CN102375727A - 一种线路层次关系的图形化维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种线路层次关系的图形化维护方法，所述方法包括下述步骤：新建线路层次关系的维护，包括四个基于GIS画面的工具：新建主干线路工具、新建分支线路工具、延长分支线路工具和反向延长线路工具；已有线路层次关系的更改，包括四个基于GIS画面的工具：设置源头站所工具，设置父分支工具，定义新分支工具，把已有设备加入分支工具；对线路的层次关系进行检查，包括四个基于GIS画面的工具：高亮显示上级分支工具、高亮显示本分支工具、高亮显示本分支和下属分支工具、Tooltip提示条显示层次关系工具。本发明实施例可以把线路分支关系的新建和修改操作蕴涵在图形操作中，在电网GIS系统的电网建模的过程中，提供自动的线路分支层次关系创建，简洁的分支关系修改，可视化的分支关系检查。

Description

一种线路层次关系的图形化维护方法

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线路层次关系的图形化维护方法。

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。在电网中，无论是架空线路还是电缆线路，都具有主干线路和分支线路的概念，主干和分支之间的关系就构成了线路的层次关系。传统上，使用设备树形式进行线路层次关系的维护。这种方式在新建线路分支时，需要按分支级别打开线路节点，然后创建相应的分支，如果分支级别比较多，需要重复的打开多个线路节点；如果电网拓扑模型发生了改变需要进行线路改接，需要选择改接到哪条线路上的某个杆塔上，如果是涉及多条线路、多个设备的改接操作会更加的困难。

在电网GIS系统中可以通过线路建模工具，以图形化的方式建立电网的主干线路和分支线路以及相应的层次关系。如果线路需要进行改接操作，可以通过设置父分支、设备加入分支、设置源头站所等图形化工具来实现。与传统的设备树的维护方式相比，该层次关系维护方法具有操作简单、形象直观、层次关系表达清晰等优点。

发明内容

本发明的目的是以图形化的方式，快速、直观的建立和维护电网线路的层次关系。

本发明提供一种电网地理信息系统中线路层次关系的图形化维护方法，主要步骤包括：

新建线路层次关系的维护，包括四个基于GIS画面的工具：新建主干线路工具、新建分支线路工具、延长分支线路工具和反向延长线路工具；

已有线路层次关系的更改，包括四个基于GIS画面的工具：设置源头站所工具，设置父分支工具，定义新分支工具，把已有设备加入分支工具；

对线路的层次关系进行检查，包括四个基于GIS画面的工具：高亮显示上级分支工具、高亮显示本分支工具、高亮显示本分支和下属分支工具、Tooltip提示条显示层次关系工具。

