ỨNG DỤNG GIS PHÂN BỔ MẠNG LƯỚI ĐIỆN THEO NHÂN LỰC TỈNH BÌNH DƯƠNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TIỂU LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG GIS PHÂN BỔ MẠNG LƯỚI ĐIỆN THEO NHÂN LỰC TỈNH BÌNH DƢƠNG Họ tên sinh viên: PHẠM NGUYỄN ANH THƢ Ngành: Hệ thống Thông tin Địa lý Niên khóa: 2012 – 2016 Tháng 6/2016 ỨNG DỤNG GIS PHÂN BỔ MẠNG LƢỚI ĐIỆN THEO NHÂN LỰC TỈNH BÌNH DƢƠNG Tác giả PHẠM NGUYỄN ANH THƯ Tiểu luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kĩ sư ngành Hệ thống Thông tin Địa lý Giáo viên hướng dẫn: ThS Khưu Minh Cảnh Tháng năm 2016 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian học tập trường việc thực tiểu luận tốt nghiệp ln nhận quan tâm giúp đỡ nhiệt tình thầy cơ, bạn bè, gia đình tổ chức Đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn chân thành lịng kính u vơ hạn đến cha mẹ người thân gia đình, chỗ dựa vững cho con, giúp vượt qua khó khăn, thử thách sống để có thành công ngày hôm Xin chân thành cảm ơn thầy Khưu Minh Cảnh tận tình bảo, hướng dẫn em suốt thời gian em thực đề tài Xin chân thành cảm ơn đến thầy anh chị khóa thuộc khoa Mơi Trường & Tài Nguyên Bộ Môn Thông Tin Địa Lý Ứng Dụng trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh tận tình giúp đỡ, giảng dạy truyền đạt kiến thức quý báu cho em suốt trình em học tập trường Cám ơn bạn tôi, người vượt qua thăng trầm đời sinh viên Trong suốt trình làm tiểu luận tốt nghiệp em cố gắng tránh khỏi thiếu sót, mong nhận đóng góp thầy khoa bạn để có thêm kiến thức đầy đủ Xin chân thành cám ơn! TP.Hồ Chí Minh, ngày… tháng….năm…… Sinh viên thực Phạm Nguyễn Anh Thƣ Khoa Môi trường Tài ngun Trường Đại học Nơng Lâm TP Hồ Chí Minh i TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng GIS phân bổ mạng lưới điện theo nhân lực tỉnh Bình Dương” thực khoảng thời gian từ tháng 4/2016 đến tháng 6/2016 Tỉnh Bình Dương q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa trở thành trung tâm – thành phố nước, khu công nghệ cao, bùng nổ dân số, nhu cầu sử dụng điện sản xuất, đời sống người dân ngày gia tăng nhanh chóng, nhiều khu quy hoạch, dân cư…được xây dựng Do đó, nguồn điện dùng để cung cấp ngày cao việc chi phí bảo trì, sửa chữa tốn kém, nhiều thời gian Đề tài sử dụng phương pháp thuật toán gom cụm (p-center), ma trận kết hợp với ngơn ngữ lập trình Python nhằm thể mối liên quan đối tượng dựa vào khoảng cách trọng số thể điểm trung tâm cần tìm Nguồn liệu lớp shapefile trạm điện, cột điện, đường dây dẫn điện thu thập phục vụ cho công tác xây dựng mạng lưới điện Quá trình thành lập sở liệu, kết hợp với công cụ thiết lập ngơn ngữ lập trình Python, biên tập thành lập mạng lưới điện thể phân bổ nhân lực dựa phần mềm ArcGis bao gồm ArcCatalog, ArcMap, ArcScene ngôn ngữ lập trình Python Kết nghiên cứu xây dựng thành công mạng lưới điện lớp đối tượng trạm điện, cột điện, đường dây dẫn điện…cũng thể điểm phân bổ trung tâm giúp người sử dụng dễ dàng việc quản lý trạng sở vật chất phân bổ nhân lực theo mạng lưới điện, giảm thiểu chi phí, tiết kiệm thời gian ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC HÌNH ẢNH vii CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu chung 1.2.2 Mục tiêu cụ thể 1.3 Phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Phạm vi nghiên cứu không gian: 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu thời gian CHƢƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan đối tượng nghiên cứu 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Nhân tố ảnh hưởng đến trình phát triển mạng lưới điện .4 2.2 Tổng quan phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Tổng quan GIS 2.2.2 Tình hình ứng dụng GIS ngành điện lực 2.2.3 Lý thuyết sở: 13 2.2.3.1 Biểu diễn đồ thị ma trận kề 13 2.2.3.2 Thuật toán gom tụ (P-center) 16 2.2.3.3 Ngơn ngữ lập trình Python 17 iii 2.3 Tồng quan khu vực nghiên cứu 23 2.3.1 Điều kiện tự nhiên – kinh tế - xã hội 23 2.3.2 Đánh giá tình hình điện huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương 26 2.3.2.1 Hệ thống đường dây điện 27 CHƢƠNG 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 3.1 Vật liệu nghiên cứu 30 3.2 Phương pháp nghiên cứu 30 3.3 Quy trình nghiên cứu 31 CHƢƠNG 4: KẾT QUẢ, THẢO LUẬN 35 4.1 Đánh giá nguồn liệu đầu vào 35 4.1.1 Đánh giá liệu shapefile xã Phú An, tỉnh