本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治黾夹g(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于SVG格式電力系統(tǒng)接線圖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅姆椒ā?/p>
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鍪请娏ο到y(tǒng)中其他高級(jí)應(yīng)用程序的基礎(chǔ)，然而目前已有的一些圖模庫(kù)一體化工具仍停留在手動(dòng)錄入拓?fù)湫畔㈦A段，自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治黾夹g(shù)仍不成熟。
雖然利用計(jì)算機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手工生成拓?fù)鋽?shù)據(jù)文件已成為最新的趨勢(shì)，且各種拓?fù)浞治鲕浖粩嘤楷F(xiàn)，但是現(xiàn)有的拓?fù)浞治黾夹g(shù)一般基于dxf、dwg等格式文件進(jìn)行，而近年來(lái)，隨著以XML文件為底層載體的公共信息模型CIM逐漸被接受和采用，同樣以XML文件為載體的SVG格式也成為電力系統(tǒng)接線圖的主流存儲(chǔ)形式，因此針對(duì)SVG格式本身特點(diǎn)的拓?fù)浞治黾夹g(shù)還比較有限。
此外，很多現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治鏊惴ǖ男蔬€比較低下，對(duì)于設(shè)備圖元較多的網(wǎng)絡(luò)往往需要耗費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的局限性，提供一種基于SVG格式電力系統(tǒng)接線圖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龅姆椒āＴ摲椒ㄡ槍?duì)SVG格式自身特點(diǎn)設(shè)計(jì)，算法效率高。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：
1)定義電力系統(tǒng)接線圖SVG格式的存儲(chǔ)方式；
2)端子信息檢索與配置：包括檢索具有端子信息的圖元、計(jì)算絕對(duì)坐標(biāo)、配置預(yù)參與拓?fù)涞亩俗有畔⑷齻€(gè)子步驟，三個(gè)子步驟依次實(shí)施，完成端子信息的配置以參與后續(xù)的拓?fù)浞治觯?/p>
3)母線拓?fù)浞治鲆詫?shí)現(xiàn)接線圖中母線與母線附近端子的拓?fù)溥B接；
4)端子拓?fù)浞治觯喊ǘ俗影醋鴺?biāo)排序、形成連接節(jié)點(diǎn)、連接節(jié)點(diǎn)維護(hù)與后處理三個(gè)子步驟，三個(gè)子步驟依次進(jìn)行，在母線拓?fù)浞治龌A(chǔ)上完成接線圖中設(shè)備、連接線間端子的拓?fù)溥B接；
5)將拓?fù)浞治鼋Y(jié)果顯示：包括連接節(jié)點(diǎn)標(biāo)示、孤立端子標(biāo)示兩個(gè)子步驟，兩個(gè)子步驟依次進(jìn)行，用不同的標(biāo)記標(biāo)示正確連接而形成的連接節(jié)點(diǎn)以及未連接的孤立端子；
6)連接線拓?fù)潢P(guān)系后處理：通過(guò)連接線實(shí)現(xiàn)設(shè)備間實(shí)際拓?fù)潢P(guān)系的確定。
在上述技術(shù)方案中，進(jìn)一步的，所述的步驟1)定義電力系統(tǒng)接線圖SVG格式存儲(chǔ)方式，具體為：一張接線圖的主圖層包括多個(gè)設(shè)備類(lèi)型層，對(duì)每一個(gè)設(shè)備類(lèi)型層包含多個(gè)元件層，對(duì)每一個(gè)元件層包含設(shè)備ID屬性，且每個(gè)元件層包含一個(gè)元件圖元層和一個(gè)元件數(shù)據(jù)層，元件圖元層包含元件圖元本身的圖形信息以及一個(gè)或多個(gè)端子信息層，每個(gè)端子信息層包含端子名稱(chēng)及端子標(biāo)記，端子標(biāo)記用于區(qū)別端子信息層與元件圖元本身的圖形信息；
所述的步驟2)端子信息檢索與配置：包括檢索具有端子信息的圖元、計(jì)算絕對(duì)坐標(biāo)、配置預(yù)參與拓?fù)涞亩俗有畔⑷齻€(gè)子步驟。
