CN101923697B - 适用于大屏幕的地理信息辅助系统及其实现方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于大屏幕的地理信息辅助系统，包括：人机界面模块，用于提供动态缩放的分层显示、控制与图例面板，并实现隐藏功能；调度控制模块，用于更新DXF底图数据存放方式，以显示更丰富的用户信息；视频流接入模块，用于对各用户变电站进行实时监控；历史数据库管理模块，用于存放历史数据，并计算每条记录的最值；数据还原模块，用于设计实现时间定位函数，为用户提供查看历史数据的功能；静态数据管理模块，用于存放管理静态数据；SVG文件解析模块，用于将电力系统的电路接线图转化为适合大屏幕显示的分辨率高的矢量图形。此外，本发明还公开了该系统的实现方法。本发明可实时查看变电站内部接线图和视频监控信号，操作简单。

Description

适用于大屏幕的地理信息辅助系统及其实现方法
技术领域
本发明涉及一种大屏幕显示系统，尤其涉及一种用于大屏幕显示系统的地理信息辅助系统，该系统适用于电网调度。此外，本发明还涉及上述大屏幕地理信息辅助系统的实现方法。
背景技术
近年来，随着电力系统的迅猛发展，需要完善、先进和实用的电网调度自动化系统来保证，来满足日益高度智能化的实时数据采集、处理、监视与控制的自动化系统需要。电网调度自动化系统通常包含大屏幕显示系统，该系统承担着主控系统、监控系统的计算机、网络、视频信号的集中显示，应用于不同规模的电力调度系统的控制中。通常，电力系统包括SCADA(调度自动化系统)/EMS(能量管理)系统、变电运行管理系统、电力物资管理系统、DTS(调度员培训)系统和调度生产管理(DMIS)系统等。传统的用于电力调度的大屏幕显示系统存在如下问题：(1)仅作为显示界面，没有信息的整合、处理功能；(2)操作繁杂，需要打开不同的桌面系统，如SCADA系统、负荷预测系统、视频监控系统等；(3)普通的桌面系统投放在大屏幕上不能适应也不能充分发挥大屏幕高分辨率的特点；(4)一般只能直接显示电力系统的CAD图、电力接线图，大屏幕画面上一般只能显示一张图，需要用户来回切换，增加了操作的复杂性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于大屏幕的地理信息辅助系统，其便于电力调度员观察电网全局或局部细节，查询定位指定设备的位置和子图调阅，完成电力调度所需要的调度控制功能，可以实时查看变电站内部接线图和视频监控信号，操作简单。为此，本发明还提供一种大屏幕的地理信息辅助系统的实现方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种适用于大屏幕的地理信息辅助系统，包括人机界面模块、调度控制模块、视频流接入模块、历史数据库管理模块、数据还原模块、静态数据管理模块和SVG文件解析模块；该人机界面模块与调度控制模块、视频流接入模块和SVG文件解析模块相连；该调度控制模块与数据还原模块和静态数据管理模块相连；该数据还原模块与历史数据库管理模块相连；该人机界面模块用于提供动态缩放的分层显示、控制与图例面板，并实现隐藏功能；该调度控制模块用于更新DXF底图数据存放方式，以显示更丰富的用户信息；该视频流接入模块用于对各用户变电站进行实时监控，设计IP地址数据库，并在软件中实现组合调用；该历史数据库管理模块用于设计历史数据库存放历史数据，并计算每条记录的最值；该数据还原模块用于设计实现时间定位函数，为用户提供查看历史数据的功能；该静态数据管理模块用于设计静态数据库存放管理静态数据；该SVG文件解析模块用于解析SVG文件格式，并提供矢量化实现，将电力系统的电路接线图转化为适合大屏幕显示的分辨率高的矢量图形。
所述调度控制模块通过更新DXF底图数据存放方式来修改或增加相关静态信息，以显示更丰富的用户信息，所述静态信息指静态数据库中存放的静态数据，包括线路信息、变电站信息与行政区域信息。
