本发明涉及输电线路巡检领域，具体是一种基于gis的输电线路智能巡检系统。
背景技术：
随着社会经济发展和人民生活日益增长的用电需求，供电公司负责维护的线路条数及长度在迅速增加，给公司输电线路运检工作带来极大的挑战。传统的线路运行技术管理方式将无法满足线路精益化管理的要求，为提升输电线路精益化管理水平，结合工作实际和业务需求，需要利用先进的科技手段和设备构建一套基于gis的输电线路智能巡检系统，可以保证巡检工作的质量、提高巡检工作的效率，从而提高输电线路的管理水平。使输电线路巡检工作实现真正意义上的信息化、电子化、智能化。
技术实现要素：
针对线路巡检工作的实际情况，本发明提供一种基于gis的输电线路智能巡检系统，融合计算机技术、 gis技术、3g无线通信技术，将输电线路基础数据、人员到位信息、线路缺陷信息等以规范的形式录入到系统中，减轻了巡检人员的工作负担，有效解决巡检工作中的人员到位率低、实时性差等问题；全面了解输电线路的运行状况，及时发现并解决输电线路中的缺陷和隐患问题。
本发明所采用的技术方案是：
基于gis的输电线路智能巡检系统，包括服务器、移动终端，服务器中搭建电子地图，服务器与移动终端通过网络进行交换和共享。
所述服务器中安装有用户权限管理模块、杆塔数据管理模块、状态巡视管理模块；
所述用户权限管理模块，用于为系统全局提供权限的配置与验证服务；
所述杆塔数据管理模块，用于杆塔坐标批量录入，录入到系统里的输电线路杆塔坐标直观的反应在所选地图上，每个杆塔坐标点都能录入对应的属性信息，包含文字和图片，采用树形结构对输电线路杆塔坐标进行管理，坐标数据可按类别选择显示或隐藏；
所述状态巡视管理模块，具有线路状态巡视管理功能，由线路管理人员在系统上录入该条线路巡视周期，系统根据录入的时间，在地图上采用不同颜色标示出线路巡视状态；
所述移动终端中安装有电子签到模块、地图编辑模块、定位模块、巡线轨迹记录模块、离线数据模块、即时通讯模块、数据交互模块、查询统计模块；
所述电子签到模块，用于当巡视人员携带移动终端到达杆塔一定范围，系统应能自动记录该杆塔已巡视，并在地图上改变线路巡视状态；
所述地图编辑模块，用于在地图上应能显示任意位置的地理坐标，对任意多点进行距离、方位角、周长、面积的测量；将一条线路的杆塔坐标点用线条连接后，绘制成一条线路，每条线路也录入对应的属性信息；
所述定位模块，用于地图上显示移动终端持有人所在的地理坐标、海拔高度等参数，同时具有指南针功能；
所述巡线轨迹记录模块，用于巡检人员记录本次巡线轨迹，巡视人员通过导航功能查询被巡视杆塔的公路路径，同时对设备巡视路径不熟悉的管理人员或检修人员，需要到达某一杆塔时，可以通过巡视人员以前的巡视轨迹或标注好的巡视小路路径进行导航，抵达需要前往的杆塔；
所述离线数据模块，用于支持所选地图区域下载到设备上，供离线使用；
所述即时通讯模块，用于巡检人员根据工作情况自行建立小组群，在小组群里，可以多人进行文字和视频交流，好友之间可以设置坐标位置共享；
所述数据交互模块，用于巡检人员通过网络将公共数据库的坐标同步到移动终端上，或者将移动终端上的坐标同步到个人数据库上；
所述查询统计模块，用于进行各类数据查询和统计，并生成相应报表。
本发明基于gis的输电线路智能巡检系统，优点在于：
1：实现输电线路巡检数据的实时传输，保证数据的真实性和有效性。
2：实现对输电线路设备缺陷和隐患的实时分析和及时处理，为管理人员作决策提供必要的依据。
3：提高巡检人员的到位率，从而有效监督巡检员的工作状态，以便对其进行客观公正的考核。
4：实现电力行业与现代高科技的高度融合，使输电线路巡检工作实现真正意义上的信息化、电子化、智能化，达到智慧电力的目标。
附图说明
图1是本发明系统模块连接图。