本发明同常规GIS及设备树的管理方式有以下优点：

自动维护线路分支关系，电网GIS系统中，在电网建模的过程中会自动区分主干线路和分支线路，自动维护线路分支的层次拓扑关系；

简洁的分支关系修改，当电网的拓扑关系根据实际需要发生改变时，会提供相应的分支关系修改工具，快捷简便的进行分支关系修改；

可视化的分支关系检查，在GIS系统中任意选择一段线段，都可以使用高亮和Tooltip提示条等方式，显示该线段所属的线路，以及该线路的上级分支或下属子分支信息。

附图说明

图1是本发明实施例的总体流程图；

图2是本发明实施例线路层次关系的整体示意图；

图3是本发明实施例线路分支和源头设备关系的数据库存储示意图；

图4是本发明实施例主干线路和分支线路层次关系的数据库存储示意图；

图5是本发明实施例同杆多回线路层次关系的数据库存储示意图；

图6是本发明实施例杆塔和所属分支的层次关系的数据库存储示意图；

图7是本发明实施例线路和杆塔拓扑连接关系的示意图；

图8是本发明实施例新建主干线路工具应用效果的示意图；

图9是本发明实施例新建分支线路工具应用效果的示意图；

图10是本发明实施例延长线路分支工具应用效果的示意图；

图11是本发明实施例反向延长线路分支工具应用效果的示意图1；

图12是本发明实施例反向延长线路分支工具应用效果的示意图2；

图13是本发明实施例高亮显示上级分支工具的显示效果示意图；

图14是本发明实施例高亮显示本分支工具的显示效果示意图；

图15是本发明实施例高亮显示本分支和下属分支工具的显示效果示意图；

图16是本发明实施例Tooltip提示条显示工具的显示效果示意图。

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。

参照图1是本发明实施例线路层次关系图形化维护方式的总体步骤示意图。在说明维护步骤之前，先对线路的层次关系进行定义，并对相应的数据库表设计进行说明。参照图2是本发明实施例线路层次关系的整体示意图，包括：线路和源头设备的层次关系、主干线路和分支线路的层次关系、同杆多回线路的层次关系以及杆塔所属线路的层次关系。

其中：

定义1：线路和源头设备的层次关系

参照图2的关系①和②是主干线路和分支线路与源头设备的层次关系，即主干线路是从哪个变电所开始(关系①)，分支线路从哪个杆塔或者开闭所等组合设备开始(关系②)。参照图3是本发明实施例线路和源头设备的层次关系的数据库表设计示意图。线路分支表中存放了线路源头设备的内码字段和源头设备的设备类型字段，分别是SRC_ID和SRC_TYPE。对于主干线路的源头类型是变电所(即SRC_TYPE＝200)，源头内码是变电所的内码。对于分支线路的源头类型是杆塔(即SRC_TYPE＝150)或者开闭所、中压箱等组合设备的类型代码，源头内码则是这些设备的内码，从而就建立了线路和源头设备的层次关系；

定义2：主干线路和分支线路的层次关系

参照图2的关系③是主干线路和分支线路的层次关系，即分支线路的上一级分支(或者称为父分支)关系。参照图4是本发明实施例主干线路和分支线路的层次关系的数据库表设计示意图。主干线路和分支线路的层次关系在数据库中是通过线路分支表的PARENTID来表达，每个分支线路的PARENTID都存放了它上一级(父)线路的内码，主干线路的PARENTID为空；

定义3：同杆多回线路的层次关系

参照图5是本发明实施例同杆多回线路的层次关系的数据库表设计示意图。为了表示电网设备的同杆共架线路，引入了杆塔端口的概念，每个杆塔端口都唯一对应一个杆塔。每个杆塔上可以有多个杆塔端口，每个杆塔端口唯一对应一条线路。这样同一个杆塔上可以存在多个杆塔端口，即每个杆塔上可以同时架设多回线路，从而体现了同杆多回的关系；

定义4：杆塔(和组合设备)与所属线路分支的层次关系

参照图3中的关系④是杆塔(和组合设备)与所属线路分支的层次关系，即杆塔以及开闭所、环网柜等组合设备属于哪个线路分支。参照图6是本发明杆塔与所属线路分支的层次关系的数据库表设计示意图。杆塔的每个端口中存放了所属线路内码BRANCHID，该字段值记录每个端口所属的线路。每条线路上可以有多个杆塔，根据杆塔端口表中的线路内码(BRNCHID)来体现杆塔和所属分支的层次关系。

参照图7是本发明实施例一个设备拓扑连接关系示意图，为了表达线段和杆塔等设备之间的拓扑关系，我们引进了Junc虚拟节点，每个Junc存放了相互连接的设备列表。线段的首末端口SegmentPort和杆塔端口Port都指向Junc，所以就可以根据线段的首末端的Junc连接，来判断线路的方向和线路是否能延长。

基于以上对线路层次关系的定义1到4，参照图1是本发明例线路层次关系图形化维护方法的总体流程图，线路层次关系维护进一步细分为三个步骤：新建线路层次关系维护、已有线路层次关系更改、已有线路层次关系检查。其中：

