CN102289548B - 一种基于AutoCAD配网图到单线图的自动转换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于AutoCAD配网图到单线图的自动转换方法，尤其是在大中型配网自动化系统中，采用分层转换、分层显示的方法，将配网设计人员设计时的AutoCAD图形自动转换为配电自动化系统中调度员所使用的调度单线图和系统图，并根据调度和运行维护需要，选择转换和显示背景层、设备层、设备标注层不同的信息，同时自动生成图形拓扑连接关系。采用该方法，可以大大提高配电自动化系统在工程实施和系统二次维护中的效率，极大地减少了单线图维护人员的工作量，为配网工程实施、调度运行维护提供了有力的技术支撑。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于AutoCAD图形到配网单线图的自动转换方法，属于电力系统自动化技术领域。
背景技术
单线图是指在调度系统中，对电网结构和状态通过横平竖直的电气示意图表示的一种图形，是电力系统自动化系统中进行监视和控制的最主要的示意图形。同时，在配网自动化系统中，由于检修和维护的需要，往往还要对基于电网设备的地理背景信息图形进行辅助分析定位。在配网自动化工程设计时，系统设计人员一般首先通过AutoCAD绘图软件，对电气接线图和地理背景图统一绘制和标识，在配网自动化系统实施过程中，自动化维护人员一般参照AutoCAD的设计图，利用自动化系统专用绘图软件，手动绘制出系统的单线图，再利用配电信息管理系统（GIS）的专用绘图软件，手动绘制出带地理背景的图形。这种绘制方式存在着绘图工作量巨大、所绘制的图形和实际图形不一致等诸多弊病和隐患。随着智能电网和通信技术、计算机技术等的发展，配网自动化系统规模越来越大，所监控的厂站、开闭所、馈线等数量也以不同数量级的方式增长，直接导致在实施过程中，图形维护工作量的几何数量递增，单纯依靠手动绘制单线图和地理背景图，往往需要耗费巨大的人力和时间，且容易出错。因此，寻求一种将基于AutoCAD格式的图形自动转换为调度单线图和背景图，以提高系统维护效率和准确性，成为配网自动化系统提供厂商和供电企业共同的追求目标，也会为配网自动化系统实施和维护带来极大的帮助。
发明内容
本发明旨在提供一种基于AutoCAD配网图到单线图的自动转换方法，所要解决的技术问题是，在配网系统工程实施和维护过程中，根据设计院或者供电公司设计维护人员所提供的AutoCAD格式的图形，包括站内图、开闭所图、配电室图、环网图等，采用分层转换的方法，自动转换为配电自动化系统中调度员所使用的调度单线图，并根据调度和运行维护需要，选择转换和显示背景层、标识层、设备层不同的信息，同时自动生成图形拓扑连接关系；利用计算机图形学优化技术，在生成过程中，对图形中的锯齿毛刺和相邻点弧线进行优化处理，在保证图形一致性的基础上，提高了图形的美观性和实用性。采用该方法，能够大大提高配电自动化系统在工程实施和系统二次维护中的效率，极大地减少单线图维护人员的工作量，为配网工程实施、调度运行维护提供有力的技术支撑。
为了解决上述问题，本发明采用了以下技术方案：
一种基于AutoCAD配网图到单线图的自动转换方法，其特征在于按照如下步骤进行：
第一步：根据配网自动化单线图的显示需求，对AutoCAD配网图进行分层处理，将AutoCAD图形分解为：设备层、设备标注层和背景层；
第二步：将背景层转换为配网地理背景信息；并将设备层中的AutoCAD静态图元转换为单线图的设备图元，依据设备标注层中的设备标注信息，判断该设备图元对应的设备参数在数据库中是否存在，如果在数据库中已经存在需要关联的设备参数，则将所述设备图元与所述设备参数进行关联，生成带有地理背景信息、互相关联的设备图元和设备参数的配网自动化系统所需要的单线图；如果在数据库中不存在需要关联的设备参数，进入第三步；
第三步：通过设备标注层的标注信息，自动生成配电自动化系统中的设备参数，并将所述设备图元与自动生成的设备参数进行关联，生成带有地理背景信息、互相关联的设备图元和设备参数的配网自动化系统所需要的单线图。
本发明的积极效果在于：该方法能够根据配电自动化的设计图纸，快速生成电网调配系统所需要的单线图，为配调系统工程实施和电网分析研究提供有力的技术支持，通过对设计图形进行分层转换，不仅可以提高效率，而且大大减少了人为因素可能造成的图形不一致，为电网安全、稳定运行提供技术保障。
