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【摘 要】传统的电力巡检中的手工记录部分也限制了电力巡检的能力，在发现电力线路问题的过程中无法快速有效的定位事故点，这就延误了最佳的电力线路的抢修时间，而电力相关行业在近几年内逐步的采用三维可视化技术替换原有的电力线路动态巡检管理模式，这对于电力巡检管理来说是一种启发，同时也是电力行业发展的趋势，目前国内的很多电力企业均采用这种方式进行了技术改革，大部分都获得了较好的收益。
【关键词】三维可视化;电力线路;巡检管理系统
引言
电力相关行业在近几年内逐步的采用了三维可视化技术替换原有的电力线路动态巡检管理模式，这对于电力巡检管理来说是一种启发，同时也是电力行业发展的趋势。目前国内的很多电力企业均采用这种方式进行了技术改革，大部分都获得了较好的收益。本文深入分析了电力线路巡检管理业务的功能方面的需求，同时结合了三维可视化识别技术、位置服务技术进行核心设计，依照电力线路巡检管理业务的相关需求进行电力线路巡检管理系统结构方面的设计，进而通过计算机技术实现电力线路巡检管理系统的功能，三维巡检线路管理模块以及线路动态巡检管理模块，同时也认真研究了系统的实现环节里涉及到的位置服务技术、三维可视化技术、开发语言以及三层架构设计等，然后给出了系统各模块设计方案及数据库解决方案，最后将设计好的系统的模块进行代码实现，通过测试验证了系统投入到日常巡检中使用，同时也提供了电力线路巡检管理工作的巡检效率。
一、三维可视化技术
三维可视化技术是虚拟现实技术的分支，同时三维可视化技术是GIS系统重要组成部分，三维可视化技术通过三维立体透视以及计算机相关的能力将现实世界中的实物坐标转变为计算机能够运算的坐标。而随着计算机技术的推广以及互联网络技术的发展三维可视化的概念越来越多的运用于日常的生活中，很多传统的二维产品信息都进行了三维技术的改进，无论是信息的表述还是信息处理的特点三维技术都能够较好的进行表达，对于电力线路巡检管理中存在的一些问题，三维可视化技术能够提出新的解决方案。三维数据获取内容是电力线路巡检管理系统涉及到的空间地物三维的坐标以及实物的纹理信息，上述的数据能够通过移动测绘、数字摄影等方面的手段得到。移动测绘系统是获得系统的关键，其所使用的机载三维成像仪优势明显，但很多时候这样一种较为宏观的地面获取方式很难充分得到复杂地物的细节信息。系统的三维模型建立过程中采用的移动测绘系统组成有：用于导航定位的差分GPS接收机，确定传感器姿态的惯性导航系统。移动测绘系统目的是获得系统测得点在地理坐标系中的三维坐标。系统采用的数字摄影测量技术提高了系统三维数据的获取效率。
二、三维可视化建模
（一）空间数据设计
在明确了电力线路巡检管理系统的功能后如何组织平台数据为平台提供服务也是非常重要的一步，针对这个需求必需对电力线路巡检管理系统的空间数据库进行设计与研究。在系统的空间数据中主要采用了甲骨文公司设计的Oracle Spatial技术，其存储对象分为对象一关系以及关系两种模型，对象一关系以及关系模型的区别是：前者用下列存储对象，而后者用二维表来存储对象。系统采用的OracleSpatial 的空间几何数据存储模型如图所示。
（二）三维可视化建模
在传统的电力线路巡检的数据基础之上，三维可视化模型还需要增加空间数据信息，其对应的空间数据信息具备以下几方面的特点：三維模型的空间数据为非结构化，并且该数据具备良好存取速度;能够存储大规模三维数据;开放性数据接口;连续、无缝的三维地理模型;强大的三维数据空间索引方式，对图形的存储以及图形的查询、定位等能力较强;支持空间SQL数据信息的查询，为系统的业务运行过程中增设三维空间数据算子，满足了电力线路巡检管理系统的空间特征查询。电力线路巡检管理系统中的三维数据获取部分主要针对的是电力线路上设备等物体的三维信息，这些信息涵盖了实物的外形、实物的形状、实物的长宽、实物表面的色彩等数据。
（三）线路杆塔转角与空间坐标计算
在三维可视化的平台上树立线路上的杆塔模型是非常复杂的，这个过程中涉及到了坐标之间的转化问题，本节针对线路杆塔转角与空间坐标计算部分进行研究，屏幕坐标是一种二维坐标系。
图中L代表了经度、字母W代表了纬度、H代表了高度，以此来表达位置P点的坐标，电力线路涉及到的杆塔模型在进行三维建模过程中按照精确的地理位置坐标树立起来。