步骤1：新建线路的层次关系的维护

新建线路的层次关系的维护包括四个基于GIS画面的工具：新建主干线路工具、新建分支线路工具、延长分支线路工具和反向延长线路工具，其中：

1)新建主干线路工具

主干线路的新建是通过新建主干线路的GIS画面工具来实现。使用该工具能够增加一个主干线路的数据库记录，并且自动设置主干线路的层次关系的属性。

参照图8是本发明实施例新建主干线路示意图，具体步骤如下：

步骤1)新建线路主干工具启动后，根据用户单击线路位置的起点，捕捉该位置的变电所设备；

步骤2)如果点击位置为空白或者不是变电所设备类型，则提示新建线路起点无效，并重新进行选择。如果是变电所设备(图8中为太湖变电所)，并且捕捉的位置是已存在的空端口，则利用当前端口新建主干线路，否则新建一个端口来新建主干线路。这些端口以对话框的形式列出，可以通过对端口的选择，来创建多回线路；

步骤3)在对话框中选择好对应的端口和线路名称后，会根据线路的名称自动创建线路对象，同时在线路分支表NET_DF_BRANCH中插入记录；

步骤4)设置新建主干线路的层次关系属性。在图8的示例中，新建的线路为“太丰283线”，自动设置当前线路的级别为1(LEVEL_ORDER＝1，即表示是最高级别)，线路类型为主干(TYPE＝1)，父分支为空(PARENTID＝NULL)，所属主干线路为该线路(FEEDERID＝太丰283线)，源头站所的类型(SRC_TYPE＝200，变电所)，源头设备内码为变电所内码(SRC_ID＝太湖变电所)；

步骤5)通过鼠标单击在GIS图上确定后续杆塔的位置，杆号默认从1#开始递增(根据用户需要可以设置递减)。杆塔的位置是空白的位置，则自动创建新的杆塔，如果是已存在的杆塔设备，内部会则会判断当前是否构成了三叉分支或者是封闭区域，并给出相应的提示。在创建杆塔设备的时候，自动为每条线路创建一个杆塔端口，并自动设置杆塔端口的所属线路(BRANCHID＝太丰283线)，从而自动维护杆塔和线路的所属关系；

步骤6)对于新建主干电缆线路的处理方式也是类似的，如图8所示，从太湖变电所新建南林289线，放置南林1#和2#中压箱，在线路设备表中新建记录为“南林289线”，自动设置当前线路的级别为1(LEVEL_ORDER＝1，即表示是最高级别)，线路类型为主干(TYPE＝1)，父分支为空(PARENTID＝NULL)，所属主干线路为该线路(FEEDERID＝南林289线)，源头站所的类型(SRC_TYPE＝200，即变电所)，源头设备内码为变电所内码(SRC_ID＝太湖变电所)。

2)新建分支线路工具

分支线路的新建是通过新建分支线路的GIS画面工具来实现。使用该工具，在数据库中增加一个分支线路的记录，并且自动设置层次关系相关属性。

参照图9是本发明实施例新建分支线路示意图，具体步骤如下。

步骤1)判断新建分支线路的起点设备是否是杆塔，如果起位置无效，则提示重新选择。否则会自动捕捉到杆塔的端口，在图9的示例中为太丰283线的2#杆，根据端口信息得到当前杆塔所属的线路(即从杆塔端口的BRANCHID获得线路为太丰283线)，将作为新建分支线路的父分支，记录到nParentID变量中；

步骤2)根据用户输入的分支名称创建相应的分支线路(即胜利支线)，在线路分支表NET_DF_BRANCH中插入记录；

步骤3)设置新建分支线路的层次关系属性，根据父分支的级别自动标识当前线路的级别(LEVEL_ORDER＝父分支级别+1，示例中为2)，线路的类型为分支(TYPE＝2)，父分支为起始杆塔端口所属的线路(PARENTID＝nParentID，示例中为太丰283线)，所属主干线路(FEEDERID＝父分支所属的FEEDERID，示例中为太丰283线)，源头站所的类型(SRC_TYPE＝150，即杆塔)，源头设备内码为(SRC_ID＝杆塔内码，示例中为2#杆塔)；

