CN102375726A - 一种动态调整变配电站所、杆塔设备图符显示和局部拓扑连接显示的方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电网地理信息系统领域，提供了一种动态调整变配电站所、杆塔设备图符显示和局部拓扑连接显示的方法，所述方法主要步骤包括：动态调整变配电站所设备的图符尺寸和端口位置；动态调整杆塔设备的图符尺寸和端口位置；根据拓扑关系进行局部拓扑搜索，动态调整站所、杆塔端口所连接设备的相对位置。本发明实施例的目的在于提供一种在电网GIS画面随比例尺缩放时，动态改变变电站、配电站、杆塔等设备图符大小并自适应调整设备端口相对位置、以及设备所连接局部线路和设备的首端或者末端位置的方法，以清晰显示站所、杆塔与线路的连接关系。

Description

一种动态调整变配电站所、杆塔设备图符显示和局部拓扑连接显示的方法

技术领域

本发明属于电网地理信息系统领域，尤其涉及一种电网地理信息系统中站所、杆塔、杆塔间导线及杆塔上设备的相对显示位置随比例尺和图符尺寸动态调整的方法。

背景技术

电网地理信息系统(电网GIS系统)，是采用地理信息(GIS)技术管理输电、变电、配电和低压电网的专业信息系统，主要应用于国家电网和南方电网下属的省、地、县等各级供电局、电力局或者电力公司，实现输、变、配、低压电网的图形管理、档案维护、自动成图和拓扑分析等业务功能。

电网GIS系统利用通用GIS系统的技术，把土地、河流、道路等电子地图作为背景，主体功能是实现对电网中的线路、杆塔、变电所、配电站所、线路上设备的图形化的维护、查询和分析。电网GIS系统主要处理的是具有电网拓扑连接的电网设备，而不是土地、河流、道路等地物对象，因此具有电网相关的突出特点。

电网GIS客户端提供了可视化的界面用于显示电网资源，以图形化的展现方式形象地表达电网资源的空间信息，通过电网GIS客户端可以方便地查看电网中各条线路的分布走向。电网中设备是具有拓扑连接关系的，电网GIS客户端可清晰地显示出这些拓扑连接情况，为电网运行调度、各生产业务提供支撑和参考。

本发明提供了对电网相关的管线类设备图形的显示进行特别调整处理，依据比例尺改变、图形缩放时，调整变电站、配电站、杆塔等设备的图符尺寸，同时动态调整设备端口位置，并根据局部拓扑搜索、调整与端口相连接的其他关联设备位置，从而使整个拓扑连接关系能够清晰地显示。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种在电网GIS画面随比例尺缩放时，动态改变变电站、配电站、杆塔等设备图符大小并自适应调整设备端口相对位置、以及设备所连接局部线路和设备的首端或者末端位置的方法，以清晰显示站所、杆塔与线路的连接关系。

本发明实施例是这样实现的，一种电网地理信息系统中动态调整变配电站所、杆塔设备图符显示和局部拓扑连接显示的方法，所述方法包括下述步骤：

动态调整变配电站所设备的图符尺寸和端口位置；

动态调整杆塔设备的图符尺寸和端口位置；

根据拓扑关系进行局部拓扑搜索，动态调整站所、杆塔端口所连接设备的相对位置。

所述动态调整站所设备的图符尺寸和端口位置的步骤包括：

如果变配电站所使用系统定义的图符方式显示，根据站所对象的类型和状态取出对应的图符的几何图形，转换到地理坐标；

否则站所是采用自定义的轮廓方式显示，取出轮廓的几何多边形、为地理坐标；

遍历站所的每个端口，计算端口地理坐标与中心点地理坐标的距离；

如果中心点到端口的距离在定义的容差内，把端口的位置放在元件中心上；

遍历站所的每个端口，从元件的中心位置向端口方向发出射线，跟组成元件图符的边框线段相交，选取距离最远的位置作为端口的新位置，并将该端口所在的电气点记录到待搜索链表中。

所述动态调整杆塔设备的图符尺寸和端口位置的具体步骤具体包括：

遍历杆塔上的每个端口，计算端口地理坐标与杆塔中心地理坐标的距离，得到杆塔中心点到端口的最长距离；

如果端口到杆塔中心的最长距离在定义的容差之内，将各个端口的位置都设置成中心点位置，同时将处理到的每个端口所在电气点记录到待处理链表中；

把杆塔近似作为一个圆形，相对于圆心的角度不变，把距离最远的端口放置在圆的边缘上，其他端口根据最长距离的长度值作为参考值，计算得到相对比例值，放置在圆内对应的比例位置(左右100％、50％、中心)，保持相对于圆心的角度不变，同时将该端口所在的电气点记录到待处理链表中。

