CN103837796A - 一种基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报方法及*** - Google Patents

一种基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报方法及***，该***它包括获取输电线路故障信息并把故障定位到具体杆塔，结合卫星地图提供Web服务的Web服务端（1）；用于连接Web服务端（1）与客户端（3）的交换机（2）；用于输电线路故障可视化展示的客户端（3）；电网输电线路发生故障后触发***工作，Web服务端经故障信息计算分析后，定位出故障杆塔位置并生成XML文件,提供Web服务，供给客户端3进行可视化展示电网故障信息，本发明实时直观展示输电线路故障信息,提高了输电网络故障的直观认知度，提高电力企业人员在大量的电力***数据中展现重要的信息，监视电网状态的能力，保证***可靠性。

Description

一种基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报方法及***
技术领域：
本发明涉及一种可视化通报方法及***，尤其涉及一种基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报方法及***。
背景技术：
可视化（Visualization）是随着计算机技术发展而出现的一门新的技术，是把一些繁杂的文字和数据转换成直观的图形和图像，帮助人们形象地理解数据或过程的含义，以致物理过程的本质，它是数据或文字表达的补充和提升。信息可视化就是利用计算机支撑的、交互的、对抽象数据的可视表示，来增强人们对这些非物理抽象信息的认知。电网信息可视化是电力科学与计算机技术、地理信息学、人体工学等多学科的交叉与延伸，是电网调度自动化技术的拓展及发展趋势。在其他领域，可视化受到广泛重视和飞速发展，而在输电线路故障可视化的应用是有限的。
传统的数据可视化大多通过以下几种方式实现：（1）将采集或加工的数据以图表、曲线图、柱状图等形式展示。（2）采用动画的形式来表示（3）采用不同颜色来表达不同的运行状态。
然而这些有限的可视化方法已无法满足调度员实时准确掌控电网运行状态信息的需要。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种实时直观展示输电线路故障信息, 提高了输电网络故障的直观认知度，提高电力企业人员在大量的电力***数据中展现重要的信息，监视电网状态的能力，保证***可靠性的基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报方法及***。
本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报***，它包括获取输电线路故障信息并把故障定位到具体杆塔，结合卫星地图提供Web服务的Web服务端 ；用于连接Web服务端 与客户端 的交换机 ；用于输电线路故障可视化展示的客户端 ；Web服务端 和客户端 均通过网线连接到交换机 ；
Web服务端 包括输电线路故障信息源模块 、地理信息***（GIS）模块 、输电线路建模模块 、故障信息分析模块 、可视化服务模块 、数据库模块 ；故障信息分析模块 连接输电线路故障信息源模块 、可视化服务模块 和数据库模块 ；可视化服务模块 连接地理信息***（GIS）模块 和数据库模块 ；输电线路建模模块 连接地理信息***（GIS）模块 和数据库模块 ；
输电线路故障信息源模块 接收存储来自输电线路故障定位***的输电线路故障信息，包括：输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型，是故障可视化通报过程中故障信息的来源；
地理信息***（GIS）模块 是***采用地理地图的来源，将来源不同、功能不同的卫星图片的栅格数据和杆塔线路的矢量数据做成地图切片形式发布给可视化服务模块 调用；