图2是本发明系统的网络部署示意图。
图3是本发明系统的arcgis server体系结构图。
具体实施方式
如图1所示，基于gis的输电线路智能巡检系统，包括服务器、移动终端，运行在不同终端上的系统数据通过网络进行交换和共享，采用arcgis技术在服务器中搭建电子地图服务。
所述服务器中安装有用户权限管理模块、杆塔数据管理模块、状态巡视管理模块；
所述用户权限管理模块，用于为系统全局提供权限的配置与验证服务。
本发明的用户权限管理模块采用标准的rbac模型（基于角色的访问控制模型role based access control）进行设计，该模型能够准确的反映用户单位的组织机构结构以及人员、岗位等的配置。权限与角色相关联，用户通过成为适当角色的成员而得到这些角色的权限。角色是为了完成各种工作而创造，用户则依据它的责任和资格来被指派相应的角色，用户可以很容易地从一个角色被指派到另一个角色。角色可依新的需求和系统的合并而赋予新的权限，而权限也可根据需要而从某角色中回收。
所述杆塔数据管理模块，用于杆塔坐标批量录入，录入到系统里的输电线路杆塔坐标直观的反应在所选地图上，每个杆塔坐标点都能录入对应的属性信息，包含文字和图片，采用树形结构对输电线路杆塔坐标进行管理，坐标数据可按类别选择显示或隐藏。
杆塔数据管理模块将数据导入到arcmap，以地图文档的形式编辑数据，在arcmap中对所加载的数据进行各种编辑，如:坐标复制、拼接处理、结点的添加和删除、线的延长和裁剪、缩放与拉伸等，将杆塔的空间属性与基本属性一一对应，最后以树形菜单的形式进行展示，按图层进行控制管理。
所述状态巡视管理模块，具有线路状态巡视管理功能，由线路管理人员在系统上录入该条线路巡视周期，系统根据录入的时间，在地图上采用不同颜色标示出线路巡视状态。
由线路管理人员在系统上录入该条线路巡视周期，系统根据杆塔的巡视时间和设置的巡视周期自动计算巡视状态，在地图上采用不同颜色标示出线路巡视状态，如：未巡视、已巡视和超期巡视等。
所述移动终端中安装有电子签到模块、地图编辑模块、定位模块、巡线轨迹记录模块、离线数据模块、即时通讯模块、数据交互模块、查询统计模块。
所述电子签到模块，当巡视人员携带移动终端到达杆塔一定范围，系统应能自动记录该杆塔已巡视，并在地图上改变线路巡视状态。当班组人员携带移动终端抵达输电线路设备时，移动终端将自动记录本次巡视的相关信息，可以实时准确的控制巡检人员是否按时到位，在监控中心利用gis系统对巡检人员进行跟踪定位，随时检查作业人员的到岗和工作情况，提高工作人员的安全性。
所述地图编辑模块：在地图上应能显示任意位置的地理坐标，对任意多点进行距离、方位角、周长、面积的测量；将一条线路的杆塔坐标点用线条连接后，绘制成一条线路，每条线路也录入对应的属性信息。巡视人员在智能终端上利用系统的地图编辑功能进行测量，可以在地图上录入特殊坐标点（如：树障、外破），对重点区域（外破区、鸟害区、重污区、重冰区、重雷区、山火易发区、滑坡区）采用不同的图形和颜色进行划分，方便巡视人员开展针对性的巡视。
所述定位模块：地图上显示移动终端持有人所在的地理坐标、海拔高度等参数，同时具有指南针功能。通过移动终端的gps模块，巡视人员可以通过系统地图实时掌握自己所处的位置，以及和目标杆塔的距离、方位等信息，方便巡视人员开展巡视工作，还可以根据需要可以提供经纬度、海拔参数。
所述巡线轨迹记录模块：巡检人员记录本次巡线轨迹，巡视人员通过导航功能查询被巡视杆塔的公路路径，同时对设备巡视路径不熟悉的管理人员或检修人员，需要到达某一杆塔时，可以通过巡视人员以前的巡视轨迹或标注好的巡视小路路径进行导航，抵达需要前往的杆塔。当巡视人员开启轨迹记录时，智能终端可以自动将本次巡线的轨迹保存下来，当对巡视路径不熟悉的管理人员或检修人员需要到达某一杆塔时，他们可以通过巡视人员以前记录的巡视轨迹或标注好的巡视小路路径进行导航抵达需要前往的杆塔。