所述静态数据管理模块用于设计静态数据库存放管理静态数据，该静态数据是包括行政区域信息、线路信息、变电站信的非实时数据。
所述视频流接入模块用于接收各用户变电站的视频监控信号，对各用户变电站进行实时监控，该IP地址数据库中存放各用户变电站视频信号源摄像头的IP地址，所述实现组合调用指实现各摄像头视频信息的组合显示。
所述历史数据库管理模块中的历史数据指每一时间点的实时数据，包括各用户变电站每一时间点的电流、电压和功率，并计算每条记录的最大值或最小值，通过历史数据库管理模块查询统计各变电站的用电负荷量。
所述SVG文件解析模块中的电力系统包括调度自动化系统、能量管理系统、变电运行管理系统、电力物资管理系统、调度员培训系统和调度生产管理系统。
此外，本发明还提供一种适用于大屏幕的地理信息辅助系统的实现方法，包括如下步骤：
(1)初始化数据库；
(2)启动人机界面模块；
(3)循环接收用户输入，调用相应模块，并查询数据库；
(4)结束。
步骤(1)中，所述数据库包括历史数据库管理模块的历史数据库、静态数据管理模块的静态数据库以及视频流接入模块的IP地址数据库。
步骤(3)具体包括：调用调度控制模块，以查询历史数据库和静态数据库；调用视频流接入模块，查询IP地址数据库，对各用户变电站进行实时监控；调用SVG文件解析模块，将电力系统的电路接线图转化为适合大屏幕显示的分辨率高的矢量图形显示在大屏幕上。所述查询历史数据库具体为：调用数据还原模块，选择需要查看的历史时间，将其定位后调用历史数据库管理模块，在历史数据库中搜索相对应的历史数据。所述查询静态数据库具体为：调用静态数据管理模块，在静态数据库中搜索相应的静态数据。所述调用视频流接入模块，查询IP地址数据库，对各用户变电站进行实时监控具体为：调用视频流接入模块，根据用户输入的用户变电站信息查询IP地址数据库，得到该用户变电站相应的视频信号源摄像头的IP地址，配合视频流接入模块将对应摄像头的视频信息显示出来。
本发明的有益效果在于：
1)通过该平台可将用户的多画面集成在一张图上进行显示，减少了用户来回切换的过称，画面更加直观明显。
2)从电力角度用户来说，该平台可以更方便的对变电站的位置进行定位，使得用户在变电站发生故障时，报警检修十分方便。可以作为一个应急指挥辅助平台。
3)相对于传统的用户直接显示CAD图，电力接线图，通过该平台来实现的效果更适合大屏幕，利用该系统，大屏幕显示的图像不会因为缓冲不够而产生闪烁。
附图说明
图1是本发明系统的结构示意图；
图2是本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明的一种适用于大屏幕的地理信息辅助系统包括如下模块：人机界面模块、调度控制模块、视频流接入模块、历史数据库管理模块、数据还原模块、静态数据管理模块和SVG文件解析模块；该人机界面模块与调度控制模块、视频流接入模块和SVG文件解析模块相连；该调度控制模块与数据还原模块和静态数据管理模块相连；该数据还原模块与历史数据库管理模块相连。
人机界面模块：提供动态缩放的分层显示、控制与图例面板，并实现隐藏功能(由于信息较多，可能在人机界面上无法一一显示，可以通过设置隐藏按钮来实现隐藏功能)。
调度控制模块：更新DXF(Autodesk Drawing Exchange Format，是AutoCAD中的矢量文件格式，它以ASCII码方式存储文件，在表现图形的大小方面十分精确，许多软件都支持DXF格式的输入与输出)底图数据存放方式，可以修改或增加相关静态信息(例如电网线路、附加数据(如电线长度)和状态信息(如变电站方位)等)，以显示更丰富的用户信息：包括线路信息、变电站信息与行政区域信息。这里通过更新DXF底图数据存放方式修改或增加的信息通常属于静态信息，即静态数据管理模块中静态数据库所存放的非实时数据。