（四）电力线路三维空间建模
电力线路巡检管理系统的三维空间建模主要采用的是面向CIM的，由于CIM 是采用面向对象的方式构建所以其适用于电力线路巡检管理系统的网络结构，在OO-3D模型的基础上，电力线路巡检管理系统采用了一种面向CIM 的三维建模方法OCIM-3D（Oriented CIM-3D），面向CIM 的三维建模方法一方面遵循了CIM模型设计的规范，它使用的是UML、XML进行表述，同时面向CIM 的三维建模方法具有OO-3D模型自己的特点，即可视化速度快、处理复杂对象等，因此面向CIM的三维建模方法非常适合对电力线路巡检现场数据进行三维建模。
（五）三维线路动态巡检方法
谷歌地球提供了通过对地理空间数据的控制在地图上进行飞行游览，这部分的数据可控制内容主要包括两方面：各位置间的特定飞行时长;各位置间平稳无停顿飞行。因此电力线路巡检管理系统能够通过在生成游览KML文件环节里对模型中的每个时间点进行观察，其观察的位置以及观察的姿态都能够通过配置文件进行设计，进而电力线路巡检管理系统实现让三维模型观察视角随着时间而动态改变位置和姿态效果。从而便实现了电力线路巡检管理系统的动态巡检功能，此时谷歌地球视图中会生成一个可控的时问轴。用户能够在谷歌地球上进行暂停等待等基本操作，依照KML语法规则来实现了三维可视化动态巡检目的，主要是将三维空间数据加载到KML文件属性中，生成动态巡检KML文件，最终将其加载到谷歌地球中实现了电力线路巡检管理系统三维输电线路的自动巡检。 三、三维可视化融合在线路巡检管理系统中的应用
（一）位置服务定位实现
电力线路巡检管理系统中涉及到了移动端的定位行为，只有通过定位才能够精准的确定线路缺陷发生的位置，在电力线路巡检管理系统的移动端界面点击“定位”进入相应的地图界面，此时运行设计好的功能进入系统的界面后，在地图上自动显示了系统的巡检人员所在位置，并用定位的气球进行用户位置的标记，设计好的类在运行时就获取用户所在位置，并调用位置服务定位类在该位置作气球标志。
（二）移动端实现
除了三维可视化巡检的PC端之外还需要对一線的巡检人员配置移动端巡检设备，这样无论在PC端还是在一线现场都能够及时发现线路上存在的问题，电力线路巡检管理系统的移动端是基于安卓技术基于Android的手机办公系统设计环节中还需要对系统的类包进行设计，根据电力线路巡检管理系统的功能来看主要分为了巡检模块以及助理模块两部分，这两部分模块分别对应了xunjianwork和assistant，对于电力线路巡检管理系统的移动端其底层数据封装到上述的类包中。
（三）服务端实现
在服务器传输时，首先需要判断插件是否安装，然后创建Socket并连接服务器，之后分析数据包获取数据，并将其发送给服务端。巡检员登录到电力线路巡检管理系统的移动巡检信号接收部分进行缺陷数据采集功能的使用，对现场发现的缺陷问题进行数据的录入管理。巡检员登录到电力线路巡检管理系统的移动巡检信号接收部分进行路径数据采集操作，当巡检工维修结束之后，需要网点对其工作进行确认。
四：结论
本文深入分析了电力线路巡检管理业务的功能方面的需求，同时结合了三维可视化识别技术进行核心设计，依照电力线路巡检管理业务的相关需求进行电力线路巡检管理系统结构方面的设计，进而通过计算机技术实现电力线路巡检管理系统的功能，通过测试验证了电力线路巡检管理系统投入到日常巡检中使用，同时也提供了电力线路巡检管理工作的巡检效率。传统的城市的电力企业以及线路巡检管理工作效率较低且存在很多巡检监管上的问题，这些问题会影响到城市的电力企业线路巡检的管理效率，本文结合的三维可视化识别技术等技术对城市的电力企业的线路巡检管理工作进行改革，进而为城市电网的智能化发展提供解决方案，同时通过系统的实现能够对电力企业线路巡检管理的进度进行掌握，提高了电力企业线路巡检管理的效率，为城市电网智能化管理提供便利。
参考文献：
[1]孙俊杰.智能巡检管理系统在电力线路巡检中的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011，16（3）：93-99.
[2]朱佳佳，黄斌，姚明等.基于GIS的电力线路巡检系统的设计与实现[J].电气应用，2015，34（10）：141-144.
