基于WebGIS的枢纽站场牵引供电SCADA系统研究设计
摘要
本文首先分析了枢纽站场牵引供电SCADA系统的现状及存在的缺陷，结合SCADA系统对GIS的要求，对WebGIS如何引入SCADA系统进行了深入的探讨；采用DCOM／ActiveX、ASP等技术设计了一个分布式的基于WebGIS的SCADA系统，完成了系统服务器端设计，并给出了系统安全性设计方案。
接着，本文给出了本系统的关键子系统——WebGIS子系统的设计，根据WebGIS子系统的特点抽象出了一系列组件，并给出了关键组件的详细设计；采用面向对象的数据模型对系统GIS数据进行建模；在比较目前存在的面向对象的数据库管理技术的基础上，提出采用对象—关系型数据库管理系统管理GIS数据，建立了适合本系统特点的GIS数据模型，并基于空间数据库结构给出了系统信息图层划分设计。
其后，本文构建了一个SCADA系统的WebGIS试验环境，采用MapInfo Professional分层制作了一个试验地图，采用EasyLoader for Oracle 8．1．6将地图数据上载到Oracle中，由Oracle Spatial管理空间数据，完成了主要功能实验：基于MapX的图形显示设计；基于ASP的页面显示及操作；基于OCI接口完成对GIS数据库的访问；基于Socket技术的实时通信设计完成实时监测故障信息；基于MapX快速检索功能辅助故障定位。
最后，总结了本文的工作，对系统的优缺点进行分析，指出了下一步应该完成的工作。
In this thesis, actuality and limitation of hub traction and power supply's SCADA system is analyzed in the beginning, and then how to apply WebGIS in SCADA system is discussed thoroughly, combined with the request of the SCADA system to GIS. A distributed SCADA system with WebGIS is designed based on the technique such as DCOM/ActiveX, ASP... etc. Design for server is realized, and scheme of system security is proposed.
And then, WebGIS, key subsystem of the whole system, is designed in the thesis. A series of groupware is abstracted according to this subsystem feature, and key groupware is devised in detail. The method of OOP is adopted for GIS data model of this system. Comparing more currently existing, database managing technique, the thesis proposes the object-relate database management system to manage GIS data, build GIS data-model according to system character, and design division of system information drawing level according to spatial database structure.
Afterwards, a test environment for WebGIS is built based on SCADA system. The system adopts Maplnfo Professional to build a test-map, utilize Easy Loader for Oracle 8. 1. 6 to load the map data into Oracle, use Oracle Spatial to manage and store spatial data, and carry out the experimentation as follows: graphics design based on MapX, page manifestation and operation based on ASP, access to GIS database based on OCI API, real-time fault information monitor based on design of real-time communication with Socket technology, additional fault-location based on MapX fast search function.
Finally, the writer concludes the whole work, analyzes the merit and shortcoming of the system, and points out the next work.
接着，本文给出了本系统的关键子系统——WebGIS子系统的设计，根据WebGIS子系统的特点抽象出了一系列组件，并给出了关键组件的详细设计；采用面向对象的数据模型对系统GIS数据进行建模；在比较目前存在的面向对象的数据库管理技术的基础上，提出采用对象—关系型数据库管理系统管理GIS数据，建立了适合本系统特点的GIS数据模型，并基于空间数据库结构给出了系统信息图层划分设计。
其后，本文构建了一个SCADA系统的WebGIS试验环境，采用MapInfo Professional分层制作了一个试验地图，采用EasyLoader for Oracle 8．1．6将地图数据上载到Oracle中，由Oracle Spatial管理空间数据，完成了主要功能实验：基于MapX的图形显示设计；基于ASP的页面显示及操作；基于OCI接口完成对GIS数据库的访问；基于Socket技术的实时通信设计完成实时监测故障信息；基于MapX快速检索功能辅助故障定位。
最后，总结了本文的工作，对系统的优缺点进行分析，指出了下一步应该完成的工作。
In this thesis, actuality and limitation of hub traction and power supply's SCADA system is analyzed in the beginning, and then how to apply WebGIS in SCADA system is discussed thoroughly, combined with the request of the SCADA system to GIS. A distributed SCADA system with WebGIS is designed based on the technique such as DCOM/ActiveX, ASP... etc. Design for server is realized, and scheme of system security is proposed.
And then, WebGIS, key subsystem of the whole system, is designed in the thesis. A series of groupware is abstracted according to this subsystem feature, and key groupware is devised in detail. The method of OOP is adopted for GIS data model of this system. Comparing more currently existing, database managing technique, the thesis proposes the object-relate database management system to manage GIS data, build GIS data-model according to system character, and design division of system information drawing level according to spatial database structure.