输电线路建模模块 包括供电区域建模和输电线路杆塔建模两大功能；供电区域建模是在地理信息***（GIS）模块 提供的卫星地图上标示出该供电公司供电的范围，一般为行政区域；输电线路杆塔建模部分是利用输电线路杆塔经纬度坐标进行线路建模，坐标数据导入后会生成相应XML文件，同时存储到数据库模块 ， XML内的数据用于以醒目的颜色画线标示出杆塔所属的整条输电线路，数据库模块 内的杆塔坐标用于故障信息分析模块 进行计算推导定位；
故障信息分析模块 使用输电线路故障信息源模块 提供的故障信息结合输电线路建模模块 保存到数据库模块 内的杆塔坐标信息，计算推导定位出故障杆塔，并生成相关地理模型XML数据文件保存到数据库模块 模块内，供给可视化服务模块 调用；XML文件内包含：时间，故障线路名,故障类型，距离信息，杆塔编号；
可视化服务模块 提供Web服务供客户端 进行Web访问，根据其请求数据的不同，调用地理信息***（GIS）模块 、输电线路建模模块 、故障信息分析模块 、数据库模块 提供的功能或者生成的文件，供给客户端 进行查看GIS地图、故障定位信息展示服务，同时还提供查询历史故障数据、判断是否有过***设置（供电区域、输电线路杆塔）功能；
数据库模块 用于存储输电线路建模模块 导入的输电线路杆塔坐标数据，另外还存储故障信息分析模块 计算分析后的生成XML文件；
Web服务端 用于综合故障可视化信息的汇集处理，提供Web服务；其内部的故障信息分析模块 根据输电线路故障信息源模块 提供的最新输电线路故障信息（包括：输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型），再调用输电线路建模模块 建模时保存到数据库模块 内的杆塔坐标信息，经计算推导后把故障定位到地理信息***（GIS）模块 提供的卫星地图之上，并在卫星地图上以醒目的标志展示故障杆塔、用醒目的颜色画线或图形标示出杆塔所属的整条输电线路及变电站，可视化服务模块 主动通知客户端 的故障诊断实时通报程序模块打开IE浏览器，并访问特定的网页链接，使用可视化服务模块 提供的Web服务，在IE浏览器窗口进行可视化展示故障信息；
客户端 包括IE浏览器、故障诊断实时通报程序模块，用于对Web服务端 的访问；IE浏览器与故障诊断实时通报程序相连；
IE浏览器用于对Web服务端 的提供的Web进行访问，在IE浏览器窗口中显示地理卫星地图和按要求（如:特定时间段、输电线路）显示输电线路的故障信息；
故障诊断实时通报程序模块，用于在Web服务端 的可视化服务模块 主动通知其有故障需要展示后，自主打开IE浏览器，并访问特定的网页链接，使用Web服务端 提供的Web服务，在IE浏览器窗口进行故障可视化展示,主要包括：卫星地图，故障所属线路及两端变电站，以及故障点处显示详细故障信息的信息窗。
一种基于Web和GIS的电网故障可视化通报方法，其特征在于电网输电线路发生故障后触发***工作，Web服务端经故障信息计算分析后，定位出故障杆塔位置并生成XML文件,提供Web服务，供给客户端进行可视化展示电网故障信息，其包括如下具体步骤：          
步骤一、在客户端打开并登录***后，***判断是否为首次使用***；如果是首次使用，则进行步骤二；非首次使用则进行步骤三；
步骤二、供电区域及输电线路建模：上一步中，如果判断为首次使用，则提示用户进行供电区域和输电线路建模操作；供电区域范围一般就是该供电公司所在的行政区域；输电线路建模是把输电线路两端变电站以及输电线路所有电力杆塔的经纬度坐标导入数据库中，并生成相应XML文件，XML内的数据用于以醒目的颜色画线标示出杆塔所属的整条输电线路，数据库内的杆塔坐标用于故障信息分析计算推导定位，供电区域及输电线路建模完成后进行步骤三；
步骤三、故障信息监测：实时监测故障信息和历史数据查询；
实时监测故障信息，监测故障信息源内是否有输电线路故障信息；
历史数据查询，用登陆***后，***会自动查询历史数据，查询当前时间前半小时（任意设置时间），是否有故障信息；
故障信息指输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型，
以上两种情况均为：没有故障数据则继续等待，定期查询，发现故障数据则进行步骤四；
步骤四、线路模型调用：查询数据库内是否有该故障线路的线路模型数据（杆塔坐标），如有则进行下一步；