所述根据拓扑关系进行局部拓扑搜索，动态调整站所、杆塔端口所连接设备的相对位置的步骤包括：

从待处理电气点链表开始辐射向外进行搜索；

动态地调整局部电气连接的开关、线段等设备的位置；

对于开关类型的设备和线段类型的设备分开处理，对于开关、在开关的另一侧端口对应的电气点继续搜索，对于线段、中止本电气点的搜索。

附图说明

图1是本发明方法的总体流程图；

图2是本发明实施例站所设备的端口调整过程的流程图；

图3是本发明实施例站所处理示意图；

图4是本发明实施例杆塔端口调整过程的流程图；

图5是本发明实施例杆塔处理示意图；

图6是本发明实施例局部拓扑搜索、调整连接设备相对位置的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

本发明的目的是实现在不同比例尺下，可自适应地动态调整变配电站所、杆塔等设备的图符尺寸和端口的位置，并根据局部拓扑搜索、调整端口连接的线段、开关等设备位置，保持电气连接显示清晰的方法。

参照图1是本发明方法的总体流程图，详述如下：

步骤1：依据缩放显示时不同比例尺下的设置，动态调整站所设备的图符尺寸和端口位置。

站所类型的设备一般对应的是变电站、配电站(开闭所、环网柜)等设备，该类型设备具有固定的中心点位置，包含有多个端口，用来接入进线或引出出线。在显示比例尺变化时，站所的图符大小发生改变，并且会在系统定义的图符(比例尺较小时)以及站所轮廓(比例尺较大时)进行切换，如果端口的位置不进行动态调整的话，会导致端口脱离设备，无法清楚的表达线路的拓扑连接关系。

在本步骤中，保持变电所端口相对中心点的角度不变、动态调整端口位置。图2是本发明实施例站所设备的图符尺寸和端口位置动态调整过程的流程图，主要步骤包括：

首先根据显示比例尺判断站所设备的显示方式，因为不同的显示方式会导致元件的图形边框不一样。站所占地面积往往较大，为了形象的表示变电站的地理空间范围，可以设置站所按轮廓方式显示，即显示变电站、配电站实际占地区域的围墙。通常的情况，在小比例尺下(即图形缩小时)，采用系统统一定义的图符，在大比例尺下(即图形放大时)，采用占地区域围墙的轮廓。图符方式显示和轮廓方式显示的图形和地理坐标是不同的；

如果使用系统定义的图符方式显示，根据站所对象的类型和状态取出对应的图符的几何图形；

将图符的图形位置转换到地理坐标，因为图符尺寸是随着比例尺动态改变；

如果是以轮廓方式显示，取出轮廓的几何多边形，其坐标为地理坐标；

遍历站所的每个端口，记录端口到中心点的距离；

如果中心点到端口的距离在定义的容差内(例如0.001米)，把端口调整到设备中心点；

参照图3本发明实施例站所处理示意图。在图3a)中，由于比例尺改变，图符的边框尺寸发生改变，虚线为老比例尺下的图符边框，实线为新比例尺下的图符边框。由于老图符的地理坐标位置比新图符的地理坐标位置范围大，因此设备端口(黑色圆圈)落在了新图符的外面。遍历站所的每个端口，从设备的中心位置向端口方向发出射线，射线与设备图符或者轮廓的边框线段相交(白色圆圈)。在图3b)中，选取距离最远的位置作为端口的新位置，将该端口调整到该位置上，使端口处于新图符的边框上；

将调整过的端口的电气点记录到待调整电气点链表(继续的处理见步骤3)。

步骤2：依据缩放显示时不同比例尺下的设置，动态调整杆塔设备的图符尺寸，并针对同杆单回或者多回线路等不同情况，根据相对中心距离的百分比动态计算和调整杆塔端口的相对位置。

在现实情况中，一个杆塔可能经过多回线路，为了清晰地表达出多回线在杆塔上的位置情况，架设多回线路时需要指定每一回线路要放置在杆塔的相对比例位置，如左侧(或者右侧)30％、50％、100％等。在比例尺变化时，杆塔显示的图符大小发生变化。如果不进行动态调整杆塔端口的位置，将出现端口重叠或是端口不在杆塔内部等错误显示，导致无法清晰的表示出经过杆塔各回线路的分布情况。