Bình Dương 35 4.2 Thiết kế mơ hình sở liệu 37 4.3 Xây dựng liệu thuộc tính lớp liệu 38 4.3.1 Dữ liệu trạm điện 42 4.3.2 Dữ liệu van đóng ngắt 43 4.3.3 Dữ liệu điện kế 44 4.3.4 Dữ liệu cột điện 45 4.3.5 Dữ liệu đường dây tải điện 46 4.4 Lập ma trận kề 48 4.5 Xác định P-center 50 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 55 5.1 Kết luận 55 5.2 Hạn chế đề tài 55 5.3 Kiến nghị 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 iv DANH MỤC VIẾT TẮT CSDL Cơ sở liệu GIS Geographic Information System SQL Structure Query Language ĐLBC Điện lực Bến Cát v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Tỷ lệ hộ sử dụng điện xã Phú An, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương 26 Bảng 2.2: Đường dây qua địa phận huyện Bến Cát 27 Bảng 2.3: Trạm biến áp địa phận huyện Bến Cát 28 Bảng 3.1 Khái quát liệu nghiên cứu 30 Bảng 4.1 Bảng mô tả lớp liệu 35 Bảng 4.2: Các Feature Class CSDL 38 Bảng 4.3: Các lớp có Subtype 38 Bảng 4.4: Mối quan hệ lớp 39 Bảng 4.5: Danh sách Domain CSDL 39 Bảng 4.6: Thuộc tính trạm điện 39 Bảng 4.7: Thuộc tính cột điện 39 Bảng 4.8: Thuộc tính đường dây tải điện 40 Bảng 4.9: Thuộc tính điện kế 40 Bảng 4.10: Thuộc tính van đóng ngắt 40 Bảng 4.11: Ma trận kề đồ thị vô hướng 49 Bảng 4.12: Ma trận kề đồ thị vô hướng thay đổi khoảng cách .50 vi DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Các thành phần GIS Hình 2.3: Ma trận kề 15 Hình 2.4: Bản đồ tỉnh Bình Dương 23 Bảng 2.1: Tỷ lệ hộ sử dụng điện xã Phú An, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương 26 Hình 3.1: Sơ đồ phương pháp nghiên cứu 32 Hình 3.2: Minh họa cho biện pháp mạnh mẽ dẫn đến giải pháp phân bố .33 Hình 3.3: Khơng gian mạng 34 Hình 4.1 Cấu trúc mơ hình sở liệu 37 Hình 4.3: Bản đồ trạm điện xã Phú An, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương 42 Hình 4.5: Bản đồ điện kế xã Phú An, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương 44 Hình 4.6: Bản đồ cột điện xã Phú An, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương 45 Hình 4.7: Bản đồ đường dây tải điện xã Phú An, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương 46 Hình 4.8: Bản đồ mạng lưới điện xã Phú An, huyện Bến Cát, tỉnh Bình Dương 47 Hình 4.9: Mạng lưới điện xã Phú An 48 Hình 4.10: Một nhánh nhỏ mạng lưới điện khu vực nghiên cứu .49 Hình 4.11: Một nhánh nhỏ mạng lưới điện thay đổi khoảng cách khu vực nghiên cứu 51 Hình 4.12: Thiết lập giải pháp ngược p-center 51 Hình 4.13: Vùng trung tâm khoảng cách trọng số C, D 54 Hình 4.14: Vùng trung tâm khoảng cách trọng số D, E 54 vii Ứng dụng GIS phân bổ mạng lưới điện theo nhân lực tỉnh Bình Dương CHƢƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Hệ thống thơng tin địa lý (GIS) công nghệ mới, đại ứng dụng nhiều lĩnh vực khắp giới nhằm đại hóa cơng tác quản lý, xử lý, phân tích, quy hoạch tăng cường lực công tác cho máy hành Đối với ngành điện, liệu bị phân tán hầu hết quản lý giấy tờ, chưa có cơng cụ hữu hiệu phục vụ cho công tác quản lý vận hành, định…Vì vậy, hệ thống thơng tin lưới điện xây dựng hồn chỉnh cung cấp đầy đủ thơng tin tất thiết bị hệ thống, hỗ trợ công tác quản lý kỹ thuật, quản lý vận hành, dễ dàng điều chỉnh, phân bổ mạng lưới theo cụm khu vực dễ dàng, tiết kiệm chi phí nhanh chóng so với cách quản lý trước Có thể quan sát thấy nhiều ứng dụng GIS triển khai tập trung vào quản lý hạ tầng kỹ thuật quản lý vận hành mạng lưới điện phân phối (trung áp hạ áp) Các Tổng Công ty điện lực nước nỗ lực nâng cao hiệu kinh doanh, độ tin cậy lưới điện, giảm tổn thất điện cải thiện dịch vụ khách hàng Tuy nhiên, phần lớn cơng ty điện lực cịn phát triển áp dụng phần mềm quản lý vẽ AutoCAD sơ đồ mạng lưới điện phần mềm quản lý tài sản, mơ hình hóa lưới điện, quản lý khách hàng phần mềm phục vụ sản xuất kinh doanh cách riêng rẽ, chưa có kết nối tảng thống Hệ thống mạng lưới điện đóng vai trị quan trọng việc phát triển kinh tế xã hội, việc đầu tư nguồn ngân sách vào hệ thống lớn Hiện nay, m c dù mạng lưới điện tương đối hoàn thiện phải đối m t trước tình trạng hư hỏng xuống cấp việc tăng nhanh nhu cầu mà lại hạn hẹp nguồn vốn việc bảo trì Để khắc phục tình trạng mà khơng tốn nhiều thời gian cho việc lại bảo trì, tiết kiệm chi phí nâng cao suất Đề tài “Ứng dụng GIS phân bổ mạng lưới điện theo nhân lực tỉnh Bình Dương” thực