CN104240148A - 一种基于插件的电网可视化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于插件的电网可视化方法。该方法包括如下步骤：电网可视化系统启动，将图元插件和可视化特效插件注册到电网可视化系统中；初始化图元插件的图元实例，并生成图元文件；根据图元文件构建图元实例，并将所有图元实例注册到图元列表中；图元列表注册完成后，触发可视化特效线程和图元绘制线程；图元绘制线程绘制图元列表中的图元，可视化特效线程根据依次为图元列表中的图元叠加可视化特效。本发明中图元插件和可视化特效插件分别采用统一的标准接口，只要符合该标准接口的插件，可以动态加载入电网可视化系统中，从而提高了电网可视化系统的可扩展性、开放性和易维护性。

Description

一种基于插件的电网可视化方法

技术领域

本发明涉及一种电网可视化方法，尤其涉及一种基于插件实现的电网可视化方法，属于电力系统调度技术领域。

背景技术

电网可视化系统是智能电网调度技术支持系统与用户交互的模块，包括可视化应用界面和中间数据服务层部分。可视化应用界面是与用户直接交互的界面，包括画面编辑、画素编辑、图元编辑及画面浏览等。可视化应用界面与中间数据服务层交互，通过中间数据服务层的接口等来实现可视化视图和数据模型的交互。

“平台+插件”是将一种能够使软件进行灵活地扩展的结构。一部分为程序的主体或主框架，定义为平台；另一部分为功能扩展或补充模块，定义为插件。平台不需要对主程序(框架程序)进行重新编译和发布。在主程序和插件之间具有一个特定的接口，它们两者须通过这个接口来传递数据或控制信息，以实现软件各种功能。“平台+插件”的软件结构使得整个系统能够实现功能的“即插即用”。因此，如果将该软件结构应用于电网可视化系统中，整个系统的复用性和扩展性可以得到有效改善。

例如公开号为CN 103164239A的中国发明申请中，公开了一种基于微网可视化平台的插件实现方法。该方法通过插件管理类加载插件，插件加载方式包括多个插件简单加载、一个插件简单加载、遍历目录下插件加载、静态库插件加载和通过配置文件对插件进行加载。插件中包括消息、命令、事件和接口功能，并通过上述功能实现菜单、工具条等界面交互和组件间功能调用。该方法主要实现了插件与平台之间的调用过程，对于如何通过插件配合实现电网可视化没有做出具体的说明。因此为增强电网可视化系统的可扩展性、开放性和易维护性，开发一种基于插件技术的电网可视化的实现方法是很有必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种基于插件的电网可视化方法。

为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种基于插件的电网可视化方法，包括如下步骤：

电网可视化系统启动，将图元插件和可视化特效插件注册到所述电网可视化系统中；

初始化图元插件的图元实例，并生成图元文件；

根据所述图元文件构建图元实例，并将所有图元实例注册到图元列表中；

所述图元列表注册完成后，触发可视化特效线程和图元绘制线程；

所述图元绘制线程绘制所述图元列表中的图元，所述可视化特效线程根据依序为所述图元列表中的图元叠加可视化特效。

其中较优地，所述图元插件配置统一的图元接口，所述图元接口包括绘图接口、重绘接口、配置接口、实时请求数据接口、数据存储接口、数据解析接口、作图坐标计算接口、获取提示数据接口以及点击处理接口。

其中较优地，根据所述配置接口中的图元属性列表初始化图元实例，并根据所述数据存储接口将所述图元实例的数据生成所述图元文件。

其中较优地，在构建图元实例时，所述数据解析接口根据解析规则解析所述图元文件，并根据所述图元文件的图元属性对所述图元实例中的属性赋值。

其中较优地，所述图元绘制线程绘制图元后，执行后台数据监听和鼠标动作监听操作。

其中较优地，当后台数据变化时，通知实时请求数据接口；所述实时请求数据接口根据监测的数据信息，调用所述重绘接口刷新图元外观。

其中较优地，监听到鼠标动作后，遍历所述图元列表，调用所述作图坐标计算接口判断鼠标动作的坐标是否存在与某个图元绘图区域内：如果在，则执行操作，否则忽略此次动作。

其中较优地，所述可视化特效插件配置统一的可视化特效接口，包括可视化效果展现接口、特效展示规则接口以及配置接口：其中，所述特效展现接口用于箭头连贯流动、挂牌、等可视化展现手段效果；所述特效展现规则接口判断当前图元是否需要添加特效；所述配置接口用于配置可视化特效的属性信息。

