بخشی از مقاله
کاربرد GIS در تهیه اطلاعات سیستم های توزیع
چکیده:
در این مقاله اطلاعات سیستم پشتیبانی یا نگهداری توزیع را شرح می دهد (DISS) این سیستم برای ساختن پایگاه داده های توزیع، محیطی را فراهم می آورد که شامل اطلاعات حروفی، عددی و گرافیکی است. این پایگاه نیز می تواند بعنوان صورت و لیست موجودی مورد استفاده قرار گیرد. مدیریت تأسیسات، تحلیل مهندسی و نقشه جزء تولیدات این پایگاه است. اطلاعات تأسیساتی و مدل شبکه ای قابل بازخوانی و بازیابی میباشد. این اطلاعات می تواند بعداً بوسیله برنامه های کاربردی مورد استفاده قرار گیرد. در این مورد نرم افزار ارتباط کاربر با ماشین می تواند مفید باشد. در خط، خروجی های گرافیکی یا گزارشهای نوشتاری به وسیله یک مانیتور یا یک صفحه گرافیکی نشان داده می شوند. استفاده بهینه از DISS می تواند موجب منطقه بندی بدور از هرگونه محدودیت های فیزیکی، نتایج علمی و تصمیم گیریهای استراتژیک به همراه بررسی زمین گردد. تعیین کمیت محدودیتهای فیزیکی کاری ساده و سهل الوصول نیست و نمی توان کاری سر هم بندی شده با محاسبات ریاضی ارائه داد. در این قسمت کلمات کلیدی عبارتند از سیستم اطلاعات جغرافیایی پایگاه نقشه کشی اتوماتیک، مدیریت تأسیسات و نرم افزار ارتباط کاربر با ماشین.
1 –مقدمه
این مقاله در واقع توضیحی بر DISS است که تحت حمایت GIS سیستم اطلاعات جغرافیایی و پایگاه نوشتاری اطلاعات می باشد. گفته شد که این سیستم توانایی نگهداری اطلاعات گرافیکی و نوشتاری را دارد. پایگاه داده ها ابتدا باید شناخته شوند. سپس مرحله طراحی یک نرم افزار مناسب آغاز می شود. سهولت در یکپارچه سازی و جمع آوری تحلیلهای مهندسی یکی دیگر از فاکتورهای کلیدی در نگهداری یک DISS خوب است. موارد بیشتر نشان دهنده کاربردهای پیشرفته یک چنین سیستمی است. در کنار پیشرفت، روند تغییر اطلاعات هر روز ادامه دارد و هیچ راهی برای تضمین ایمنی در شبکه وجود ندارد. در اینجا اشاره ای به راندمان علمی نمی شود یک DISS خوب همواره به یک سری بحرانی شدن پیش می رود مخصوصاً زمانی که اسم سیستم خودکار توزیع یا مدیریت سیستم توزیع به کار می رود. همانطور که گفته شد دو نوع اطلاعات روزانه علمی برای سیستم توزیع وجود دارد یکی گرافیکی ودیگری اطلاعات نوشتاری، حروفی و عددی به تازگی اطلاعات نوشتاری توزیع تنها در قالبهای دیجیتالی ذخیره سازی می شوند. با این حساب اطلاعات گرافیکی نیز قابل دسترس می گردند. علاوه بر این ممکن است نقشه های دیجیتالی مشخص کننده اطلاعات توزیع باشد. نقشه های دیجیتالی توصیف مکان شناسی شبکه نیستند بلکه پیوندی بین اطلاعات نوشتاری و قالب آنها را فراهم می کند. سیستم های گرافیکی ازسیستم سنتی انتقال طراحی کامپیوتری با CAD سرچشمه میگیرند معمولاً دریکپارچه سازی پایگاه اطلاعاتی نوشتاری ازسیستم AM/FM بترتیب یعنی مدیریت تأسیسات و نقشه کشی اتوماتیک یاد می شود با استفاده از اطلاعات مدل سازی شده فضای گرافیکی قسمتی دیگر ازسیستم اطلاعات جغرافیایی نیز شناخته و مورد بررسی قرار می گیرد. باید بدانیم که هرسه اسامی FM و GISAM اغلب بطور قابل معاوضه و تبادل پذیر با هم دیگر مورد استفاده قرار می گیرند این مقاله بعدها در مورد سیستم GIS با مدل اطلاعات مخصوص کار خواهد کرد . برای طرح ریزی و عملیات یک شبکه توزیع باید مدلهای پیشرفته ی ریاضیات و هنرها با هم تمرکز یابند مدلهای ریاضیاتی در مشکلات مدل سازی نیز مهندسی اغلب سر هم بندی شده و غیرواقع گرایانه می باشند بطور مثال عوامل محیطی و محدودیت ها و مسائل زمین شناسی از قبیل : کاربرد زمین آبهای محیطی زمین شناسی دورنمای خیابانها O دسترسی خیابانها از نظر حق تقدم دو عبور و مرور وسایل نقلیه متأسفانه برای مهندسین قدرت تنها مواجه شدن با این مشکلات بدون شبیه سازی فاکتورهای صحیح مهم است. تصمیم های نهایی که از طریق الگوریتم های پیچیده بدست می آیند ممکن است عملی نباشند. برای مثال ممکن است برای ایستگاه فرعی نقشه کشی تصمیم به احداث یک پایگاه در مرز دشت های سیلابی وجود داشته باشد. این قطعه نشان می دهد که فاکتورهای مزبور بدون دخالت ریاضیات پیچیده میتواند به طور مؤثر تأمین کننده یک DISS خوب باشد. بسیاری از تسهیلات زندگی با بکار بردن سیستم AM/FM مانند شرکتهای برق منطقه ای اوماها، گازسان دیهگو، گازودسیون و برق پاج و تحلیل و تبدیل نقشه شغلی خطیر برای انجام چنین پروژه ه ای است و هرچند این مقاله به دیگر جنبه های کاربردی آن اهمیت می دهد.
