基于GIS的电网基础设施的移动信息采集并同步更新系统

摘要

本发明涉及一种基于GIS的电网基础设施的移动信息采集并同步更新系统，其技术特点：包括设置在电网基础设施上用于标识电网基础设备的第一标识码、用于采集电网基础设施的当前信息的航拍器、用于存储预定区域内的电网基础设施的历史信息并进行处理的本地服务器以及用于接收本地服务器发送的同步更新请求并通过唯一验证码验证本地服务器身份的上位机。本发明中采用对指定区域内的电网基础设施的进行拍照锁定该区域内的电网基础设施的三维排布以及数量关系，数据清楚可靠，便于本地服务器与上位机的分析与同步更新，保证数据系统的稳定。

说明书

技术领域

本发明属于电网基础设施远程检测技术领域，尤其是一种基于GIS的电网 基础设施的移动信息采集并同步更新系统。

背景技术

地理信息系统GIS(GeographicInformationSystem)是以地理空间数 据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科 学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的 技术系统。简单的说，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是 以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为 平台的全球空间分析即时技术。地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地 理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。尤 其是与电网系统的结合形成了较为成熟的电网GIS数据平台，该平台在近年内 得到飞速发展，为平时以及灾害发生时电网基础设施合理布网，以及电网抢修、 维护与检测提供了完善的地理三维信息，大大提高了工作效率。

目前，针对电网基础设施建设阶段，只有在竣工环节通过竣工测量结果， 验证与设计、施工图纸的一致性，之后才能将沿着地势建设的电网基础设置三 维布局数据上传至电网GIS数据平台，并且在现阶段GIS平台数据采集方式通 过传统测绘手段和常规记录方式来实现。由于采集人员的习惯各异、素质不同， 同时缺少有效的现场数据验证手段，导致采集内容不符合规范、错采、漏采、 属性信息错误等情况时常出现，采集数据精度无法控制，后期返工情况频繁。 按照现有模式开展GIS数据更新采集，需要现场采集后将数据同步维护到电网 GIS平台中，中间要经过数据加工处理、自检、复查、审核及提报等流程，而在 数据加工处理阶段，工作量大，人工干预度高，无法保证数据的准确性和及时 性，数据录入严重滞后于数据采集工作，待数据入库后有可能现场已经再次异 动，导致录入的数据与现场设备情况不一致。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、效率高且快 速准确的基于GIS的电网基础设施的移动信息采集并同步更新系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于GIS的电网基础设施的移动信息采集并同步更新系统包括：

第一标识码：设置在电网基础设施上用于标识电网基础设备；

航拍器：用于采集电网基础设施的当前信息；

本地服务器：用于存储预定区域内的电网基础设施的历史信息，接收航拍 器采集的当前信息，并将历史信息和当前信息进行比对，如果比对结果为不同， 则向航拍器发出指令扫描该当前信息指定的区域内的所有第一标志码，同时将 当前信息覆盖历史信息，并向上位机发出同步更新请求；如果比对结果为相同， 则将当前信息删除，其中，历史信息和当前信息分别为应用航拍器在固定拍摄 点沿时间先后顺序依次拍摄的覆盖有指定区域内电网基础设施的两张360度全 景照片，并且在同一固定拍摄点拍摄的多张360度全景照片的取景经纬度坐标、 24小时制中的取景时间和取景高度始终不变；

上位机：用于接收本地服务器发送的同步更新请求，通过唯一验证码验证 本地服务器的身份，对本地服务器的身份验证成功后，启动数据无线传输，将 当前信息和当前信息指定的区域内的第一标识码覆盖上位机内历史信息，完成 同步更新。

而且，系统还包括：

GPS定位系统和扫描设备：设置在所述航拍器上，所述GPS定位系统用于实 现定位功能，所述扫描设备用于扫描第一标识码。

而且，系统还包括：

图像识别模块：安装在本地服务器中，用于比对历史信息和当前信息中电 网基础设施的位置、数量和呈现的影响是否相同。

而且，一个固定拍摄点拍摄的360度全景照片中呈现的电网基础设施的总 数量不超过15个。

而且，所述指定区域内电网基础设施的总数量不超过50个；所述指定区域 内电网基础设施的总数量被划分出多个子区域，在子区域内设置至少一个固定 拍摄点，一个固定拍摄点拍摄的360度全景照片中呈现的电网基础设施之间相 互错开。