步骤五、故障分析：依据输电线路故障距离（故障点距离变电站）和输电线路的线路模型数据（杆塔坐标），计算出故障点，具体到是在哪个杆塔至上；推导计算方法：循环查询数据库内的杆塔坐标，每次查询两点经纬度坐标计算距离累加与故障距离相比较，如果累加值大于或等于故障距离时停止，并取前一个或者当前杆塔坐标数据生成故障信息XML数据文件，展示模型生成时加载此XML文件显示地图；
步骤六、展示模型生成：调用地理信息***（GIS）内的地理地图信息和故障信息XML数据文件，生成数据模型XML文件，提供给可视化服务调用；
步骤七、客户端可视化展示：可视化服务功能把定位结果推送到客户端，客户端IE浏览器打开特定网页链接，IE浏览器窗口进行故障可视化展示,主要包括：卫星地图，故障所属线路及两端变电站，以及故障点处显示详细故障信息的信息窗，信息窗包含主要包括：包括：输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型。
本发明同已有技术相比可产生如下积极效果：本发明针对电网输电线路特征，同时结合故障所在线路位置，采用不同的着色来显示输电线路故障信息。采用Web、GIS（地理信息***）等技术在相连接的服务端和客户端之间实现实时直观展示输电线路故障信息, 提高了输电网络故障的直观认知度。其具有如下优点：
直观性，利用电子地理地图可视化的最重要表现就是其具有直观、形象的特征。
可视化查询，主要是通过可视化查询语言, 实现对数据库内容及与之相关的图、表进行形象化、直观化的查询操作。即查询的结果不仅包括数据, 还包括与之相关的形象化的图形、表格或文字。
新的可视化技术可用来提高电力企业人员在大量的电力***数据中展现重要的信息，监视电网状态的能力，保证***可靠性。
附图说明：
图1为本发明的基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报***的结构示意图；
图2为本发明的工作流程图。
具体实施方式：下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明：
实施例：一种基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报***(参见图1），它包括获取输电线路故障信息并把故障定位到具体杆塔，结合卫星地图提供Web服务的Web服务端1；用于连接Web服务端1与客户端3的交换机2；用于输电线路故障可视化展示的客户端3；Web服务端1和客户端3均通过网线连接到交换机2。
Web服务端1包括输电线路故障信息源模块1-1、地理信息***（GIS）模块1-2、输电线路建模模块1-3、故障信息分析模块1-4、可视化服务模块1-5、数据库模块1-6。故障信息分析模块1-4连接输电线路故障信息源模块1-1、可视化服务模块1-5和数据库模块1-6；可视化服务模块1-5连接地理信息***（GIS）模块1-2和数据库模块1-6；输电线路建模模块1-3连接地理信息***（GIS）模块1-2和数据库模块1-6。
输电线路故障信息源模块1-1与已有的输电线路故障定位***连接，接收存储来自输电线路故障定位***的输电线路故障信息，接收并存储输电线路故障信息，包括：输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型，是故障可视化通报过程中故障信息的来源。
地理信息***（GIS）模块1-2是***采用地理地图的来源，将来源不同、功能不同的卫星图片的栅格数据和杆塔线路的矢量数据做成地图切片形式发布给可视化服务模块1-5调用。
输电线路建模模块1-3包括供电区域建模和输电线路杆塔建模两大功能；供电区域建模是在地理信息***（GIS）模块1-2提供的卫星地图上标示出该供电公司供电的范围，一般为行政区域；输电线路杆塔建模部分是利用输电线路杆塔经纬度坐标进行线路建模，坐标数据导入后会生成相应XML文件，同时存储到数据库模块1-6， XML内的数据用于以醒目的颜色画线标示出杆塔所属的整条输电线路，数据库模块1-6内的杆塔坐标用于故障信息分析模块1-4进行计算推导定位。