2- پایگاهای اطلاعاتی
اطلاعات گرافیکی معمولاً در قالبهایی مانند نقشه ها و اطلاعات نوشتاری هستند و برای توصیف تأسیسات شبکه بکار می روند. مسئله تأسیسات زمانی بطور حقیقی تعریف می شود که نقشه ها دیجیتالی شوند. پایگاه اطلاعاتی نوشتاری خود ذخیره کننده ای برای اطلاعات تأسیسات است. پیوند بین عنصر گرافیکی و اطلاعات تأسیسات را TAG می گویند.
بایگاه های گرافیکی
طرح اختصاصی این مطالعه بررسی اطلاعات گرافیکی GIS است (مدل اطلاعات قصابی) شامل منحنی ها، قوسی و کمانها چند ضلعیهای سه بعدی و ویژگیهای مخصوص فایل که توسط سیستم عامل استفاده میشود. درنشان دادن تأسیسات الکتریکی معمولاً از نشانه هایی استفاده می شود برای این نشانه ها مدل اطلاعات قصابی فراهم کننده اطلاعات زمین شناختی است. در اینجا چه عاملی می گوید که یک کاربر به چه چیزی متصل است و با آن ارتباط دارد؟ اشاره گرها و دستگاههای اندازه گیری طراح زمین شناسی قصابی می باشند در نمایش گرافیکی ویژگیهای مانند رنگ، شکل خطوط و وزنها عمل می کنند. ابتدا نقشه های توزیع باید دیجیتالی شوند که بعداً قابلیت ویرایش را پیدا کنند. جستجو، تحقیق و نفحص و عمل کردن از راههای مختلف از مراحل بعدی کاراست . شکل (1) نشان دهندهی نقشه یک خیابان با شبکه الکتریکی است. منطقه مورد مطالعه منطقه ای است متراکم و محسور با ابعادهای حدود در 5 سانتیمتر در 3 سانتیمتر در منطقه شهری در جنوب تایوان است. در مورد این منطقه 16 برگ نقشه دیجیتالی شده و هر برگ نقشه مرکب از 12 نقشه با مقیاس 3600 می باشد. تأسیسات شبکه دیجیتالی شده شامل 2 ایستگاه فرعی و 16 سیستم تغذیه با فیدرو 170 نقطه باردار است. نقشه های توزیع بار نیز دیجیتالی شده و توزیع نقاط فیزیکی زیر بار و خیابانهای شهر را نشان می دهد.
نقشه های موصوعی توسط GISS حمایت می گردند در این جا صحبت از موضوع شد. زمینه مانند مسئله دریاچه ها که توسط اشکال سه بعدی قبلاً نمایش داده شدهاند این نقشه های موضوعی می توانند براساس ضوابط خاصی که برحسب GIS و چندضلعی هایی که مبتنی بر مقادیر ویژه ای می باشند به یکدیگر اضافه گردند . بایگاه داده نوشتاری پایگاه داده های نوشتاری می تواند یک پایگاه تجاری برای یکپارچه سازی باشد پایگاه مربوط در واقع امروزه یک انتخاب و درخواست مردمی است. این گزارشها وجداول به نوبه ی خود و به نسبت وسعت منطقه می تواند فهرستی برای موجودی کالا باشند مانند گزارش تأسیسات. بطور مثال جداول نشاندهنده ی آمار ارقام مبدرها در منطقه است این گزارشات همچنین توانایی تولید کار کردهای مختلف را دارا هستند از این طریق مهندسین به سهولت تأسیسات را مدیریت می کنند. جدول (6) گزارش است از یک ترانسفورماتور توزیع که نسبت وسعت در این منطقه قرار گرفته است. کارکردهای GISS احتیاج به بازیابی و جبران اطلاعاتی از قبیل : آنالیز نقاط داخلی یک چندضلعی بررسی مجاورت بررسی کناره ها انتخاب گزارش دارند..