[3]崔丽娜.智能巡检管理系统在电力线路巡检中的应用探究[J].数字技术与应用，2016，1（1）：100-102.
（作者单位：广东电网有限责任公司东莞供电局）
【关键词】三维可视化;电力线路;巡检管理系统
引言
电力相关行业在近几年内逐步的采用了三维可视化技术替换原有的电力线路动态巡检管理模式，这对于电力巡检管理来说是一种启发，同时也是电力行业发展的趋势。目前国内的很多电力企业均采用这种方式进行了技术改革，大部分都获得了较好的收益。本文深入分析了电力线路巡检管理业务的功能方面的需求，同时结合了三维可视化识别技术、位置服务技术进行核心设计，依照电力线路巡检管理业务的相关需求进行电力线路巡检管理系统结构方面的设计，进而通过计算机技术实现电力线路巡检管理系统的功能，三维巡检线路管理模块以及线路动态巡检管理模块，同时也认真研究了系统的实现环节里涉及到的位置服务技术、三维可视化技术、开发语言以及三层架构设计等，然后给出了系统各模块设计方案及数据库解决方案，最后将设计好的系统的模块进行代码实现，通过测试验证了系统投入到日常巡检中使用，同时也提供了电力线路巡检管理工作的巡检效率。
一、三维可视化技术
三维可视化技术是虚拟现实技术的分支，同时三维可视化技术是GIS系统重要组成部分，三维可视化技术通过三维立体透视以及计算机相关的能力将现实世界中的实物坐标转变为计算机能够运算的坐标。而随着计算机技术的推广以及互联网络技术的发展三维可视化的概念越来越多的运用于日常的生活中，很多传统的二维产品信息都进行了三维技术的改进，无论是信息的表述还是信息处理的特点三维技术都能够较好的进行表达，对于电力线路巡检管理中存在的一些问题，三维可视化技术能够提出新的解决方案。三维数据获取内容是电力线路巡检管理系统涉及到的空间地物三维的坐标以及实物的纹理信息，上述的数据能够通过移动测绘、数字摄影等方面的手段得到。移动测绘系统是获得系统的关键，其所使用的机载三维成像仪优势明显，但很多时候这样一种较为宏观的地面获取方式很难充分得到复杂地物的细节信息。系统的三维模型建立过程中采用的移动测绘系统组成有：用于导航定位的差分GPS接收机，确定传感器姿态的惯性导航系统。移动测绘系统目的是获得系统测得点在地理坐标系中的三维坐标。系统采用的数字摄影测量技术提高了系统三维数据的获取效率。
二、三维可视化建模
（一）空间数据设计
在明确了电力线路巡检管理系统的功能后如何组织平台数据为平台提供服务也是非常重要的一步，针对这个需求必需对电力线路巡检管理系统的空间数据库进行设计与研究。在系统的空间数据中主要采用了甲骨文公司设计的Oracle Spatial技术，其存储对象分为对象一关系以及关系两种模型，对象一关系以及关系模型的区别是：前者用下列存储对象，而后者用二维表来存储对象。系统采用的OracleSpatial 的空间几何数据存储模型如图所示。
（二）三维可视化建模
在传统的电力线路巡检的数据基础之上，三维可视化模型还需要增加空间数据信息，其对应的空间数据信息具备以下几方面的特点：三維模型的空间数据为非结构化，并且该数据具备良好存取速度;能够存储大规模三维数据;开放性数据接口;连续、无缝的三维地理模型;强大的三维数据空间索引方式，对图形的存储以及图形的查询、定位等能力较强;支持空间SQL数据信息的查询，为系统的业务运行过程中增设三维空间数据算子，满足了电力线路巡检管理系统的空间特征查询。电力线路巡检管理系统中的三维数据获取部分主要针对的是电力线路上设备等物体的三维信息，这些信息涵盖了实物的外形、实物的形状、实物的长宽、实物表面的色彩等数据。
（三）线路杆塔转角与空间坐标计算
在三维可视化的平台上树立线路上的杆塔模型是非常复杂的，这个过程中涉及到了坐标之间的转化问题，本节针对线路杆塔转角与空间坐标计算部分进行研究，屏幕坐标是一种二维坐标系。
图中L代表了经度、字母W代表了纬度、H代表了高度，以此来表达位置P点的坐标，电力线路涉及到的杆塔模型在进行三维建模过程中按照精确的地理位置坐标树立起来。
（四）电力线路三维空间建模