步骤4)通过单击图上位置、指定新建分支的后续杆塔位置，系统会自动创建分支线路上的杆塔，杆塔默认从1#杆塔开始自动进行递增或者递减命名，例如示例中新建的胜利支线的1#杆和2#杆塔。

3)延长分支线路工具

在已有的主干线路和分支线路末端增加新的杆塔是通过延长分支线路的GIS画面工具来实现。使用该工具，向已有的主干或者分支线路的末端追加杆塔，并且自动设置杆塔和分支的层次关系相关属性。

参照图10是本发明实施例延长线路分支示意图，具体步骤如下。

步骤1)在GIS图上选择待延长的线路的末端杆塔，获取同该杆塔连接的所有线段，根据线路首末端的连接关系，只有线段末端同该设备相连接的线段才是待延长的线路，否则不能延长；

步骤2)通过鼠标单击确定延长下一个杆塔的位置；

步骤3)根据当前线路的末端杆塔的名称，自动设置新建杆塔端口的所属线路等于太丰283线，从而维护线路和新建杆塔的层次关系。如图10中，从太丰283线路的3#杆塔开始延长，增加4#和5#杆塔。

4)反向延长线路工具

在已有的主干线路和分支线路首端增加新的杆塔是通过反向延长线路的GIS画面工具来实现。使用该工具，向已有的主干或者分支线路的首端添加杆塔，并且自动设置杆塔和分支的层次关系相关属性。

参照图11和图12是本发明实施例反向延长线路分支示意图。对于已经创建好的线路，如果从变电所出来的线路第一段要求改造为电缆线路，这时候我们如果从变电所使用新建主干线工具、重新引出主干线路，则是一条新的线路，这不是我们期望的结果。这时候我们可以通过反向延长来解决这个问题，先把原有架空线段删掉，然后从1#杆塔反向延长原有线路到变电所。具体步骤如下。

步骤1)在GIS图上确定的待反向延线线路的起点设备；

步骤2)获取同该设备连接的所有线段，根据线路首末端的连接关系，只有线段首端同该设备相连接的线段才是可以反向延长的线路，否则不能延长；

步骤3)确定待延长线路之后，依次需要添加到指定分支首端的各个设备。如果是杆塔，杆塔名称默认递减，杆塔端口的BRANCHID等于待延长分支线路。如果是电缆，将电缆加入到待延长线路中，如图12所示的情况，太湖变电所到1#杆的电缆加入到太丰283线中。

步骤2：已有线路层次关系的更改

对已经建好的线路和设备，由于某些原因需要进行线路改接或者线路之间的分支关系修改，这时候就需要对已有的线路的层次关系进行改动，形成新的线路层次关系。已有线路层次关系的更改是通过以下四个基于GIS画面的工具完成：设置源头站所工具，设置父分支工具，定义新分支工具，把已有设备加入分支工具。

1)设置源头站所工具

步骤1)该工具让用户在GIS图上先选择需要修改的主干或者分支线路；

步骤2)选择变电所；

步骤3)重新设置线路的源头站所(SRC_ID)等于变电所的内码，从而修改线路和源头站所的层次关系。

2)设置父分支工具

步骤1)该工具让用户在GIS图上先选择需要修改的主干或者分支线路；

步骤2)选择新的父分支线路；

步骤3)将待修改分支的PARENTID设置为新的分支线路的内码，从而更新分支和父分支之间的层次关系。

3)定义新分支工具

步骤1)该工具让用户在GIS图中进行区段选择，即选择连续的若干杆塔、杆塔间线段、以及杆塔上的设备；

步骤2)执行定义新分支的命令；

步骤3)输入新分支的名称；

步骤4)在数据库中新增一个分支线路的记录；

步骤5)解除这些杆塔、杆塔间线段和设备与原来分支线路的关系、清除BRANCHID字段值；

步骤6)把这些设备加入到新分支中，设置BRANCHID字段值等于新分支的内码。

4)把选择的设备加入分支工具

步骤1)该工具让用户在GIS图中选择分支线路；

步骤2)选择选择需要加入该分支的设备；

步骤3)把这些设备的BRANCHID设置为该分支的内码。

步骤3：检查线路的层次关系

在电网GIS系统中，通过步骤1和2中建立和修改线路层次关系之后，可以通过以下四个工具对线路的层次关系进行检查：高亮显示上级分支工具、高亮显示本分支工具、高亮显示本分支和下属分支工具、Tooltip提示条显示层次关系。