故障信息分析模块1-4使用输电线路故障信息源模块1-1提供的故障信息结合输电线路建模模块1-3保存到数据库模块1-6内的杆塔坐标信息，计算推导定位出故障杆塔，并生成相关地理模型XML数据文件保存到数据库模块1-6模块内，供给可视化服务模块1-5调用；XML文件内包含：时间，故障线路名,故障类型，距离信息，杆塔编号。
可视化服务模块1-5，提供Web服务供客户端3进行Web访问，根据其请求数据的不同，调用地理信息***（GIS）模块1-2、输电线路建模模块1-3、故障信息分析模块1-4、数据库模块1-6提供的功能或者生成的文件，供给客户端3进行查看GIS地图、故障定位信息展示服务，同时还提供查询历史故障数据、判断是否有过***设置（供电区域、输电线路杆塔）等功能。
数据库模块1-6用于存储输电线路建模模块1-3导入的输电线路杆塔坐标数据，另外还存储故障信息分析模块1-4计算分析后的生成XML文件。
Web服务端1用于综合故障可视化信息的汇集处理，提供Web服务。其内部的故障信息分析模块1-4根据输电线路故障信息源模块1-1提供的最新输电线路故障信息（包括：输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型），再调用输电线路建模模块1-3建模时保存到数据库模块1-6内的杆塔坐标信息，经计算推导后把故障定位到地理信息***（GIS）模块1-2提供的卫星地图之上，并在卫星地图上以醒目的标志展示故障杆塔、用醒目的颜色画线或图形标示出杆塔所属的整条输电线路及变电站，可视化服务模块1-5主动通知客户端3的故障诊断实时通报程序模块3-2打开IE浏览器3-1，并访问特定的网页链接，使用可视化服务模块1-5提供的Web服务，在IE浏览器3-1窗口进行可视化展示故障信息。
客户端3包括IE浏览器3-1、故障诊断实时通报程序模块3-2，用于对Web服务端1的访问。IE浏览器3-1与-相连。
IE浏览器3-1用于对Web服务端1的提供的Web进行访问，在IE浏览器3-1窗口中显示地理卫星地图和按要求（如:特定时间段、输电线路）显示输电线路的故障信息；
故障诊断实时通报程序模块3-2，用于在Web服务端1的可视化服务模块1-5主动通知其有故障需要展示后，自主打开IE浏览器3-1，并访问特定的网页链接，使用Web服务端1提供的Web服务，在IE浏览器3-1窗口进行故障可视化展示,主要包括：卫星地图，故障所属线路及两端变电站，以及故障点处显示详细故障信息的信息窗。
一种基于Web和GIS的电网故障可视化通报方法，电网输电线路发生故障后触发***工作，Web服务端经故障信息计算分析后，定位出故障杆塔位置并生成XML文件,提供Web服务，供给客户端进行可视化展示电网故障信息。包括如下具体步骤（参见图2）：          
步骤一、在客户端打开并登录***后，***判断是否为首次使用***；如果是首次使用，则进行步骤二；非首次使用则进行步骤三；
步骤二、供电区域及输电线路建模：上一步中，如果判断为首次使用，则提示用户进行供电区域和输电线路建模操作。供电区域范围一般就是该供电公司所在的行政区域。输电线路建模是把输电线路两端变电站以及输电线路所有电力杆塔的经纬度坐标导入数据库中，并生成相应XML文件，XML内的数据用于以醒目的颜色画线标示出杆塔所属的整条输电线路，数据库内的杆塔坐标用于故障信息分析计算推导定位，供电区域及输电线路建模完成后进行步骤三；
步骤三、故障信息监测：实时监测故障信息和历史数据查询；
实时监测故障信息，监测故障信息源内是否有输电线路故障信息。
历史数据查询，用登陆***后，***会自动查询历史数据，查询当前时间前半小时（任意设置时间），是否有故障信息。
故障信息指输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型，
以上两种情况均为：没有故障数据则继续等待，定期查询，发现故障数据则进行步骤四；
步骤四、线路模型调用：查询数据库内是否有该故障线路的线路模型数据（杆塔坐标），如有则进行下一步。