电力线路巡检管理系统的三维空间建模主要采用的是面向CIM的，由于CIM 是采用面向对象的方式构建所以其适用于电力线路巡检管理系统的网络结构，在OO-3D模型的基础上，电力线路巡检管理系统采用了一种面向CIM 的三维建模方法OCIM-3D（Oriented CIM-3D），面向CIM 的三维建模方法一方面遵循了CIM模型设计的规范，它使用的是UML、XML进行表述，同时面向CIM 的三维建模方法具有OO-3D模型自己的特点，即可视化速度快、处理复杂对象等，因此面向CIM的三维建模方法非常适合对电力线路巡检现场数据进行三维建模。
（五）三维线路动态巡检方法
谷歌地球提供了通过对地理空间数据的控制在地图上进行飞行游览，这部分的数据可控制内容主要包括两方面：各位置间的特定飞行时长;各位置间平稳无停顿飞行。因此电力线路巡检管理系统能够通过在生成游览KML文件环节里对模型中的每个时间点进行观察，其观察的位置以及观察的姿态都能够通过配置文件进行设计，进而电力线路巡检管理系统实现让三维模型观察视角随着时间而动态改变位置和姿态效果。从而便实现了电力线路巡检管理系统的动态巡检功能，此时谷歌地球视图中会生成一个可控的时问轴。用户能够在谷歌地球上进行暂停等待等基本操作，依照KML语法规则来实现了三维可视化动态巡检目的，主要是将三维空间数据加载到KML文件属性中，生成动态巡检KML文件，最终将其加载到谷歌地球中实现了电力线路巡检管理系统三维输电线路的自动巡检。 三、三维可视化融合在线路巡检管理系统中的应用
（一）位置服务定位实现
电力线路巡检管理系统中涉及到了移动端的定位行为，只有通过定位才能够精准的确定线路缺陷发生的位置，在电力线路巡检管理系统的移动端界面点击“定位”进入相应的地图界面，此时运行设计好的功能进入系统的界面后，在地图上自动显示了系统的巡检人员所在位置，并用定位的气球进行用户位置的标记，设计好的类在运行时就获取用户所在位置，并调用位置服务定位类在该位置作气球标志。
（二）移动端实现
除了三维可视化巡检的PC端之外还需要对一線的巡检人员配置移动端巡检设备，这样无论在PC端还是在一线现场都能够及时发现线路上存在的问题，电力线路巡检管理系统的移动端是基于安卓技术基于Android的手机办公系统设计环节中还需要对系统的类包进行设计，根据电力线路巡检管理系统的功能来看主要分为了巡检模块以及助理模块两部分，这两部分模块分别对应了xunjianwork和assistant，对于电力线路巡检管理系统的移动端其底层数据封装到上述的类包中。
（三）服务端实现
在服务器传输时，首先需要判断插件是否安装，然后创建Socket并连接服务器，之后分析数据包获取数据，并将其发送给服务端。巡检员登录到电力线路巡检管理系统的移动巡检信号接收部分进行缺陷数据采集功能的使用，对现场发现的缺陷问题进行数据的录入管理。巡检员登录到电力线路巡检管理系统的移动巡检信号接收部分进行路径数据采集操作，当巡检工维修结束之后，需要网点对其工作进行确认。
四：结论
本文深入分析了电力线路巡检管理业务的功能方面的需求，同时结合了三维可视化识别技术进行核心设计，依照电力线路巡检管理业务的相关需求进行电力线路巡检管理系统结构方面的设计，进而通过计算机技术实现电力线路巡检管理系统的功能，通过测试验证了电力线路巡检管理系统投入到日常巡检中使用，同时也提供了电力线路巡检管理工作的巡检效率。传统的城市的电力企业以及线路巡检管理工作效率较低且存在很多巡检监管上的问题，这些问题会影响到城市的电力企业线路巡检的管理效率，本文结合的三维可视化识别技术等技术对城市的电力企业的线路巡检管理工作进行改革，进而为城市电网的智能化发展提供解决方案，同时通过系统的实现能够对电力企业线路巡检管理的进度进行掌握，提高了电力企业线路巡检管理的效率，为城市电网智能化管理提供便利。
参考文献：
[1]孙俊杰.智能巡检管理系统在电力线路巡检中的应用[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011，16（3）：93-99.
[2]朱佳佳，黄斌，姚明等.基于GIS的电力线路巡检系统的设计与实现[J].电气应用，2015，34（10）：141-144.
[3]崔丽娜.智能巡检管理系统在电力线路巡检中的应用探究[J].数字技术与应用，2016，1（1）：100-102.
（作者单位：广东电网有限责任公司东莞供电局）