其中较优地，在触发可视化特效线程时，生成可视化特效实例；

所述可视化特效线程依次遍历所述图元列表，并根据所述特效展现规则接口判断当前图元是否需要添加特效：若满足，读取配置接口的可视化特效属性信息，并通过可视化效果展示接口为图元添加特效，否则继续遍历图元列表，直至结束。

其中较优地，当遍历图元列表结束后，所述可视化特效线程进入休眠状态；当达到休眠时间后，所述可视化特效线程重新遍历所述图元列表绘制特效。

本发明所提供的电网可视化方法，根据可视化图元、可视化特效的种类和特点，将图形绘制、图像渲染、数据关联、编辑配置、数据计算等各主要环节进行细化、拆解，使得插件实现了统一的标准接口。只要符合该标准接口，可以以图形插件的形式动态加载进入电网可视化系统，进而被正确的解析、绘制和渲染，从而有效解决了电网可视化系统中图元和可视化特效进行扩展的问题，提高了电网可视化系统的可扩展性、开放性和易维护性。

附图说明

图1为电网可视化系统中插件注册过程的流程图；

图2为本发明所提供的电网可视化方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容做进一步的详细说明。

本发明所提供的电网可视化方法依据插件的设计原理，结合可视化统一框架，建立了电网可视化系统中图像显示的统一插件结构。根据可视化图元和可视化特效的种类和特点、实现机制以及使用方法，将图形绘制、图像渲染、数据关联、编辑配置、数据计算等各主要环节进行细化、拆解，使得插件实现了统一的标准接口。只要符合该标准接口，可以以图形插件的形式动态加载进入电网可视化系统，进而被该系统正确地解析、绘制和渲染，有效解决了图元和可视化特效的扩展问题。

步骤1，电网可视化系统启动后，将图元插件和可视化特效插件注册到该系统中。

参见图1，电网可视化系统启动时，通过类加载器扫描安装配置目录，如果目录中存在插件的jar文件包，则加载所有插件jar文件包中的所有类并进行遍历。在加载类时，首先对逐个类利用反射进行动态编译和解析，当扫描到类中存在可视化插件相关的pluginModule注解信息时，则认为该类为需要加载的插件类，此时电网可视化系统获取该插件的参数信息，包括插件名字name和类型type参数，并将该插件类及其相关参数注册到电网可视化系统中。例如：

图元插件：public class MetaModule1 implements IMetaModule{……}

对上述图元插件进行注解：

pluginModule(name＝"MetaModule"，type＝1)

当图元插件和可视化特效插件注册完成后，接下来进行插件加载，具体过程参见图2，下面进行详细介绍。

步骤2，初始化图元插件中的图元实例，并生成图元文件。

本发明中所有图元插件采用统一的图元接口实现。对于用户自定义配置的图形插件，只需实现该接口就可以完成插件的加载。图元接口包括绘图接口、重绘接口、配置接口、实时请求数据接口、数据存储接口、数据解析接口、作图坐标计算接口、获取提示数据接口以及点击处理接口。其中，

绘图接口用于不同的图元的绘图；图元重绘接口用于图元的刷新；配置接口用于配置图元的基本属性，并包含相应图元配置属性列表；实时请求数据接口，当后台数据发生变化时由数据刷新线程触发该接口并完成对该图元的数据更新；数据存储接口将图元实例的数据存储为标准的G语言文件；数据解析接口用于解析G语言文件中图元数据。作图坐标计算接口判断图元的绘图区域是否包含指定的坐标，参数为X坐标和Y坐标；获取提示数据接口，鼠标在图元上悬停时，通过该接口展示图元的相关数据信息；点击处理接口，在图元上点击鼠标左键触发相应的事件，例如点击图元后跳转到图元对应的详细信息画面。

在电网可视化系统进行插件加载时，首先读取配置接口的图元属性列表。用户可以根据该接口可以自定义配置图形属性信息。配置接口根据配置图元的基本属性，生成相应的图元属性列表，属性信息包括图元绘图样式，图元背景颜色，图元关联的数据域等。电网可视化系统按照图元插件属性列表的配置属性信息编辑和初始化图元实例。然后通过数据存储接口将图元实例的数据以序列化或XML的方式保存为标准的G语言(图形化的程序语言)文件，用于后续电网可视化系统浏览时调用。