步骤五、故障分析：依据输电线路故障距离（故障点距离变电站）和输电线路的线路模型数据（杆塔坐标），计算出故障点，具体到是在哪个杆塔至上。推导计算方法：循环查询数据库内的杆塔坐标，每次查询两点经纬度坐标计算距离累加与故障距离相比较，如果累加值大于或等于故障距离时停止，并取前一个或者当前杆塔坐标数据生成故障信息XML数据文件，展示模型生成时加载此XML文件显示地图。
步骤六、展示模型生成：调用地理信息***（GIS）内的地理地图信息和故障信息XML数据文件，生成数据模型XML文件，提供给可视化服务调用。
步骤七、客户端可视化展示：可视化服务功能把定位结果推送到客户端，客户端IE浏览器打开特定网页链接，IE浏览器窗口进行故障可视化展示,主要包括：卫星地图，故障所属线路及两端变电站，以及故障点处显示详细故障信息的信息窗，信息窗包含主要包括：包括：输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型。
以上所述的仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此来限定本发明之权利范围。

Claims (2)

1.一种基于Web和GIS的输电线路故障可视化通报***，它包括获取输电线路故障信息并把故障定位到具体杆塔，结合卫星地图提供Web服务的Web服务端（1）；用于连接Web服务端（1）与客户端（3）的交换机（2）；用于输电线路故障可视化展示的客户端（3）；Web服务端（1）和客户端（3）均通过网线连接到交换机（2）；
Web服务端（1）包括输电线路故障信息源模块（1-1）、地理信息***（GIS）模块（1-2）、输电线路建模模块（1-3）、故障信息分析模块（1-4）、可视化服务模块（1-5）、数据库模块（1-6）；故障信息分析模块（1-4）连接输电线路故障信息源模块（1-1）、可视化服务模块（1-5）和数据库模块（1-6）；可视化服务模块（1-5）连接地理信息***（GIS）模块（1-2）和数据库模块（1-6）；输电线路建模模块（1-3）连接地理信息***（GIS）模块（1-2）和数据库模块（1-6）；
输电线路故障信息源模块（1-1）接收存储来自输电线路故障定位***的输电线路故障信息，包括：输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型，是故障可视化通报过程中故障信息的来源；
地理信息***（GIS）模块（1-2）是***采用地理地图的来源，将来源不同、功能不同的卫星图片的栅格数据和杆塔线路的矢量数据做成地图切片形式发布给可视化服务模块（1-5）调用；
输电线路建模模块（1-3）包括供电区域建模和输电线路杆塔建模两大功能；供电区域建模是在地理信息***（GIS）模块（1-2）提供的卫星地图上标示出该供电公司供电的范围，一般为行政区域；输电线路杆塔建模部分是利用输电线路杆塔经纬度坐标进行线路建模，坐标数据导入后会生成相应XML文件，同时存储到数据库模块（1-6）， XML内的数据用于以醒目的颜色画线标示出杆塔所属的整条输电线路，数据库模块（1-6）内的杆塔坐标用于故障信息分析模块（1-4）进行计算推导定位；
故障信息分析模块（1-4）使用输电线路故障信息源模块（1-1）提供的故障信息结合输电线路建模模块（1-3）保存到数据库模块（1-6）内的杆塔坐标信息，计算推导定位出故障杆塔，并生成相关地理模型XML数据文件保存到数据库模块（1-6）模块内，供给可视化服务模块（1-5）调用；XML文件内包含：时间，故障线路名,故障类型，距离信息，杆塔编号；
可视化服务模块（1-5）提供Web服务供客户端（3）进行Web访问，根据其请求数据的不同，调用地理信息***（GIS）模块（1-2）、输电线路建模模块（1-3）、故障信息分析模块（1-4）、数据库模块（1-6）提供的功能或者生成的文件，供给客户端（3）进行查看GIS地图、故障定位信息展示服务，同时还提供查询历史故障数据、判断是否有过***设置（供电区域、输电线路杆塔）功能；
数据库模块（1-6）用于存储输电线路建模模块（1-3）导入的输电线路杆塔坐标数据，另外还存储故障信息分析模块（1-4）计算分析后的生成XML文件；