视频流接入模块：用于接收各用户变电站的流媒体信号(即视频监控信号)，对各用户变电站进行实时监控，设计IP地址数据库，并在软件中实现组合调用，该IP地址数据库中存放各用户变电站视频信号源摄像头的IP地址，组合调用指摄像头的视频信息可以组合显示。
历史数据库管理模块：设计历史数据库存放历史数据(即每一时间点的实时数据，例如各用户变电站每一时间点的电流、电压、功率等)，并计算每条记录的最值(最大值或最小值)。通过历史数据库管理模块可查询统计各变电站的用电负荷量。
数据还原模块：设计实现时间定位函数，为用户提供查看历史数据的功能。
静态数据管理模块：设计静态数据库存放管理静态数据，包括行政区域信息、线路信息、变电站信息等非实时数据。
SVG文件解析模块：解析SVG文件格式，并提供矢量化实现。SVG文件解析模块用于将电力系统(例如，SCADA(调度自动化系统)/EMS(能量管理)系统、变电运行管理系统、电力物资管理系统、DTS(调度员培训)系统、调度生产管理(DMIS)系统等)的电路接线图转化为适合大屏幕显示的分辨率高的矢量图形。SVG是Scalable Vector Graphics的缩写，翻译成中文是“可升级矢量图像”，它是国际WWW组织委员会(W3C)制订的一项新的矢量图像格式标准。SVG是一种使用XML来描述二维图像的语言。它允许三种形式的图像对象存在：矢量图形、点阵图像和文本。各种图像对象能够组合、变换并且修改其样式，也能够定义成预处理对象。文本是XML名字空间中的有效字符，这些字符能被作为SVG图像的关键字而存留在搜索引擎中。
如图2所示，本发明的一种适用于大屏幕的地理信息辅助系统的实现方法，包括如下步骤：
(1)初始化数据库，包括历史数据库管理模块的历史数据库、静态数据管理模块的静态数据库、视频流接入模块的IP地址数据库；
(2)启动人机界面模块；
(3)循环接收用户输入，调用相应模块，并查询数据库，具体包括：A.调用调度控制模块，以查询历史数据库和静态数据库；查询历史数据库具体为：调用数据还原模块，选择需要查看的历史时间，将其定位后调用历史数据库管理模块，在历史数据库中搜索相对应的历史数据；查询静态数据库具体为：调用静态数据管理模块，在静态数据库中搜索相应的静态数据；B.调用视频流接入模块，根据用户输入的用户变电站信息查询IP地址数据库，得到相应的数据项(即该用户变电站对应的视频信号源摄像头的IP地址)，配合视频流接入模块将对应摄像头的视频信息显示出来(各摄像头的视频信息可以组合显示)；C.调用SVG文件解析模块，将电力系统(例如，SCADA(调度自动化系统)/EMS(能量管理)系统、变电运行管理系统、电力物资管理系统、DTS(调度员培训)系统、调度生产管理(DMIS)系统等)的电路接线图转化为适合大屏幕显示的分辨率高的矢量图形显示在大屏幕上；
(4)结束。
本发明适用于大屏幕的地理信息辅助系统充分利用数字拼接墙的超高分辨率、超高对比度的显示特点，精确显示系统通过实时数据接口采集的多种电力设备运作状况与实时信息，还将提供对设备位置、电网地理分布、信息统计、查询、图形管理等功能的直观显示。可以分区或整屏显示SCADA(调度自动化系统)/EMS(能量管理)系统、变电运行管理系统、电力物资管理系统、DTS(调度员培训)系统、调度生产管理(DMIS)系统等相关信息。对电力系统的运行状态进行分析，帮助调度员了解和掌握电力系统的运行状态，保证电网运行的安全性，为调度的决策提供了现代化、直观快速的显示手段。
本发明适用于大屏幕的地理信息辅助系统是一套安装在大屏幕控制器上的矢量图形系统，图形中的连线反映电力设备的拓扑关系，动态点图元可实时显示设备的状态或数据，系统可快速放大或区域放大、缩小图形，便于电力调度员观察电网全局或局部细节，查询定位指定设备的位置和子图调阅，完成电力调度所需要的调度控制功能。可以实时查看变电站内部接线图和视频监控信号。同时，可成为电力调度对SCADA系统的数据备份系统，更能方便地修改或增加电网线路、附加数据和状态信息。