通過(guò)解析已存儲(chǔ)好的SVG格式文件，檢索所有端子信息層，得到各端子的相對(duì)坐標(biāo)，根據(jù)相應(yīng)的元件圖元層中的平移、矩陣變換、放縮的屬性計(jì)算各端子的絕對(duì)坐標(biāo)，最后將端子所屬的設(shè)備類(lèi)型、端子名、絕對(duì)坐標(biāo)(x坐標(biāo)，y坐標(biāo))、設(shè)備ID信息配置為一個(gè)元組以參與后續(xù)的拓?fù)浞治?。元組的格式為：
(序號(hào)，設(shè)備類(lèi)型，端子名，x坐標(biāo)，y坐標(biāo)，設(shè)備ID)
所述的步驟3)母線拓?fù)浞治觯涸赟VG格式文件中，將母線用矩形繪制，先對(duì)上述步驟獲得的所有元組進(jìn)行遍歷，若某一端子的絕對(duì)坐標(biāo)落在某一表示母線的矩形區(qū)域內(nèi)且該端子可與相應(yīng)母線相連接，則認(rèn)為該端子和相應(yīng)母線相接，將該端子標(biāo)記為“已處理”。
所述的步驟4)端子拓?fù)浞治觯翰襟E包括端子按坐標(biāo)排序、形成連接節(jié)點(diǎn)、連接節(jié)點(diǎn)維護(hù)與后處理三個(gè)子步驟。
對(duì)未標(biāo)記為“已處理”的端子按y坐標(biāo)從小到大排序，之后按照坐標(biāo)增序?qū)γ恳粋€(gè)端子進(jìn)行處理。對(duì)于每一個(gè)端子在其可匹配端子中找到絕對(duì)距離最近的從而形成連接節(jié)點(diǎn)，再將距該端子的絕對(duì)距離在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的未標(biāo)記為“已處理”的端子加入該連接節(jié)點(diǎn)中，將所有加入該連接節(jié)點(diǎn)的端子均標(biāo)記為“已處理”。在繼續(xù)按照坐標(biāo)增序處理后續(xù)的端子時(shí)這些標(biāo)記為“已處理”的端子將不被認(rèn)為是可匹配端子，也不會(huì)在后處理步驟內(nèi)加入其他連接節(jié)點(diǎn)。絕對(duì)距離d的計(jì)算方法是：對(duì)于兩個(gè)x、y坐標(biāo)分別為(x1,y1)和(x2,y2)的端子，用下式計(jì)算：
將上述各連接節(jié)點(diǎn)的信息分別作為一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)信息層存入SVG格式文件中與主圖層相并列的連接節(jié)點(diǎn)層，所述的各連接節(jié)點(diǎn)的信息為該連接節(jié)點(diǎn)內(nèi)各端子所屬的設(shè)備ID、設(shè)備類(lèi)型、端子名稱(chēng)。
所述的步驟5)拓?fù)浞治鼋Y(jié)果顯示：步驟包括連接節(jié)點(diǎn)標(biāo)示、孤立端子標(biāo)示兩個(gè)子步驟。拓?fù)浞治鼋Y(jié)果顯示步驟是以可視化的方式顯示已完成步驟的結(jié)果。令每一個(gè)連接節(jié)點(diǎn)信息層均包含一個(gè)可視化方式標(biāo)記層，用于將經(jīng)拓?fù)浞治龊笮纬傻倪B接節(jié)點(diǎn)在SVG格式文件中標(biāo)示出來(lái)，之后將每一個(gè)未進(jìn)入任何連接節(jié)點(diǎn)的孤立端子作為一個(gè)孤立端子信息層存入SVG格式文件中與主圖層相并列的孤立端子層，所述的各孤立端子的信息為該孤立端子所屬的設(shè)備ID、設(shè)備類(lèi)型、端子名稱(chēng)。令每一個(gè)孤立端子信息層均包含一個(gè)可視化方式標(biāo)記層，用于將所述的孤立端子以另一種方式在SVG格式文件中標(biāo)示出來(lái)。
所述的步驟6)連接線拓?fù)潢P(guān)系后處理：對(duì)于SVG格式文件中每一條連接線，將連接線兩端的端子所屬的連接節(jié)點(diǎn)信息層的屬性中所有端子合并在一個(gè)集合中，所有連接線遍歷完后獲得每條連接線所對(duì)應(yīng)的集合，對(duì)每一個(gè)集合，將其與其他與之存在公共元素的集合依次做并運(yùn)算獲得一個(gè)新的集合，每個(gè)新的集合內(nèi)若連接節(jié)點(diǎn)數(shù)目多于一個(gè)，則將該集合內(nèi)所有連接節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的各個(gè)設(shè)備聯(lián)立，確定為設(shè)備間實(shí)際的拓?fù)潢P(guān)系。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明基于電力系統(tǒng)接線圖的主流存儲(chǔ)形式SVG格式進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，契合發(fā)展需求，彌補(bǔ)SVG格式接線圖網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治黾夹g(shù)的空缺。同時(shí)該方法效率高，可操作性強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明方法有五個(gè)主要步驟：端子信息檢索與配置、母線拓?fù)浞治?、端子拓?fù)浞治?、拓?fù)浞治鼋Y(jié)果顯示及連接線拓?fù)潢P(guān)系后處理，具體方法如下：