مرتبط سازی
مرتبط سازی نقاط همواره به دو حالت زیر است 1 - یکی به یکی و تعدادی که منظور بین خصوصیات گرافیکی و اطلاعات ثبت شده به یکی نوشتاری است بسیاری از خصوصیات گرافیکی ممکن است به گزارشاتی با خصوصیات یکسان تقسیم شوند شکل (2) یک شبکه توزیع با تأسیسات را نشان می دهد که در آن نقاطی پر رنگ شده اند.
3-نرم افزار ارتباط کاربر با ماشین
سیستمهایی گزینش در بسیاری موارد MMI استفاده می شوند همانطور که در شکل بعد بوسیله دکمه هایی نشان داده شده اند یک دکمه در واقع مجموعه ای از چند فرمان کلی است برای یک DISS حمایت منوی بهبود سیستم برای تطابق با نیاز مشترک حجیم است
شکل (3) نشاندهنده طراحی یک دکمه است شکل زیر یک دستور کلی است که اجرا شود. شکل 3 طراحی یک MMI و فرمان کلی آن را نشان می دهد یک مخابره کننده همواره در حال نمایش سیستم قدرت است این مخابره کننده تحلیل گر سیستم و تصمیم گیرنده است. روال عادی کاربرای یک مخابره کننده اینست که با آزمایشهای گوناگون بر روی اطلعت آنها را عیب یابی کند برنامه های گوناگون داده بیاندازیدودرمیان برنامه ها بتواند به عقب و جلو برود یعنی با زیرمجموعه های قبل و بعد ار تیاط برقرار کنند و از عهده ی اهداف مدیریتی امروزی بر آید. موفقیت پذیری در یک DISS کارآمد بواسطه استفاده از خطوط MMI که احتیاج به یک مخابره کننده دارند که اطلاعات مربوطه بازبینی و بازرسی خط به خط را وارد کند بسیار مشکل است. یک MMI جامع محیطی یعنی انجام تمام کارهای بالا همچنین یک MMI بسیار پیشرفته همواره قادر به نمایش و ارائه اطلاعات گرافیکی و نوشتاری به طور و مخلوط است. همچنین فراهم شدن یک سری دستورات کلی که بتواند یک سری از برنامه ها را برای اجرا با هم الحاق دهد بسیار مهم است که این کار با فقران یک دکمه در دستور کلی قابل اجرا است. با این دکمه سیستم تحلیل و تصمیم گیری بسیار آسانتر شود. بهمراه پیشرفت در وزنه های تکنولوژی قابلیتهای فوق الذکر می توانند در میان نظم و ترتیب یک سری از پنجره ها در برنامه ها در قالب نمایش MMIهای گوناگون خلاصه و گردآوری شوند روال عادیگر یک مخابره کننده اینست که می تواند بوسیله فشار دادن دکمه هایی که بطور صحیح طراحی شده اند نمایشهای گوناگون را هدایت کند با یک ساخت محیطی مناسب، یک مخابره کننده باید بتواند کارش را در کوتاهترین زمان و به نحو احسنت و موثر انجام دهد.
4-کاربردهای مهندسی
بسیاری از کاربردهای مهندسی به هر دو اطلاعات گرافیکی و نوشتاری احتیاج دارند برنامه های کاربردی نیز احتیاج به بازیابی اطلاعات دارند برنامه ی سازده شده ی مربوط به جریان یک خط بار به طور نمونه چنین استفاده میشود. ملار بار بوسیله نقاط فیزیکی فشرده ی محیطی که با این سیستم فراهم می شود نقاط بارهای حقیقی می تواند بطور فرضی بجای متوسط بار شبکه برای راحتی در پیدا کردن قرار گیرند برای پیش بینی بار معمولاً نقاطی که قابل پیش بینی اند بسیار مهم اند فرم توزیع بارها بهمراه نقشه آن معمولاً در دسترس است.
برنامه جریان بار نیاز به مدل شبکه ای با یک مسیر جهت دار دارد. این مدل از عملکردهای ردیابی و اطلاعات گرافیکی بازیابی می شود ردیابی در قالب گرافیکی می تواند اطلاعات مربوط به تمام خطوط ابتدایی متصل شده به یک خط معین را بازیابی کند. بوسیله ترسیم درخت تنظیم و جریان، قسمتهای اختصاص یافت به هر کدام از قسمتهای خط را میتوانیم درآخرنتیجه گرفت. بنابراین ساختارشبکه می تواند مانند شکل 5 ساخته شود. از طرفی می توان به راحتی طول هر کدام از قسمتهای خط و رابطه مقاومت ظاهری را محاسبه کرد.
در شکل 5، میتوان نشان داد که بخشهای خط در ابتدا طبقه بندی شده بودند مدل داده های فضایی باید اطلاعات مربوط به مکان شناسی متاهل (Edge IDS) وناحیه همسایه رافراهم نماید. زمانی که خط تغذیه کننده قمستی از یک چند گوشه نیست شماره