Claims (8)

1.一种适用于大屏幕的地理信息辅助系统，其特征在于，包括人机界面模块、调度控制模块、视频流接入模块、历史数据库管理模块、数据还原模块、静态数据管理模块和SVG文件解析模块；该人机界面模块与调度控制模块、视频流接入模块和SVG文件解析模块相连；该调度控制模块与数据还原模块和静态数据管理模块相连；该数据还原模块与历史数据库管理模块相连；该人机界面模块用于提供动态缩放的分层显示、控制与图例面板，并实现隐藏功能；该调度控制模块用于更新DXF底图数据存放方式，以显示用户信息；该视频流接入模块用于对各用户变电站进行实时监控，设计IP地址数据库，并在软件中实现组合调用；该历史数据库管理模块用于设计历史数据库存放历史数据，并计算每条记录的最值；该数据还原模块用于设计实现时间定位函数，为用户提供查看历史数据的功能；该静态数据管理模块用于设计静态数据库存放管理静态数据；该SVG文件解析模块用于解析SVG文件格式，并提供矢量化实现，将电力系统的电路接线图转化为适合大屏幕显示的分辨率的矢量图形。
2.如权利要求1所述的适用于大屏幕的地理信息辅助系统，其特征在于，所述调度控制模块通过更新DXF底图数据存放方式来修改或增加相关静态信息，以显示用户信息，所述静态信息指静态数据库中存放的静态数据，包括线路信息、变电站信息与行政区域信息。
3.如权利要求1所述的适用于大屏幕的地理信息辅助系统，其特征在于，所述静态数据管理模块用于设计静态数据库存放管理静态数据，该静态数据是包括行政区域信息、线路信息、变电站信息的非实时数据。
4.如权利要求1所述的适用于大屏幕的地理信息辅助系统，其特征在于，所述视频流接入模块用于接收各用户变电站的视频监控信号，对各用户变电站进行实时监控，该IP地址数据库中存放各用户变电站视频信号源摄像头的IP 地址，所述实现组合调用指实现各摄像头视频信息的组合显示。
5.如权利要求1所述的适用于大屏幕的地理信息辅助系统，其特征在于，所述历史数据库管理模块中的历史数据指每一时间点的实时数据，包括各用户变电站每一时间点的电流、电压和功率，并计算每条记录的最大值或最小值，通过历史数据库管理模块查询统计各变电站的用电负荷量。
6.如权利要求1所述的适用于大屏幕的地理信息辅助系统，其特征在于，所述SVG文件解析模块中的电力系统包括调度自动化系统、能量管理系统、变电运行管理系统、电力物资管理系统、调度员培训系统和调度生产管理系统。
7.一种适用于大屏幕的地理信息辅助系统的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)初始化数据库；所述数据库包括历史数据库管理模块的历史数据库、静态数据管理模块的静态数据库以及视频流接入模块的IP地址数据库；
(2)启动人机界面模块；
(3)循环接收用户输入，调用相应模块，并查询数据库；步骤(3)具体包括：调用调度控制模块，以查询历史数据库和静态数据库；调用视频流接入模块，查询IP地址数据库，对各用户变电站进行实时监控；调用SVG文件解析模块，将电力系统的电路接线图转化为适合大屏幕显示的分辨率的矢量图形显示在大屏幕上；所述查询历史数据库具体为：调用数据还原模块，选择需要查看的历史时间，将其定位后调用历史数据库管理模块，在历史数据库中搜索相对应的历史数据；所述查询静态数据库具体为：调用静态数据管理模块，在静态数据库中搜索相应的静态数据；
(4)结束。
8.如权利要求7所述的适用于大屏幕的地理信息辅助系统的实现方法，其 特征在于，所述调用视频流接入模块，查询IP地址数据库，对各用户变电站进行实时监控具体为：调用视频流接入模块，根据用户输入的用户变电站信息查询IP地址数据库，得到该用户变电站相应的视频信号源摄像头的IP地址，配合视频流接入模块将对应摄像头的视频信息显示出来。 
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