所述离线数据模块：能支持所选地图区域下载到设备上，供离线使用。考虑到有些杆塔线路所处地段为无线网络无法覆盖地区，移动终端系统支持将地图和线路杆塔数据下载到设备上，供离线使用，同时支持离线数据编辑操作，在无网络的情况下支持将外破点或者兴趣点存储在移动终端，待网络恢复时上传到服务器数据库。
所述即时通讯模块：巡检人员根据工作情况自行建立小组群，在小组群里，可以多人进行文字和视频交流，好友之间可以设置坐标位置共享。本发明系统以xmpp协议来实现即时通讯功能，作业人员可以将不同用户加为好友，也可以根据工作情况自行建立小组群，在小组群里，可以多人进行文字交流，好友之间可以设置坐标位置共享。作业人员可以利用该系统转送各类坐标信息，如树障坐标、外破坐标、缺陷坐标等。
所述数据交互模块：巡检人员通过网络将公共数据库的坐标同步到移动终端上，或者将移动终端上的坐标同步到个人数据库上。本发明系统设计两个数据库，即一个公共数据库和个人数据库，公共数据库主要存储杆塔位置坐标和通过审核的特殊坐标以及基本信息，个人数据库主要存储一些临时坐标。每个用户可以根据自己需要下载所需设备数据，作业人员可以通过网络将公共数据库的坐标同步到移动终端上也可以将移动终端上的坐标同步到个人数据库上，巡检人员可以编辑个人数据库上的坐标信息，经管理员审核后可以加入公共数据库。
所述查询统计模块：用于进行各类数据查询和统计，并生成相应报表。系统查询统计模块是一个以工作流为核心的、与业务流程相结合的报表j9九游会真人的解决方案，可以生成精美的excel格式报表，并支持打印导出功能。
基于gis的输电线路智能巡检方法，以gis为基础，将输电线路杆塔坐标输入到电子地图上，利用地理信息系统直观反映输电线路设备运行状态，为线路设备状态巡视及检修提供设备运行参数，提高线路管理水平。采用gps和3g网络技术，为巡检人员提供设备的导航和定位服务，减少巡检人员因对设备状况的不熟悉造成的漏检、误检问题的发生。同时，系统可对巡检人员的实时位置进行记录，并根据状态巡视计划自动进行巡检签到和改变设备巡视状态，通过实时上传巡检人员到位信息和线路缺陷信息，对输电线路的运行情况进行全面了解，并实现全程动态追踪。
一、软件环境：
服务器采用microsoft windows server 2008操作系统，安装oracle 11g数据库管理系统，应用服务器软件组成为java 7.0以及tomcat，电子地图服务器采用arcgis server 10.2。
二、硬件环境：
服务器硬件配置：
处理器：intel xeon e5-2690 英特尔至强八核64位，主频：2900mhz，l3缓存：20mb；
内存容量：64gb；硬盘容量：8tb。
三、网络部署环境：
软件系统采用标准的b/s架构软件网络部署方法，数据库系统及应用服务器部署于服务器，应用服务器程序负责数据外联，透过由防火墙等安全设施保护的广域网或企业内部局域网与用户计算机连接，如图2所示。
四、实施方案：
本发明系统的技术路线整体上要考虑先进性与成熟性相结合的原则，确保系统运行的实用与易用、安全与可靠，同时还要兼顾行业的发展预留相关接口，方便应用系统的扩展。
4.1、数据库：
采用oracle 11g作为整个应用系统的数据库平台，oracle 11g是甲骨文公司目前运行最为稳定的数据库版本。它采用客户机/服务器体系结构，实现真正开放和分布的数据管理，具有运行速度快、稳定性好等特点。提供了基于角色(role)分工的安全保密管理，在数据库管理功能、完整性检查、安全性、一致性方面都有良好的表现，特别适合管理大型数据库。