Afterwards, a test environment for WebGIS is built based on SCADA system. The system adopts Maplnfo Professional to build a test-map, utilize Easy Loader for Oracle 8. 1. 6 to load the map data into Oracle, use Oracle Spatial to manage and store spatial data, and carry out the experimentation as follows: graphics design based on MapX, page manifestation and operation based on ASP, access to GIS database based on OCI API, real-time fault information monitor based on design of real-time communication with Socket technology, additional fault-location based on MapX fast search function.
Finally, the writer concludes the whole work, analyzes the merit and shortcoming of the system, and points out the next work.
引文
[1] 汤国安等．地理信息系统．科学出版社，2000：2
[2] 刘南等．WebGIS原理及其应用．科学出版社，2002
[3] 乌伦等．地理信息系统．科学出版社，2002
[4] 张唯．铁路枢纽建设浅议．铁道工程学报．1996，51(3)：120～121
[5] 钱清泉．电气化铁道微机监控技术．中国铁道出版社，2000
[6] 贺威俊等．电力牵引供变电技术．西南交通大学出版社，1998
[7] 刘博，王倩．基于WebGIS的牵引供电设备管理系统研究．电力系统通信，2004(8)
[8] 刘博，王倩．基于WebGIS的枢纽站场牵引供电SCADA系统研究．电工技术，已录用
[9] 齐磊．基于Web模式的电铁SCADA系统被控端研究与设计．西南交通大学硕士学位论文．2003
[10] http://www.huihoo.com/dcorn/dcom/dcom1.htm
[11] http://www.delphijs.net/Article_Print.asp?ArticlelD=414
[12] 王国思．微机远动技术．中国水利水电出版社．2001
[13] Michael Blaha／William Premerlani．面向对象的建模与设计在数据库中的应用．宋今，赵丰年译．北京理工大学出版社．2001
[14] 盛寿麟．电力系统远程监控原理(第二版)．中国电力出版社．1998
[15] 铁道部人才司．电力牵引供电系统技术及装备．西南交通大学出版社．2001
[16] 刘光．地理信息系统—组件开发篇．中国电力出版社．2003
[17] 闾国年等．地理信息系统集成原理与方法．科学出版社．2003
[18] 孙才新等．电力地理信息系统及其在配电网中的应用．科学出版社．2003
[19] 李昭原．数据库技术最新进展[M]．清华大学出版社．1997．
[20] 周云．基于Web技术的公路地理信息研究．郑州大学硕士学位论文．2002
[21] 叶照．防洪调度系统中WebGIS技术研究与实现．河海大学硕士学位论文．2001
[22] 梅海彬．配电网GIS的组件式GIS研究．郑州大学硕士学位论文．2002
[23] 刘天建．网络地理信息系统的研制与开发．大连理工大学硕士学位论文．2002
[24] 胡金星，潘懋．基于WebGIS的Oracle Spatial的解决方案．数据库与信息处理．2003(3)
[25] 杨明．GIS技术在铁路工务管理地质灾害系统中的研究．西南交通大学硕士学位论文．2002
[26] 任晓春．铁路工务GIS设计及关键技术研究．西南交通大学硕士学位论文．2002
[27] 王小强．牵引供电运营管理信息系统分析与设计．西南交通大学硕士学位论文．2002
[28] 张红．利用组件技术开发WebGIS．四川大学硕士学位论文．2001
[29] 王瑞章．基于WebGIS平台的监测系统研究与应用．福州大学硕士学位论文．2001
[30] 赵昂．基于WebGIS的信息系统的分析、设计与实现．武汉理工大学硕士学位论文．2002
[31] 陈尚兵等．基于Internet／Intranet的生产监控平台的开发与研究．工业控制计算机，2001(4)
[32] 张葵阳，李见为等．组件技术在WebGIS中的应用．重庆大学学
报．2002，25(7)
[33] 刘天建．网络地理信息系统的研制与开发．大连理工大学硕士学位论文．2002
[34] 胡良君等．GIS的历史、现状与未来．陕西师范大学学报．2001，29
[35] 许进等．WebGIS实现方法与应用研究．应用科技．2002，29(8)
[36] 吴信才，白玉奇等．地理信息系统(GIS)发展现状与展望．计算机工程与应用．2002，4
[37] 徐图均，张哲等．组件式GIS及其在电力网设备管理中的应用．电力自动化设备．2002，7