而且，所述指定区域设有第二标识码，该第二标识码包括指定区域中心位 置的所在经纬度和对应的省份名称；所述子区域设有第三标识码，该第三标识 码包括第二标识码和在该子区域内自北向南排布的固定拍摄点的顺序编号。

而且，所述本地服务器与上位机进行同步更新时通过第二识别码和第三识 别码对应找到对应的固定拍摄点的历史信息以及与该历史信息指定区域内的第 三标识码。

而且，所述历史信息和当前信息的360度全景照片内呈现的电网基础设施 按照自左向右的顺序，依次与电网基础设施的第一标识码一一对应存储在本地 服务器和上位机内。

而且，所述第一标识码包括二维码和RFID电子标签。

而且，所述航拍器在平原地区的拍摄高度低于30米；所述航拍器在在山区 的拍摄高度高于100米。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明用于对电网中基础设施的三维定位数据进行同步更新，通过将定 期采集的电网基础设施的当前信息与历史信息进行比对，将发生变化的当前信 息同步更新到基于GIS的电网基础设施信息中以覆盖历史信息，减少人工参与， 降低出错几率，保证数据更新的效率以及数据的准确度。

2、本发明能够快速准确的将电网的基础设施建设、改装、以及灾害发生的 突发电网系统地变化数据更新到电网GIS数据平台上，通过将定期采集的电网 基础设施的当前信息与历史信息进行比对，将发生变化的基础设施信息同步更 新到基于GIS的电网基础设施信息中，为平时以及灾害发生时电网基础设施合 理布网，以及电网抢修、维护与检测提供了完善的地理三维信息，大大提高了 工作效率。

3、本发明设置的航拍器能够实时采集指定区域内的电网基础设施的照片， 用于锁定该区域内的电网基础设施的三维排布以及数量关系，并结合本地服务 器自动对锁定的信息进行分析比对，检测出发生变化的数据；本地服务器还设 置为用于将GIS数据与照片锁定的该区域内的电网基础设施的结合形成电网基 础设施的三维分布图；第一标识码、第二标识码和第三标识码的标定保证了电 网基础设施之间能够在电网GIS数据平台中相互区别开，数据清楚可靠，便于 本地服务器与上位机的分析调取；上位机还通过对本地服务器的更新请求进行 身份验证，不接受外界非合法身份服务器篡改电网的GIS数据，保证数据系统 的稳定。

附图说明

图1为本发明的数据交互结构示意图；

图2为一个实施方案中指定区域内的子区域中各电网基础设施的第三标识 码编排方式示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：

一种基于GIS的电网基础设施的移动信息采集并同步更新系统，如图1所 示，包括：

第一标识码：设置在电网基础设施上用于标识电网基础设备；

航拍器：用于采集电网基础设施的当前信息，还可以用于扫描第一标识码；

本地服务器：用于存储预定区域内的电网基础设施的历史信息，本地服务 器还用于接收航拍器采集的当前信息，并将历史信息和当前信息进行比对，如 果比对结果为不同，则向航拍器发出指令扫描该当前信息指定的区域内的所有 第一标志码，同时将当前信息覆盖历史信息，并向上位机发出同步更新请求； 如果比对结果为相同，则将当前信息删除，其中，历史信息和当前信息分别为 应用航拍器在固定拍摄点沿时间先后顺序依次拍摄的覆盖有指定区域内电网基 础设施的两张360度全景照片，并且在同一固定拍摄点拍摄的多张360度全景 照片的取景经纬度坐标、24小时制中的取景时间和取景高度始终不变，比如： 在每隔两天的中午12时，经纬度坐标为北纬30.35东经114.17，以及离地面高 度为30米的固定拍摄点进行拍摄全景照片，而且这个拍摄点的位置不变，并且 通过与通讯卫星进行信息交互确保拍摄点选择正确无误。

上位机：用于接收本地服务器发送的同步更新请求，首先通过唯一验证码 验证本地服务器的身份，对本地服务器的身份验证成功后，启动数据无线传输， 将当前信息和当前信息指定的区域内的第一标识码覆盖上位机内历史信息，完 成同步更新。

