电力三维GIS综合信息管理平台建设方案书.doc

1、电力三维GIS综合信息管理平台建设方案 电力三维GIS综合信息管理平台建设方案书目 录1. 项目概述31.1. 项目背景32. 总体技术架构42.1. 系统总体架构42.2. 系统网络拓扑62.2.1. 数据部署72.2.2. 应用服务部署82.2.3. 客户端部署93. 系统功能规划103.1. 电力三维系统功能综述103.2. 视频监控子系统113.3. 移动办公子系统123.3.1. 数据采集133.3.2. 监控报警133.4. 电力三维地理信息系统界面144. 项目实施计划184.1. 项目人员计划184.2. 软件配置管理计划194.3. 项目管理计划205. 三维GIS平台选型2

2、1第 2 页 电力三维GIS综合信息管理平台建设方案 1. 项目概述 1.1. 项目背景经过近十几年的发展，我国各行各业的的信息化建设已到一定的程度，并也取得了一定的成果。信息化的建设也推动着地理信息科学的发展，特别是互联网网络技术、通信技术、数据库等技术的综合应用，正改变而且已经改变了人们的生活习惯，观念。地理信息系统（Geography Information System），是一种集采集、处理、存贮、管理、分析、和输出地理空间数据的计算机综合信息系统，其核心是用计算机来表达、处理、存贮和分析空间信息，是近年来发展迅速的一门信息技术。目前其技术已经广泛触及到了社会生活的各个角落。电子地图、

3、GPS卫星导航、手机地图、数字地球、数字城市、多人津津乐道的Google Earth，这些眼下最时尚的新事物，其核心技术正是GIS技术。GIS的应用已经成为新一轮信息化建设的亮点，从而也大大推动了社会的信息化建设，并日益深入到国土、交通、环保、电力、电信、民航、房产等领域，并融入IT，成为IT中的一个重要一员，逐步走向社会化与大众化，关键的是，它在政府与企业信息化应用中已经起着越来越重要的作用，产生了不可低估的社会效应。目前，基于Web的WebGIS还是GIS发展的主流，而三维GIS的真实直观感和移动GIS的移动便捷性，越来越得到更多人的喜爱，也成为业界的研究热点。随着GIS技术的不断发展，三

4、维GIS在整个电力行业中得到越来越广泛的应用，基于真实场景数据的三维模拟，已经在电网管理、故障抢修、安全监控等各个方面显示出非凡的作用。国家测绘局陕西基础地理信息中心凭借优越的影像、数据条件，利用先进的GIS、RS以及虚拟现实等技术将数字地面模型、输变电设备模型和各种电力部门专业属性信息有机结合起来，建立电力三维地理信息平台，可实现与基础地理信息数据相结合的电力专业数据的查询、更新，电网电路的检修和安全检控，实现大场景内电网的空间表现和分析、管理功能。平台通过先进的三维可视化手段，将整个输变电业务和管理全过程纳入计算机管理，规范输变电业务流程，加强电力部门的协作和管理职能，提高地理部门输变电生

5、产、管理能力和决策水平。2. 总体技术架构2.1. 系统总体架构图2-1系统总体架构图系统总体设计坚持数据、管理、服务、应用相分离的架构思想，在保持灵活性和扩展性的前提下，实现基础空间地理数据的管理和共享，实现现有资源数据的整合、共享和交换，实现现有系统和服务的整合和综合展现应用，实现与CA认证系统的集成。系统框架包括空间基础网络层、数据层、服务层、应用层、安全认证层、展现层6个层次和空间信息资源安全保障体系、空间信息资源管理制度体系。1）空间基础信息网络层空间基础信息网络层包括现有的政务内网和外网、计算机主机及存储设备，是空间基础信息平台的通信基础，是空间基础信息数据中心的“脉络”，把各机构