1)高亮显示上级分支工具

参照图13是本发明实施例高亮显示上级分支工具的显示效果示意图，胜利支线的父分支太丰283线的杆塔、杆塔间线段和杆塔上设备被高亮显示。该工具的具体处理步骤如下：

步骤1)用户选择需要高亮显示的线路分支的任何一段线段，即图13中胜利支线的某个线段；

步骤2)执行高亮显示上级分支的菜单命令；

步骤3)通过查找胜利支线的PARENTID属性查找它所属的父分支；

步骤4)查找父分支的所有杆塔、杆塔间线段和杆塔上设备；

步骤5)把父分支线路上的所有线段和设备高亮显示。

2)高亮显示本分支工具

参照图14是本发明实施例高亮显示本分支工具的显示效果示意图，胜利支线的杆塔、杆塔间线段和杆塔上设备被高亮显示。该工具的具体处理步骤如下：

步骤1)在GIS图上选择需要高亮的线路分支的任何一段线段；

步骤2)执行高亮显示本分支的菜单命令；

步骤3)根据选择的线段的BRANCHID，获得线段所属的分支线路；

步骤4)把该分支线路上的所有对象设备都高亮显示。

3)高亮显示本分支和下属分支工具

参照图15是本发明实施例高亮显示本分支和下属分支工具的显示效果示意图，胜利支线及下属的子沙支线都被高亮显示。该工具的具体处理步骤如下：

步骤1)在GIS图上选择需要高亮的分支的任何一段线段；

步骤2)执行高亮显示本分支和下属分支的菜单命令；

步骤3)通过线段所属的线路内码来获取该线段所属的分支线路；

步骤4)把该分支线路上的所有对象设备都高亮显示；

步骤5)根据线路的层次关系找到该分支下面的所有子分支，即PARENTID等于该分支的分支线路，依次递归的调用，高亮显示所有分支。

4)Tooltip提示条显示层次关系工具

参照图16是本发明实施例Tooltip提示条显示层次关系工具的显示效果示意图，当鼠标指向胜利支线1#和2#杆之间的线段时，稍微停留一会，将出现黄色的Tooltip提示条。在提示条中，显示分支的名称、分支的级别以及父分支名称等层次关系属性，并且在Tooltip中使用箭头来表示线路的大号侧方向。使用这个工具，用户只要把鼠标放在需要检查的线段上面，就可以通过ToolTip把层次属性显示出来，方便查看线路的层次关系和线路的走向。

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)

1.一种线路层次关系的图形化维护方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

新建线路层次关系的维护，即在新建主干线路和分支线路的过程中，采用可视化的方式把线路层次关系蕴涵在操作步骤中，创建层次关系；

已有线路层次关系的更改，即需要进行线路变更和改接时，采用可视化的方式修改已有线路的层次关系，变更为新的线路层次关系；

对线路的层次关系进行检查，即使用可视化工具查询和显示线路层次关系。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新建线路层次关系的维护方法包括四个基于GIS画面的工具：新建主干线路工具、新建分支线路工具、延长分支线路工具和反向延长线路工具。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述已有线路层次关系的更改方法包括四个基于GIS画面的工具：设置源头站所工具，设置父分支工具，定义新分支工具，把已有设备加入分支工具。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述已有线路层次关系的检查方法包括四个基于GIS画面的工具：高亮显示上级分支工具、高亮显示本分支工具、高亮显示本分支和下属分支工具、Tooltip提示条显示层次关系工具。

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