参照图4是在缩放引起比例尺改变时杆塔端口调整过程的流程图，主要步骤包括：

遍历杆塔上的每个端口，计算端口的地理坐标跟杆塔中心位置地理坐标的距离，得到杆塔中心点到端口的最长距离MaxDistance。

如果端口到杆塔中心的最长距离在定义的容差之内(例如0.001米)，表明端口位于杆塔中央(例如单回线的情况)，将各个端口的位置都设置成中心点位置；

如果端口不在杆塔中央，把MaxDistance作为老比例尺下杆塔的半径，即100％所对应的距离；

将每个端口距离中心的距离除以MaxDistance乘以新比例尺下的杆塔图符半径，作为在新比例尺下的端口距离中心的偏移，保持相对中心的角度不变，调整端口位置。参照图5是本发明实施例杆塔处理示意图，把杆塔的图符近似作为圆形处理，在缩放过程中，杆塔端口相对于圆心的角度不变、距离随图符尺寸改变。把距离最远的端口放置在圆的边缘上，作为左(或者右)100％的位置来放置线路。其他端口根据MaxDistance的长度值作为参考值，计算得到相对比例值，相对于圆心的角度不变，放置在圆内位置。例如左(或者右)50％的线路就放在距离中心1/2半径的地方，在老比例尺下是10米，新比例尺下是5米；

将调整过的端口的电气点记录到待调整电气点链表(继续的处理见步骤3)。

步骤3，根据局部拓扑搜索，调整站所、杆塔端口所连接设备的位置。参照图6，在该步骤中，需要从步骤1和步骤2填充的待调整电气点列表中的电气点开始，以这些电气点为起点辐射向外进行局部搜索，在搜索过程中动态地调整所连接的开关、电气线段等设备的位置，具体处理步骤如下：

取出待处理列表中的第一个电气点pCurJunc；

遍历电气点pCurJunc所连接的每个设备，对于开关类型的设备和线段类型的设备分开处理；

对应开关类型的双端元件，保持两个端口形成的轴的方向不变。如果开关端口1连接在电气点pCurJunc上，端口1的位置设置为pCurJunc的位置；如果开关端口2连接在pCurJunc上，端口2的位置设置为pCurJunc的位置；根据图符的定义信息，计算得到开关两个端口的距离和方向角度，从而计算出远离pCurJunc的另外一个端口的位置，在另外的端口对应的电气点继续搜索；

如果连接的架空线或者电缆等线段类型的设备，判断是线段的首端还是末端连接在pCurJunc上，设置该线段首端(或者末端)的位置为pCurJunc的位置，对于pCurJunc的搜索中止；

如果待处理列表非空，重复上面的处理过程。

以上对本发明实施方式进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的系统及方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种动态调整变配电站所、杆塔设备图符显示和局部拓扑连接显示的方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

动态调整站所设备的图符尺寸和端口位置；

动态调整杆塔设备的图符尺寸和端口位置；

根据拓扑关系进行局部拓扑搜索，动态调整站所、杆塔端口所连接设备的相对位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整站所设备的图符尺寸和端口位置的步骤包括：

如果变配电站所使用系统定义的图符方式显示，根据站所对象的类型和状态取出对应的图符的几何图形，转换到地理坐标；

否则站所是采用自定义的轮廓方式显示，取出轮廓的几何多边形、为地理坐标；

遍历站所的每个端口，计算端口地理坐标与中心点地理坐标的距离；

如果中心点到端口的距离在定义的容差内，把端口的位置放在元件中心上；

遍历站所的每个端口，从元件的中心位置向端口方向发出射线，跟组成元件图符的边框线段相交，选取距离最远的位置作为端口的新位置，并将该端口所在的电气点记录到待搜索链表中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态调整杆塔设备的图符尺寸和端口位置的步骤包括：

遍历杆塔上的每个端口，计算端口地理坐标与杆塔中心地理坐标的距离，得到杆塔中心点到端口的最长距离；

如果端口到杆塔中心的最长距离在定义的容差之内，将各个端口的位置都设置成中心点位置，同时将处理到的每个端口所在电气点记录到待处理链表中；

把杆塔近似作为一个圆形，相对于圆心的角度不变，把距离最远的端口放置在圆的边缘上，其他端口根据最长距离的长度值作为参考值，计算得到相对比例值，放置在圆内对应的比例位置，保持相对于圆心的角度不变，同时将该端口所在的电气点记录到待处理链表中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据拓扑关系进行局部拓扑搜索，动态调整站所、杆塔端口所连接设备的相对位置的步骤包括：

从待处理电气点链表开始辐射向外进行搜索；

动态地调整局部电气连接的开关、线段等设备的位置；

对于开关类型和线段类型的设备分开处理，对于开关、在开关的另一侧端口对应的电气点继续搜索，对于线段、中止本电气点的搜索。

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