基于微服务的二三维一体化电力GIS平台设计策略

基于微服务的二三维一体化电力GIS平台设计策略

林冬雄

深圳华网电力设计院股份有限公司   518045

摘要：在科技发展的推动下，越来越多先进的技术开始在电力行业中得以广泛应用，且发挥出了显著的应用优势。其中，微服务与二三维一体化技术便是电力GIS平台中的关键技术。为实现这两项技术的良好应用，本文特对其GIS平台的设计策略进行分析。希望通过本次的分析，可以为微服务技术与二三维一体化技术的应用提供参考，从而实现电力GIS平台的科学设计和应用。

关键词：微服务技术；二三维一体化技术；电力GIS平台

前言：在以微服务为基础进行电力二三维一体化GIS平台的设计过程中，设计者首先需要对微服务拆分技术以及二三维一体化技术做到充分了解，并明确电力GIS平台的主要设计需求，然后再以此为依据，对电力GIS平台进行科学设计。通过这样的方式，才可以有效确保电力GIS平台设计质量，满足其实际应用与发展需求。这对于电力GIS平台的应用和电力行业的数字化与信息化发展都非常有利。

一、电力GIS平台中的微服务拆分与二三维一体化技术

（一）微服务拆分技术

    在以微服务为基础进行电力GIS平台的设计过程中，最关键的一个步骤就是微服务拆分。具体拆分中，需要将相应业务的实际应用场景作为依据，通过单一职责划分、去中心化、服务自治以及轻量化通信等的方式进行拆分，从而将整体系统中的微服务划分成聚合服务以及原子服务，前者主要组成部分有用户管理、分析、查询、数据和基本工具等模块；后者主要组成部分有基础业务、视频监控、天气信息、风险预测、数据可视化、设备信息、二三维地图等服务。

（二）二三维一体化技术

在电力GIS平台中，二三维一体化技术的应用可使其运行效率得以显著提升，并为其二次开发外部应用提供足够便利。具体设计中，需要构建起一个统一形式的显示逻辑器，让二三维一体化形式的对外显示接口实现统一，以便开发人员对系统实施二次开发。同时，该系统运行只应用了三维图形引擎，从而使其运行效率得以显著提升[1]。借助于二三维一体化技术，可以让二维和三维图像之间达到平滑切换效果，并支持缩放和拖动等的各种操作。图1为二三维一体化技术的主要工作流程示意图：

图1-二三维一体化技术的主要工作流程示意图

二、以微服务为基础的电力二三维一体化GIS平台设计需求

    在以微服务为基础进行电力二三维一体化GIS平台的具体设计中，其主要的设计需求包括以下几个方面：第一，需要将二维与三维形式的地图数据在电力GIS系统中集成，在此过程中，可将电力GIS系统中的二维和三维地图深度、坐标等信息作为依据，借助于二三维一体化技术中的数据同步技术，通过一系列的变换来消除电力GIS系统内的二维和三维地图形式差异，使其在系统中达到良好的集成效果。第二，在电力GIS系统中实现二维和三维地图的一体化，在此过程中，需要先对二维和三维地图源数据库中的相应属性信息进行获取，包括矢量要素、样式、坐标系、分辨率、瓦片级别、瓦片url地址等，然后再通过三维地图引擎来实现二维地图数据到三维地图数据的转化，从而达到良好的一体化处理效果。第三，将微服务拆分思想作为基础，对电力GIS系统的整体框架及其功能进行设计，包括二维、三维地图服务、场景可视化服务、三维漫游服务、基础视图操作服务等。第四，让系统具备充分的组件化服务，包括地理信息管理、数据可视化展示、视图和场景打印与输出等；同时也应该让系统具备足够的扩容能力，包括数据接口、储存空间等的扩容，从而使其可用性和发展性得以良好保障。[L1]

三、以微服务为基础的电力二三维一体化GIS平台设计

     在以微服务为基础的电力二三维一体化GIS平台设计中，设计者需要将该平台的实际应用需求作为依据，采取合理的策略来进行其总体架构和主要功能设计。通过这样的方式，才可以充分满足该平台的实际应用需求，提升电力系统的现代化管理质量。

（一）总体架构设计

基于电力GIS系统的具体设计需求，在对以微服务为基础对其二三维一体化GIS系统进行设计时，可将其总体架构按照七个层级进行划分，其一是基础层，其二是数据层，其三是服务层，其四是接口层，其五是代理层，其六是应用层，其七是展示层。具体设计中，需要根据实际的应用需求对各个层级的组成及其功能进行合理设计，这样才可以有效适应电力GIS平台的应用和发展，并充分发挥出微服务以及二三维一体化技术在其中的应用优势。表1为该系统总体框架设计中各个层级的组成及其功能情况：

表1 该系统总体框架设计中各个层级的组成及其功能情况

（二）主要功能设计策略

    在以微服务为基础所进行的电力二三维一体化GIS平台设计中，需要根据平台的实际应用与发展需求，对其功能模块进行设计。基于此，在本次所设计的平台中，其主要功能模块包括基本工具、数据处理、信息查询、信息分析、用户管理以及智能应用这六个。在基本工具模块的设计中，需要包含平台中的二维地图以及三维地图，并为用户提供场景输出、场景打印、视图输出、视图打印、视图保存等基本功能。在数据处理模块的设计中，其主要功能应该包括对平台中的模型数据、地形数据、电力设备数据等进行处理，并实现各种类型数据的管理及其导入、导出，同时也需要实现平台的可视化管理。在信息查询模块的设计中，需要将三维场景作为基础来构建，其主要功能需要包括电缆沟、道路、工井以及电缆等信息的属性信息显示，以便用户查询和浏览，使其更加直观地获取到各种电力设备的具体分布情况。在信息分析模块的设计中，其主要的功能应该包括电力骤降、负载率、电力网架变化、电力热图等的信息分析，以此来为电力系统的维修、升级与优化决策提供辅助。具体设计中，这一功能模块也需要具备供电情况和停电故障等的分析功能，以此来为电力系统中的停电故障诊断及其维修提供辅助决策。在用户管理模块的设计中，需要将管理用户和普通用户作为服务对象，针对不同用户进行不同的应用权限设置。其中，管理用户需具备最高权限，可限制普通用户的各项应用功能；而普通用户则只可以在平台中进行自己权限范围内的操作。在智能应用模块的设计中，需要对线路巡检、风险预警以及应急决策等各项智能化功能进行设置，借助于平台中已有的数据，可对相应的应用进行开发，从而让电力系统获得更具智能化优势的信息服务，充分满足GIS平台的应用和电力系统的运行、管理与发展需求[3]。

结束语：

    综上所述，在当今电力行业的信息化发展中，以微服务为基础的电力二三维一体化GIS系统越来越为电力行业和相关研究者所关注。为实现此类平台的科学设计，设计者需要根据其实际的应用需求，结合整体平台和电力行业的实际发展规划，对其进行合理设计。这样才可以让该平台在电力系统运行管理中发挥出充分的技术优势，提升电力系统管理效果，降低工作人员的作业强度，从而为电力系统的良好运行和电力行业的现代化发展奠定坚实的技术基础。

参考文献：

[1]靳婷.面向数字孪生的二三维一体化地理信息系统建设[J].北京测绘,2021(07):839-843.

[2]毛杰,吕庆.二三维一体化显示技术综述[J].信息化研究,2020(05):1-6.

[3]马开德.基于二三维一体化的综合管网信息系统研发[D].中国地质大学(北京),2020.

[L1]深化一点