在上述方案中，航拍器设置为实时采集指定区域内的电网基础设施的照片， 用于锁定该区域内的电网基础设施的三维排布以及数量关系，并结合本地服务 器自动对锁定的信息进行分析比对，检测出发生变化的数据，发生变化的数据 指的是照片中基础设施的数量、排布方式的排布角度的变化。航拍器还设置为 用于扫面基础设施上的第一标识码，将照片中发生变化的基础设施的排布方式 与第一标识码进行一一对应采集，用于配合本地服务器进行数据重新采集和更 新。本地服务器还设置为用于将GIS数据与照片锁定的该区域内的电网基础设 施的结合形成电网基础设施的三维分布图。第一标识码、第二标识码和第三标 识码的标定保证了电网基础设施之间能够在电网GIS数据平台中相互区别开， 数据清楚可靠，便于本地服务器与上位机的分析调取。上位机还通过对本地服 务器的更新请求进行身份验证，不接受外界非合法身份服务器篡改电网的GIS 数据，保证数据系统的稳定。

在本实施例中，指定区域内电网基础设施的总数量不超过50个。电网基础 设施可以为高压线防护架、电线杆、变压器或者风力发电用风车，甚至发电厂 等，同时，限定检测数量不能过多，保证数据采集的准确度以及后期突发状况 处理时更易于对发生故障的电网基础设置进行定位，缩小排查范围。

如图2所示，将指定区域内电网基础设施的总数量划分出多个子区域，在 子区域内设置至少一个固定拍摄点，一个固定拍摄点拍摄的360度全景照片中 呈现的电网基础设施之间相互错开。固定拍摄点的设置要保证不遗漏任何一个 电网基础设施，因此，在视角上不能出现叠加，比如，在图2"拍摄的360度全 景照片中，基础设施2-1、2-2、2-3、2-4、2-5和2-6，均呈现影像。

在本实施例中，一个固定拍摄点拍摄的360度全景照片中呈现的电网基础 设施的总数量不超过15个。

在本实施例中，所述指定区域设有第二标识码，该第二标识码包括指定区 域1中心位置的所在经纬度和对应的省份名称，所述子区域2或者3设有第三 标识码，所述第三标识码包括第二标识码和在该子区域内自北向南排布的固定 拍摄点2"的顺序编号，比如图中，子区域2内的基础设施自北向南的编号是2-1、 2-2、2-3、2-4、2-5和2-6，则将上述顺序添加到第三标识码中以示出位置区别。 在上述方案中，结合地理位置和经纬度将指定区域和子区域进行标识，便于本 地服务器和上位机对数据进行准确辨识和处理，且通过身份验证以及三层标识 码才最终将信息进行同步更新处理，避免数据被随意篡改，保证数据安全。

在本实施例中，所述历史信息和当前信息的360度全景照片内呈现的电网 基础设施按照自左向右的顺序，依次与电网基础设施的第一标识码一一对应存 储在本地服务器和上位机内。通过图像比对，将当前信息的360度全景照片内 呈现的电网基础设施挨个与历史信息的照片进行图像识别，对基础设施的数量、 排布方式的排布角度的变化进行准确判断，避免人工误差，降低出错率。

在本实施例中，所述本地服务器与上位机进行同步更新时通过第二识别码 和第三识别码对应找到固定拍摄点的历史信息以及与该历史信息指定区域内的 第三标识码。

在本实施例中，还包括：

图像识别模块，其用于比对历史信息和当前信息中电网基础设施的位置、 数量和呈现的影响是否相同；GPS定位系统和扫描设备，其设置在所述航拍器 上，所述扫描设备用于扫描第一标识码。

所述第一标识码包括二维码和RFID电子标签。其中，RFID电子标签保证 航拍器可以移动采集电网基础设施的第一标识码，而无需建立机械或者光学接 触，方便快捷。

在本实施例中，在平原地区，所述航拍器的拍摄高度低于30米；在山区， 所述航拍器的拍摄高度高于100米。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明基 于GIS的电网基础设施的移动信息采集并同步更新系统的应用、修改和变化对 本领域的技术人员来说是显而易见的。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此 本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根 据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。