
　　北京恒华伟业科技发展有限公司针对地下沟管、电缆的特点，经过数年的研究与实践，设计开发了基于GIS的三维电缆资源管理系统。该系统采用动态实时建模技术实现了对地下电缆资源的三维实时展示。通过该系统，可真实反映地下隧道、管道的结构，电力管道和其他管道的交叉情况，电缆的敷设情况，为地下电缆的精细化管理打下坚实的基础。
产品综述：
　　随着GIS技术的发展和电力系统电缆线路精细化管理需求的不断提高，北京恒华伟业科技发展有限公司针对地下沟管、电缆的特点，经过数年的研究与实践，为各大电力公司、电力设计院、电力电缆管理公司设计开发了基于GIS的三维电缆资源管理系统。该系统采用动态实时建模技术实现了对地下电缆资源的三维实时展示，三维系统通过二维GIS系统中的矢量数据以及其属性信息自动生成地下电缆资源的精确三维模型。在二维GIS系统中可以随时切换到三维场景中查看地下电缆隧道、管道的电缆敷设情况，隧道、管井采用了精细纹理贴图使得模型样式十分接近真实情况。通过该系统，可真实反映地下隧道、管道的结构，电力管道和其他管道的交叉情况，电缆的敷设情况，为地下电缆的精细化管理打下坚实的基础。
一、 系统建设目的及意义
　　随着计算机技术的飞速发展，地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）在整个电力行业中得到了越来越广泛的应用， 引入GIS系统已经成为现代电力企业提高管理水平和工作效率的有效手段。传统的基于二维坐标的GIS系统，其空间表现和分析能力受到很大的局限性，因此从地下电缆本身的运行和管理的需求出发，急需建立一个三维电缆资源管理系统。
1.1 建立基础数据服务平台
　　系统通过集中管理隧道、电缆图形数据、资产台帐数据，实现企业内信息资源的高度共享；借助于GIS、GPS、GPRS等现代化的设备和信息技术，实现数据采集、分析、处理及入库工作的流程化管理，确保数据中心的信息与现场实际情况一致。
　　系统为电力企业电缆相关管理部门及企业决策人员，提供电网运行管理所需的图形数据访问服务，包括：隧道分布图、隧道断面图、电缆接线图等各种电网专题图的浏览。同时提供电网资产信息的快速检索及统计服务，供各级生产管理人员使用，以便使他们能够随时、快速、简便、高效地获取电网基础信息。
1.2 提供三级决策支持工具
　　系统全面的电网数据访问服务，可以为企业决策层、管理层及基层管理人员提供辅助决策支持。对于企业决策层，系统提供多层面、多视角的电网整体信息综合及分析功能，其结果可以作为企业决策层进行电网管理、电网改造等的依据；对于企业管理层，系统提供电网基本信息检索及分析功能，其结果是企业管理层制定电网运行方式、分析电网潜在隐患的基础；对于基层管理人员，系统提供电网当前运行数据检索及分析功能，其结果是基层管理人员运行维护电网的重要依据。
1.3 经济效益和社会效益
　　通过本系统，电网管理人员可以及时、快速、简便地获取分析和决策所需的关键信息，缩短分析和决策所需的时间，减少人力资源消耗，实现高效率、低成本的电网管理。
　　该系统的建成，可以为电网的科学管理提供有力的技术支撑，有利于培养现代化的电力企业运营管理人才，提高电网管理人员的综合素质，提高企业运营管理水平，提高电力企业资产利用率，降低资产损耗。
随着社会现代化水平的不断提高，社会对电能的依赖程度也在不断增加，电能已经成为工业企业及居民生活不可或缺的要素。电力企业运行管理水平的提高，不但可以为自身创造良好经济效益，而且还可以减少电网运行对环境及居民生活产生的不良影响，减少工业用户及居民用户的停电次数和停电时间，降低电力输送故障给社会造成的损失，从而创造良好的社会效益。
二、 系统特点及适用范围
2.1 系统主要特点
本系统具备下列特点：
1) 专门为电缆线路设计的应用软件系统；
2) 采用国际领先的三维GIS平台：ESRI ArcGIS及其3D扩展模块；
3) 具备优良的电网数字模型；
4) 采用高分辨率的数字高程模型和数字正射影像
5) 采用先进的海量数据存储技术
6) 采用先进的海量影像显示技术
7) 提供三维和二维的同步显示和数据更新功能
8) 提供隧道、电缆线路的断面查看功能
9) 支持所有电压等级的电网管理；
10) 提供丰富的矢量化电网专题图；
11) 提供友好的用户界面和简便的功能操作；
12) 支持栅格数据（航片、卫片、照片）管理功能；
13) 支持海量（TB级）图形数据管理功能；
2.2 系统适用范围
　　本系统主要针对各大电力公司、电力设计院、电力电缆公司的电缆管理部门。
三、 系统软硬件配置
3.1 系统硬件配置

设备名称	数量	单位	配置要求	备注
Data Center 服务器	2	台	中高端企业级数据库服务器 安装Unix/Linux/Windows 操作系统 Oracle 9i Cluster软件
三维GIS应用工作站	若干	台	配备高主频的CPU、2G以上的内存和高性能的显卡
图形打印客户端	1	台	中高端PC：配备1G内存、中高端显卡和较快的CPU

3.2 系统软件配置
3.2.1 操作系统平台
　　考虑到系统的安全性、稳定性、可扩展性，建议数据库服务器使Unix用或Linux操作系统或Windows 2003 Server，客户端操作系统选用Windows XP Professional操作系统。
3.2.2 地理信息系统平台
　　系统使用ESRI公司使用ArcSDE作为空间数据库引擎、使用ArcGIS Engine及其3D扩展模块作为客户端开发平台。
3.2.3 数据库平台
　　本系统数据量比较大，对数据库平台的性能、响应时间以及数据的安全性都有很高的要求。因此采用Oracle数据库作为本系统的数据库平台。
四、 系统主要功能构成
　　在建立电网数字模型的基础上，按照电力企业的生产管理模式的要求，结合对中国电网运行管理现状的研究，北京恒华科技公司对基于GIS的三维电缆资源管理系统功能进行了整体规划，系统主要功能可归纳为五大部分：二维数据建模、隧道横断面定义、隧道纵断面分析、三维场景下模拟巡视、WebGIS综合查询。
4.1 二维数据建模
　　系统可以在二维GIS系统中绘制变电站、电缆小间、电缆终端站、隧道、沟管、电力井、通风亭、电缆段、电缆接头、终端头、避雷器、分支箱等构筑物和设备，并维护相关台帐信息，为三维模型数据的建立提供原始数据。  
4.2 隧道横断面定义
　　建立电缆与沟管、电力井的关联关系，掌握电缆在沟道、管井中的位置。

 
隧道横断面图

4.3 隧道纵断面分析
　　通过对隧道纵断面的分析，掌握隧道走势的变化，清楚电缆隧道与其他的管道的位置关系。

 
隧道纵断面图

4.4 三维场景下模拟巡视
　　通过三维模型真实再现隧道内部环境，可用于模拟巡视。

4.5 WebGIS综合查询
　　通过Web综合查询地理数据、台帐数据、断面信息。