1)定義電力系統(tǒng)接線圖SVG格式的存儲(chǔ)方式；
2)端子信息檢索與配置：包括檢索具有端子信息的圖元、計(jì)算絕對(duì)坐標(biāo)、配置預(yù)參與拓?fù)涞亩俗有畔⑷齻€(gè)子步驟，三個(gè)子步驟依次實(shí)施，完成端子信息的配置以參與后續(xù)的拓?fù)浞治觯?/p>
3)母線拓?fù)浞治鲆詫?shí)現(xiàn)接線圖中母線與母線附近端子的拓?fù)溥B接；
4)端子拓?fù)浞治觯喊ǘ俗影醋鴺?biāo)排序、形成連接節(jié)點(diǎn)、連接節(jié)點(diǎn)維護(hù)與后處理三個(gè)子步驟，三個(gè)子步驟依次進(jìn)行，在母線拓?fù)浞治龌A(chǔ)上完成接線圖中設(shè)備、連接線間端子的拓?fù)溥B接；
5)將拓?fù)浞治鼋Y(jié)果顯示：包括連接節(jié)點(diǎn)標(biāo)示、孤立端子標(biāo)示兩個(gè)子步驟，兩個(gè)子步驟依次進(jìn)行，用不同的標(biāo)記標(biāo)示正確連接而形成的連接節(jié)點(diǎn)以及未連接的孤立端子；
6)連接線拓?fù)潢P(guān)系后處理：通過(guò)連接線實(shí)現(xiàn)設(shè)備間實(shí)際拓?fù)潢P(guān)系的確定。
該方法可利用python編程實(shí)現(xiàn)，其中，可以利用ElementTree庫(kù)實(shí)現(xiàn)對(duì)XML格式文件的解析。
下面以具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行說(shuō)明。
本發(fā)明是基于SVG格式電力系統(tǒng)接線圖進(jìn)行的，SVG格式文件底層以XML樹(shù)型結(jié)構(gòu)為載體，將設(shè)備圖元和參數(shù)信息等利用樹(shù)型結(jié)構(gòu)進(jìn)行存儲(chǔ)，定義其存儲(chǔ)方式：一張接線圖的主圖層包括多個(gè)設(shè)備類(lèi)型層，對(duì)每一個(gè)設(shè)備類(lèi)型層包含多個(gè)元件層，對(duì)每一個(gè)元件層包含設(shè)備ID屬性，且每個(gè)元件層包含一個(gè)元件圖元層和一個(gè)元件數(shù)據(jù)層，元件圖元層包含元件圖元本身的圖形信息以及一個(gè)或多個(gè)端子信息層，每個(gè)端子信息層包含端子名稱(chēng)及端子標(biāo)記，端子標(biāo)記用于區(qū)別端子信息層與元件圖元本身的圖形信息；即存儲(chǔ)格式如下：
其中，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，每一個(gè)元件圖元層除了存放其所屬的元件層所對(duì)應(yīng)的元件設(shè)備的圖元信息，還包含這一元件設(shè)備的端子信息，即端子標(biāo)記和端子名稱(chēng)，其中端子標(biāo)記用于區(qū)別與元件圖元本身的圖形信息。
本發(fā)明方法針對(duì)上述SVG格式的文件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治霾僮?，包括端子信息檢索與配置、母線拓?fù)浞治觥⒍俗油負(fù)浞治?、拓?fù)浞治鼋Y(jié)果顯示及連接線拓?fù)潢P(guān)系后處理等五個(gè)主要步驟。
所述的端子信息檢索與配置步驟包括檢索具有端子信息的圖元、計(jì)算絕對(duì)坐標(biāo)、配置預(yù)參與拓?fù)涞亩俗有畔⑷齻€(gè)子步驟。子信息檢索與配置步驟通過(guò)解析存儲(chǔ)好的SVG格式的圖，檢索所有端子信息層，得到各端子的相對(duì)坐標(biāo)，根據(jù)相應(yīng)的元件圖元層中的平移、矩陣變換、放縮的屬性計(jì)算各端子的絕對(duì)坐標(biāo)，最后將端子所屬的設(shè)備類(lèi)型、端子名、絕對(duì)坐標(biāo)(x坐標(biāo)，y坐標(biāo))、設(shè)備ID信息配置為一個(gè)元組以參與后續(xù)的拓?fù)浞治觥ＴM的格式為：