[38] 任志毅．网络信息安全问题的研究．铁路计算机应用．2003，12(9)
[39] 李宇，黄丽莉．站段局域网的安全问题及策略．铁路计算机应用．2003，12(9)增刊
[40] 陈丹阳等．站场设备监控和信息管理技术研究．中国铁路．2002，74
[41] 赵伟．贾卓生．应用级的Web安全．铁路计算机应用．2004，13(1)
[42] 朱俊伟．铁路站段微机网络管理信息系统研究．铁路计算机应用．2003，3(4)
[43] 张海平．铁路信息系统的安全防御问题分析．铁路计算机应用．2003，3(4)
[44] 苏剑等．基于面向对象数据库的SCADA测试系统研究．中国电力．2000，33(10)
[45] 袁洪涛．宋岱．电网计算数据库与SCADA数据库的交换的实现．电力系统自动化．2003，27(20)
[46] 刘会和．谈GIS的规划与应用．中国无线电管理．2002，2
[47] 苏莹．徐浩．苏州市供电局GIS信息管理系统设计．第二届北京国际地理信息系统(GIS)技术研讨会论文集．
[48] 汤红卫．郭喜庆．基于地理信息系统的配电网多目标规划方法的研
究．全国高等学校电力系统及其自动化专业第十九届年会学术论文集．
[49] 陈鹏等．地理信息系统在低压可视化信息系统中的应用．河海大学常州分校学报．2001，15(3)
[50] 黄肖宁等．地理信息系统及其在电力系统中的应用．江苏电机工程．2002，21(1)
[51] 严晓荣等．地理信息系统在配电网自动化中的应用．电力自动化设备．2000，20(4)
[52] 王继周等．面向分布式异构数据库的WebGIS连接池服务研究．地理与地理信息科学．2003，19(3)
[53] 屈春燕等．利用GIS组件建立工程地震WebGIS系统．地震地质．2002，24(2)
[54] 陈艳，谈俊中．开发WebGIS探讨．计算机工程与应用．2001，15
[55] 张礼中等．西北地下水资源数据库及其网上发布．地球学报．2001，22(4)
[56] 邓玉姣．湖北省水土保持动态监测WebGIS系统的设计与实现．成都信息工程学院学报．2003．18(4)
[57] 刘荣高，庄大方．Web环境下实现空间数据表达的框架研究．测绘学报．2001，30(3)
[58] 施晶晶，马劲松．基于ActiveX技术的WebGIS设计．计算机原理．2001，21(7)
[59] 李鹤元等．基于Internet的地理信息系统设计与实现．测绘学院学报．2002，19(2)
[60] 于涤，王为．关于既有变电所远动功能技术改造的研究．铁道学报．1998，20(2)．
[61] 蔡乐等．改进的配电网故障定位、隔离与恢复算法．电力系统及自动化．2001，25(8)
[62] 张献洲等．达成铁路工务信息采集与基于GIS的公务查询系统建立．工程勘察．2003，4
[63] 陈义讯．Web服务器在SCADA／EMS中的应用．电力系统及其自动化．2001，10
[64] 韩水华，陈传波等．电力实时系统的网上发布模型．微机算机信息．2000，16(2)
[65] 蔡兴国等．鞍山电业局MIS设计及其与SCADA的网络互连．电力系统自动化．1998，22(10)
[66] 宋朝青．利用分布式组件模型构建SCADA系统网络模型．电力系统自动化．2000，10
[67] 邱家驹，李军．配电网络地理信息系统．电力系统自动化．1997，21(3)
[68] 高颂九．配电网地理信息系统在电缆故障精测中的应用．电力系统中的应用．2001，25(4)
[69] http://java.sun.com online document.
[70] Oracle8i Spatial document.
[2] 刘南等．WebGIS原理及其应用．科学出版社，2002
[3] 乌伦等．地理信息系统．科学出版社，2002
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[56] 邓玉姣．湖北省水土保持动态监测WebGIS系统的设计与实现．成都信息工程学院学报．2003．18(4)
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[59] 李鹤元等．基于Internet的地理信息系统设计与实现．测绘学院学报．2002，19(2)
[60] 于涤，王为．关于既有变电所远动功能技术改造的研究．铁道学报．1998，20(2)．
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[64] 韩水华，陈传波等．电力实时系统的网上发布模型．微机算机信息．2000，16(2)
[65] 蔡兴国等．鞍山电业局MIS设计及其与SCADA的网络互连．电力系统自动化．1998，22(10)
[66] 宋朝青．利用分布式组件模型构建SCADA系统网络模型．电力系统自动化．2000，10
[67] 邱家驹，李军．配电网络地理信息系统．电力系统自动化．1997，21(3)
[68] 高颂九．配电网地理信息系统在电缆故障精测中的应用．电力系统中的应用．2001，25(4)
[69] http://java.sun.com online document.
[70] Oracle8i Spatial document.
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