6、的地理空间数据库连接成松耦合系统，即在物理上是分散的，而在逻辑上是一个整体。2）数据层数据层包括公共专题数据库、社会专题数据库、空间基础地理数据库、城市三维仿真模型库、元数据库、公众电子地图数据库和统计数据库。空间基础地理数据库，包括遥感影像数据库、数字高程模型数据库、地形图数据库和三维仿真模型库，以及元数据库，公众电子地图数据库。空间数据管理系统完成对空间基础数据的管理、维护、更新和同步等功能。它提供了空间数据备份/恢复、数据更新、数据编辑、数据导入/导出、数据转换、数据质量检查等功能。3）服务层服务层包括空间数据目录服务、空间基础数据服务、空间数据分析服务、空间数据交换服务、元数据服务。服

7、务层利用GIS平台引擎获取空间数据，按照OGC的WMS/WFS标准发布空间数据。用户通过WebService方式获取相关服务。本期主要实现目录服务、元数据服务、遥感影像服务、数字高程模型服务、地形图服务、矢量地图服务和城市三维景观服务，并提供数据下载服务。4）应用层应用层是整合服务层所提供的数据服务，建立面向不同主题的综合应用。要建设的三维韶钢地理信息服务平台，它是一个面向最终用户的应用系统框架模板，其他专题应用可利用此应用框架模板快速搭建系统。5）安全认证安全认证主要是确保系统数据的访问安全，与CA认证平台挂接。6）展现层展现层是通过集团内网、互连网，面向集团、企业、公众的宣传门户。7）运维

8、支撑系统提供系统的控制、管理、监控和维护等后台保障，保证系统稳定运转。主要功能包括用户管理、服务管理、日志管理、统计分析、系统监控等系统维护与管理功能。用户管理，包括用户信息管理、用户目录管理等，提供用户与各个数据、应用服务、数据交换等子系统的授权映射，这些人员包括系统维护管理人员、数据维护管理人员、系统使用人员，就是用户目录管理。服务管理，包括服务目录管理、服务状态管理、服务配置管理等功能。日志管理，提供对系统访问日志的管理。统计分析，提供用户对系统访问量、访问成功率的统计等。系统监控，监控和报告系统状态，系统故障检测和恢复。2.2. 系统网络拓扑系统网络部署需要充分考虑灵活性和将来的扩展性

9、，同时要充分利用和共享现有的硬件和网络资源条件，所以一期数据服务和应用服务可以采用下图（系统网络拓扑图）所示的部署方案，随着以后数据量和应用服务访问量的增加，可以平滑无缝的扩展（扩展后的系统网络拓扑图）。扩展后，空间数据服务布署在数据服务器，运维支撑布署在管理平台服务器上，业务系统布署在服务层的应用服务器上。多台应用服务器组成集群，通过以太网LAN与附载均衡服务器和数据服务器相连，应用服务器的数量和硬件配置可以根据实际的数据和访问量来确定，但数量至少是两台。图2-2系统网络拓扑图2.2.1. 数据部署整个系统所用到的数据根据用途可以分为两类：空间基础地理信息数据、第三方专题业务数据。空间基础地

10、理信息数据用来对实际的地形、地物、地理对象进行图形图像化描述，可视化的表达。它包括地形数据（DEM）、影像数据（DOM）、矢量数据（Vector）等，此外还有地址数据。这类数据的特点是：制作与处理流程复杂；数据量大，占用存储空间大；几乎全部是二进制数据，可以以文件和数据库形式来存储；访问频度高，对网络带宽占用高，所以很容易造成网络瓶颈。第三方业务数据是各职能部门的专业数据或专题数据，对这些数据的访问量不大，一般只有特定的业务应用才需要，并且这类数据目前是委办局自行维护管理，所以不用考虑部署问题，将来可以根据系统建设的要求来部署和扩展。因此可以采用如下数据部署策略：1）本期数据部署方案在本期数据