Web服务端（1）用于综合故障可视化信息的汇集处理，提供Web服务；其内部的故障信息分析模块（1-4）根据输电线路故障信息源模块（1-1）提供的最新输电线路故障信息（包括：输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型），再调用输电线路建模模块（1-3）建模时保存到数据库模块（1-6）内的杆塔坐标信息，经计算推导后把故障定位到地理信息***（GIS）模块（1-2）提供的卫星地图之上，并在卫星地图上以醒目的标志展示故障杆塔、用醒目的颜色画线或图形标示出杆塔所属的整条输电线路及变电站，可视化服务模块（1-5）主动通知客户端（3）的故障诊断实时通报程序模块（3-2）打开IE浏览器（3-1），并访问特定的网页链接，使用可视化服务模块（1-5）提供的Web服务，在IE浏览器（3-1）窗口进行可视化展示故障信息；
客户端（3）包括IE浏览器（3-1）、故障诊断实时通报程序模块（3-2），用于对Web服务端（1）的访问；IE浏览器（3-1）与故障诊断实时通报程序（3-2）相连；
IE浏览器（3-1）用于对Web服务端（1）的提供的Web进行访问，在IE浏览器（3-1）窗口中显示地理卫星地图和按要求（如:特定时间段、输电线路）显示输电线路的故障信息；
故障诊断实时通报程序模块（3-2），用于在Web服务端（1）的可视化服务模块（1-5）主动通知其有故障需要展示后，自主打开IE浏览器（3-1），并访问特定的网页链接，使用Web服务端（1）提供的Web服务，在IE浏览器（3-1）窗口进行故障可视化展示,主要包括：卫星地图，故障所属线路及两端变电站，以及故障点处显示详细故障信息的信息窗。
2.一种基于Web和GIS的电网故障可视化通报方法，其特征在于电网输电线路发生故障后触发***工作，Web服务端经故障信息计算分析后，定位出故障杆塔位置并生成XML文件,提供Web服务，供给客户端进行可视化展示电网故障信息，其包括如下具体步骤：          
步骤一、在客户端打开并登录***后，***判断是否为首次使用***；如果是首次使用，则进行步骤二；非首次使用则进行步骤三；
步骤二、供电区域及输电线路建模：上一步中，如果判断为首次使用，则提示用户进行供电区域和输电线路建模操作；供电区域范围一般就是该供电公司所在的行政区域；输电线路建模是把输电线路两端变电站以及输电线路所有电力杆塔的经纬度坐标导入数据库中，并生成相应XML文件，XML内的数据用于以醒目的颜色画线标示出杆塔所属的整条输电线路，数据库内的杆塔坐标用于故障信息分析计算推导定位，供电区域及输电线路建模完成后进行步骤三；
步骤三、故障信息监测：实时监测故障信息和历史数据查询；
实时监测故障信息，监测故障信息源内是否有输电线路故障信息；
历史数据查询，用登陆***后，***会自动查询历史数据，查询当前时间前半小时（任意设置时间），是否有故障信息；
故障信息指输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型，
以上两种情况均为：没有故障数据则继续等待，定期查询，发现故障数据则进行步骤四；
步骤四、线路模型调用：查询数据库内是否有该故障线路的线路模型数据（杆塔坐标），如有则进行下一步；
步骤五、故障分析：依据输电线路故障距离（故障点距离变电站）和输电线路的线路模型数据（杆塔坐标），计算出故障点，具体到是在哪个杆塔至上；推导计算方法：循环查询数据库内的杆塔坐标，每次查询两点经纬度坐标计算距离累加与故障距离相比较，如果累加值大于或等于故障距离时停止，并取前一个或者当前杆塔坐标数据生成故障信息XML数据文件，展示模型生成时加载此XML文件显示地图；
步骤六、展示模型生成：调用地理信息***（GIS）内的地理地图信息和故障信息XML数据文件，生成数据模型XML文件，提供给可视化服务调用；
步骤七、客户端可视化展示：可视化服务功能把定位结果推送到客户端，客户端IE浏览器打开特定网页链接，IE浏览器窗口进行故障可视化展示,主要包括：卫星地图，故障所属线路及两端变电站，以及故障点处显示详细故障信息的信息窗，信息窗包含主要包括：包括：输电线路名、所属变电站、故障点距离所属变电站的距离、故障时间、故障类型。
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