4.2、gis服务：
gis在本发明系统建设中是一个综合的可视化展示平台和空间分析工具，是本发明系统的应用主体，因此其选型对系统建设成功与否极为关键。经过比较并考虑与现有技术相结合，本发明采用esri公司的arcgis server产品，esri是全球最优秀的gis软件厂商和系统集成商之一，是地理信息系统平台软件的领导者。arcgis软件在全球gis市场占有最大的份额，特别是新近推出的以arcgis 10.2系列产品代表了gis技术未来发展方向，该系列产品还能够与其它电网gis平台进行集成。因此在本发明的gis 平台选用上，采用arcgis server搭建电子地图服务器，在此基础上进行二次开发，设计符合本项目业务需求的功能。arcgis server是用于构建集中管理、支持多用户的企业级gis应用平台，集中的gis应用能够减少在每台机器上安装和管理桌面应用的费用，且功能强大，为开发人员提供多种接口进行二次开发，方便了基于浏览器和移动设备的gis应用开发。arcgis server体系结构可以用如图3来描述。
客户端：本发明的客户端是多样化的，可以是web客户端、mobile移动设备、通过http连接到arcgis server internet服务或通过lan/wan连接到arcgis server local services的arcgis桌面应用。
web服务：web server包含web应用的部署，以及web服务，它们均使用gis server上的服务资源。
数据服务：包含gis server上所发布服务的gis地图数据，可以是mxd文档、geodatabase等。
4.3、系统开发语言:
java是sun公司推出的跨平台的、面向对象的、分布式的、性能优异、多线程的企业级应用程序开发语言，能够为我们帮助开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的应用程序。它提供 web 服务、组件模型、管理和通信 api，可以用来实现企业级的面向服务体系结构（service-oriented architecture，soa）和 web 2.0 应用程序。
五、系统安全措施：
软件系统的安全主要是网络安全和数据安全，本发明系统中包含详细的基础地理数据和杆塔坐标，部分地理信息属于机密数据，在进行平台建设时，充分考虑数据的安全性，杜绝各种数据安全隐患。结合当前信息安全技术的发展水平，设计一套科学合理的深层防御安全保障体系，形成有效的安全防护能力、隐患发现能力、应急反应能力和系统恢复能力，从物理、网络、系统、应用和管理等方面保证系统安全、高效、可靠运行，保证信息的机密性、完整性、可用性和操作的不可否认性，避免各种潜在的威胁。
（1）网络环境：输电线路智能巡检系统及其移动终端用户可以采用vpn/vpdn组建信息专网。用户只有在安全认证通过之后才能得到访问系统网络的权限。从而实现了安全、快速、私密的网络接入和应用，用户数据可以通过安全的隧道在内网和外部用户之间进行传输，保证数据传输的安全可靠。
（2）防火墙设置：防火墙是一种非常有效的网络安全防护工具，用来隔离风险区域与安全区域的连接，仅让安全、核准了的信息进入，最大限度地阻止不希望的、未授权的通信进出被保护的网络。提供安全策略检测机制：提供规则测试功能，实现策略的控制逻辑检查，及时发现控制逻辑的错误，为用户检查规则配置的正确性，完善控制策略提供方便、快捷、有效的工具。
（3）应用系统安全：智能巡检系统提供的各类应用功能和服务都需要进行用户授权或ca认证。用户只有通过了权限认证，才能访问期望的资源，不允许匿名访问和调用相关功能和服务，这样能够防止功能和服务方式的数据泄密。