11、量和访问量不大的情况下，对于所有的基础空间地理数据以文件或数据库形式统一存储，采用统一的数据服务器，这些服务器均部署在同一LAN（集团网络信息中心局域网）中。为了提高系统稳定性，数据服务器均采用双机备份系统，避免单点故障。2）扩展部署方案在将来数据量和访问量大的情况下对于基础空间地理数据以文件形式按内容进行分类部署，地形数据（DEM）专用服务器、影像数据（DOM）专用服务器、矢量数据专用服务器，属性数据以数据库的方式来部署，这些服务器均部署在同一LAN中；同时考虑到服务扩展性，可以根据实际数据访问量增加相应数据的服务器数量，这样各个数据均有专用的访问通道，实现数据分流和松耦合，提高了系统数据服

12、务性能。同时，为提高系统稳定性，所有数据服务器均采用双机备份系统，避免单点故障。为便于数据存储和维护，提高数据提取速度，可根据需要采用共享独立磁盘冗余阵列（RAID）技术，所有数据存储在共享的磁盘阵列中。这些数据服务器采用双网卡，一个通过以太网和应用服务器相连，另一个和数据共享磁盘阵列相连，因此每台数据服务器均可以访问到。2.2.2. 应用服务部署本平台主要服务于集团内部网用户，所以用户对应用服务访问量不大，但考虑到以后服务访问量的增大（对外开放），考虑到可扩展性和系统伸缩性，所以应用服务部署可以采用以下方案：1）本期部署方案采用一台应用服务器部署在集团信息中心局域网内部，数据服务和业务应用服

13、务部署在该应用服务上，用来提供外部对应用服务的访问。为了提高系统稳定性，可以采用双机备份系统避免单点故障。2）扩展部署方案今后系统数据访问量很大，根据需要可采用应用服务器集群和负载均衡器，但考虑到建设成本、系统的安全性和稳定性，可采用Linux + LVS服务器集群部署方案。在虚拟服务器的体系结构中，一组服务器通过高速的局域网或者地理分布的广域网相互连接，在它们的前端有一个负载调度器（Load Balancer）。负载调度器能无缝地将网络请求调度到真实服务器上，从而使得服务器集群的结构对客户是透明的，客户访问集群系统提供的网络服务就像访问一台高性能、高可用的服务器一样。客户程序不受服务器集群的

14、影响不需作任何修改。系统的伸缩性通过在服务机群中透明地加入和删除一个节点来达到，通过检测节点或服务进程故障和正确地重置系统达到高可用性。集群有一台统一的负载均衡服务器，负责将请求转发给每一台应用服务器进行处理，负载均衡服务器上运行Linux操作系统和Linux虚拟服务器模块（Linux Virtual Server，LVS），并采用双机备份系统，当它出现故障时切换到后备机来维持服务的正常运行。多台应用服务器组成集群，通过以太网LAN与附载均衡服务器和数据服务器相连，应用服务器的数量和硬件配置可以根据实际的数据和访问量来确定，但数量至少是两台。2.2.3. 客户端部署集团各职能部门等用户的计算机

15、作为客户端，通过集团内部专网提供数据、应用服务和数据交换。3. 系统功能规划3.1. 电力三维系统功能综述一、基于GIS的电力三维系统基本功能包括：主要功能模块具体实现的功能基本操作实现地图缩放、漫游、快速定位功能；实现任意角度、速度、任意模式的飞行浏览、指北回正等功能；实现视图输出等基本操作功能；基本信息查询实现名称模糊查询、坐标查询等基本查询功能；实现专题业务信息的分类查询；周边信息查询实现目标点位周边任意半径范围内的信息查询。双向查询功能通过空间位置查询设施属性信息；通过设备属性查询其所在的空间位置。查询定位对所有查询目标的结果，均可进行快速定位。多媒体信息实现文本、图片、视频、数据库（Excel）等多媒体信息的查看。量测功能实现距离、面积、高度量测功能。电力线模拟架设在三维地图上快速模拟电力线架设线路情况；GIS分析功能剖面观察、通视分析、视域分析二、基于GIS的电力三维系统的其它专业应用功能：功能模块具体实现的功能设备管理设备台帐信息，设备变动信息，设备报废信息，设备历