具体地讲，本发明具有如下特点：
1）、能够将配网自动化系统设计时所使用的AutoCAD格式的图形，无偏差地转换为配电自动化调度所使用的单线图。
2）、通过图形分层技术，能够将无电网参数信息的AutoCAD图形，分为无设备信息的背景层、标注层，以及包含设备信息和拓扑连接关系的设备层，通过对不同的层设置不同的转换策略，分层转换为电网单线图。对设备层可以进行进一步的设备子层的细分，保证转换后的配电单线图包含配电自动化单线图所使用的各种设备图元信息。
3）、利用图形圆滑处理及毛刺修正技术、消除噪点技术等，在生成图形过程中，可以对圆滑的街道拐角、建筑物毛刺等进行优化，以达到最佳显示效果。优化参数，如圆滑度、最小线段等参数可以设置。
4）、根据设备标注的信息，利用所设置的设备图形对照关系，可以自动生成转换后图形的设备信息。也可以通过手动关联，进行人为修改，保证整个电网模型和图形的一致性。
具体实施方式
下面结具体实施例对本发明做进一步说明。
根据配电自动化显示的需要和原设计单位的AutoCAD格式，将AutoCAD格式的设计图形进行分层，一般来说，配网自动化系统中，主要包括设备层，如各种开关刀闸、配变、馈线、开闭所等；设备标注层，即各种设备的标示信息，如型号、编号、铭牌等信息，通常情况下为字符信息；背景层，主要是基于地理走向的街道、建筑物等及其标注。另外，如果要进行更加智能的转换，还可以对这些层进行再进一步细化分层，如设备层，每一类设备可以是单独的一层，背景层可以按照不同的背景进行分层，如街道层、建筑物层、地理标注层等。
由于AutoCAD图形不包含参数信息，在转换过程中，对于背景层和标注层，可以按照原有图形格式进行默认转换，但是对设备层，需要进行图形设备关系对照设置，具体来说，就是对设备层的各种设备，根据默认形状，确定图形设备的属性，如矩形代表开关、线段代表馈线等。通过设备对照关系的设定，再通过转换程序，将AutoCAD格式的图形，转换为配电自动化系统所使用的图形格式，也可以转换为标准的SVG格式。同样，为了配电自动化系统的需要，转换后的图形，也可以相应地分为背景层、标注层、设备层等。
最后，对设备层进行设备参数关联，根据转换后的设备类型和设备标注，关联设备参数库，或者通过图模一体化工具，生成配电自动化系统的图形和模型数据，供配电自动化系统监视和控制使用。
本发明提出的自动转换方法，包括以下几个具体步骤：
1）、根据转换的粒度条件，设置AutoCAD图形的分层信息，默认情况下，分为背景层、标注层、设备层。
2）、设置图形设备对照关系，利用自动转换程序，将AutoCAD图形转换为配网自动化系统的单线图，并保留AutoCAD图形原有的分层信息。
3）、根据原始图形的美观度，通过图形圆滑处理及相邻点修正、以及线段合并等图形处理技术，对图形进行美观优化处理。
4）、关联设备参数，利用配电自动化系统的绘图包软件，将设备层的设备和数据库中设备进行图形设备关联，或者，利用图模一体化功能，生成配电自动化系统设备参数，同时，根据设备连接关系，生成电网模型的拓扑信息。最终完成图形从AutoCAD到配电单线图的转换。
Claims (2)
1.一种基于AutoCAD图形的配网图到单线图的自动转换方法，其特征在于按照如下步骤进行：
第一步：根据配网自动化单线图的显示需求，对AutoCAD配网图进行分层处理，将AutoCAD图形分解为：设备层、设备标注层和背景层；
第二步：将背景层转换为配网地理背景信息；并将设备层中的AutoCAD静态图元转换为单线图的设备图元，依据设备标注层中的设备标注信息，判断该设备图元对应的设备参数在数据库中是否存在，如果在数据库中已经存在需要关联的设备参数，则将所述设备图元与所述设备参数进行关联，生成带有地理背景信息、互相关联的设备图元和设备参数的配网自动化系统所需要的单线图；如果在数据库中不存在需要关联的设备参数，进入第三步；
第三步：通过设备标注层的标注信息，自动生成配电自动化系统中的设备参数，并将所述设备图元与自动生成的设备参数进行关联，生成带有地理背景信息、互相关联的设备图元和设备参数的配网自动化系统所需要的单线图。
2.如权利要求1所述的基于AutoCAD图形的配网图到单线图的自动转换方法，其特征是：在生成图形过程中，对街道拐角进行圆滑处理，对建筑物毛刺进行毛刺去除处理，对容差范围内的相邻线段进行合并处理。
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