(序號(hào)，設(shè)備類(lèi)型，端子名，x坐標(biāo)，y坐標(biāo)，設(shè)備ID)
所述的母線拓?fù)浞治霾襟E實(shí)現(xiàn)接線圖中母線與母線附近端子的拓?fù)溥B接?？紤]到電力系統(tǒng)接線圖的實(shí)際特點(diǎn)，母線附近的端子數(shù)目多，且拓?fù)潢P(guān)系應(yīng)和母線相接，而不是設(shè)備、連接線間的相互連接。優(yōu)先處理母線拓?fù)潢P(guān)系可提高拓?fù)浞治鲂?，避免錯(cuò)誤判斷。具體操作方法：在SVG格式文件中，將母線用矩形繪制，先對(duì)上述步驟獲得的所有元組進(jìn)行遍歷，若某一端子的絕對(duì)坐標(biāo)落在某一表示母線的矩形區(qū)域內(nèi)且該端子可與相應(yīng)母線相連接，則認(rèn)為該端子和相應(yīng)母線相接，將該端子標(biāo)記為“已處理”。
所述的端子拓?fù)浞治霾襟E包括端子按坐標(biāo)排序、形成連接節(jié)點(diǎn)、連接節(jié)點(diǎn)維護(hù)與后處理三個(gè)子步驟。端子拓?fù)浞治霾襟E是在母線拓?fù)浞治龌A(chǔ)上進(jìn)行的，對(duì)未匹配的端子即未設(shè)置“已處理”標(biāo)記的端子按y坐標(biāo)排序，之后按照坐標(biāo)增序?qū)γ恳粋€(gè)端子進(jìn)行處理。對(duì)于每一個(gè)端子找到絕對(duì)距離最近的可匹配端子從而形成連接節(jié)點(diǎn)。絕對(duì)距離d的計(jì)算方法是：對(duì)于兩個(gè)x、y坐標(biāo)分別為(x1,y1)和(x2,y2)的端子，用下式計(jì)算：
對(duì)未標(biāo)記為“已處理”的端子按y坐標(biāo)從小到大排序，之后按照坐標(biāo)增序?qū)γ恳粋€(gè)端子進(jìn)行處理。對(duì)于每一個(gè)端子在其可匹配端子中找到絕對(duì)距離最近的從而形成連接節(jié)點(diǎn)，再將距該端子的絕對(duì)距離在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的未標(biāo)記為“已處理”的端子加入該連接節(jié)點(diǎn)中，將所有加入該連接節(jié)點(diǎn)的端子均標(biāo)記為“已處理”。在繼續(xù)按照坐標(biāo)增序處理后續(xù)的端子時(shí)這些端子將不被認(rèn)為是可匹配端子，也不會(huì)在后處理步驟內(nèi)加入其他連接節(jié)點(diǎn)。后處理完畢后，將該連接節(jié)點(diǎn)的信息同樣以XML格式存儲(chǔ)到同一個(gè)SVG格式的文件中，存儲(chǔ)格式如下：
<g id＝”CN”(連接節(jié)點(diǎn)層)>
<g(連接節(jié)點(diǎn)信息層)連接節(jié)點(diǎn)屬性：該連接節(jié)點(diǎn)內(nèi)各端子所屬的設(shè)備ID、設(shè)備類(lèi)型、端子名稱(chēng)>
所述的拓?fù)浞治鼋Y(jié)果顯示步驟包括連接節(jié)點(diǎn)標(biāo)示、孤立端子標(biāo)示兩個(gè)子步驟。拓?fù)浞治鼋Y(jié)果顯示步驟是以可視化的方式顯示已完成步驟的結(jié)果。經(jīng)拓?fù)浞治龊笮纬傻倪B接節(jié)點(diǎn)可通過(guò)在SVG格式圖中標(biāo)示綠色圈，未進(jìn)入任何連接節(jié)點(diǎn)的孤立端子可通過(guò)在SVG格式圖中標(biāo)示紅色圈。存儲(chǔ)格式如下：
所述的連接線拓?fù)潢P(guān)系后處理步驟實(shí)現(xiàn)設(shè)備間拓?fù)潢P(guān)系的確定。由于繪制連接線是繪制接線圖時(shí)的輔助手段，而非實(shí)際電纜，因此還需要確定設(shè)備間實(shí)際的拓?fù)潢P(guān)系。對(duì)于SVG格式文件中每一條連接線，將連接線兩端的端子所屬的連接節(jié)點(diǎn)信息層的屬性中所有端子合并在一個(gè)集合中，所有連接線遍歷完后獲得每條連接線所對(duì)應(yīng)的集合，對(duì)每一個(gè)集合，將其與其他與之存在公共元素的集合依次做并運(yùn)算獲得一個(gè)新的集合，每個(gè)新的集合內(nèi)若連接節(jié)點(diǎn)數(shù)目多于一個(gè)，則說(shuō)明這些連接節(jié)點(diǎn)在實(shí)際中只存在一個(gè)，從而將該集合內(nèi)所有連接節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的各個(gè)設(shè)備聯(lián)立，以確定設(shè)備間實(shí)際的拓?fù)潢P(guān)系。