步骤3，构建图元实例，并将所有图元实例注册到图元列表中。

本发明中构建图元实例并非重新构建实例，而是为初始化图元实例的属性赋予数值。数据解析接口通过读取数据存储接口的图元文件，并根据反序列或XML的解析规则，将G文件中保存的图元属性数据赋值给图元实例中相应的属性，从而逐个构建图元实例。在构建图元实例时，需将每个图元实例统一注册到图元列表中。图元列表用于存储画面中的所有图元实例，这样电网可视化系统根据该图元列表依序可视化图元，并为图元依附相应的可视化特效。

步骤4，在图元列表注册完毕，同时触发图元绘制以及可视化特效两个线程。其中图元绘制和可视化特效两个线程是并行运行的。

图元列表注册完成后，首先启动加载可视化管理器。可视化管理器控制图元绘制线程完成画面中图元的加载，同时调用可视化特效线程根据图形依附规则在指定图形上叠加特效。图元列表中的图元信息注册完毕后，需要将图元列表注册到可视化管理器中，由可视化管理器依据该列表依序实现图元的绘制以及特效的叠加。

图元绘制线程触发后，遍历图元列表，并将注册的图元依次展现在电网可视化系统中。首先遍历到某一图元后，需通过图形绘制接口根据图元的属性信息完成图元的绘制。当图元在电网可视化系统中展现后，则该系统触发两个监听动作：一是监听后台数据变化。当后台数据变化时，电网可视化系统通过自身实时数据刷新线程触发图元的实时数据更新接口。图元实时数据更新接口根据监测的目标数据信息，调用图元重绘接口刷新图元的外观。二是鼠标事件：鼠标的悬停和单击操作。当鼠标悬停时，电网可视化系统遍历当前图元列表信息，并调用图元的作图坐标计算接口判断鼠标悬停位置的坐标是否存在与某个图元绘图区域内：如果在，则需要通过调用获取提示数据接口获取该图元的展示数据并返回至电网可视化系统，由该系统完成数据展示。当电网可视化系统执行鼠标单击操作时，同样需要遍历图元列表信息，并判断单击位置是否对应某个图元；如果是则触发该图元的图元单击处理接口完成相应动作，如果鼠标单击位置或者悬停的位置不在图元的绘图区域内，则忽略该次操作。

可视化特效插件同样配置统一的可视化特效接口，包括特效展现接口、特效展示规则接口以及配置接口：其中，特效展现接口用于箭头连贯流动、挂牌、等可视化展现手段效果；特效展现规则接口判断当前图元是否需要添加特效；配置接口用于配置可视化特效的属性信息。例如，潮流特效时需要定义潮流箭头大小，样式，速度等属性。因此不同的可视化特效根据自身特性可以定制并配置属性。

在可视化特效线程被触发后，首先生成可视化特效实例。可视化特效实例用来针对某类图形绘制特效，例如沿电力线路上显示动态流动的箭头，箭头方向代表电流方向。可视化特效实例只依赖于某个图元。可视化特效实例生成后，可视化特效线程遍历图元列表，并通过该实例的特效规则接口判断列表中图元是否满足可视化特效实例的展示匹配规则：如果满足，当图形实例需要绑定当前特效时，则读取配置接口的可视化效果的配置属性，并通过特效展示接口展现可视化手段效果，否则继续向下遍历列表中的图元，直至遍历结束。

当遍历图元列表结束且图元特效显示一定时间后，可视化特效线程进入休眠状态。当达到线程休眠指定的时间间隔后，该线程需重新遍历图元列表绘制可视化特效。由于计算机的性能是有限的，本发明中可视化特效线程是通过动态定时轮询的方式绘制图形特效，只要保持一定的刷新频率就可以实现图形的动态变化和同步刷新，有效避免了后台不间断运行会造成巨大的系统性能消耗。

综上所述，本发明所提供的插件的电网可视化方法，将插件按功能分为图元插件和可视化特效插件。图元插件用于实现可视化图元的绘制，并根据后台数据进行更新。图元插件采用统一接口标准，满足该接口标准的图元可以以插件方式无缝接入电网可视化系统。而可视化特效插件用于可视化展示层实现图元可视化特效(例如箭头连贯流动、挂牌、等高线等)的展示。该插件同样采用统一的接口。通过建立统一条件的依附规则和机制，将图形、数据部分与可视化展示手段进行分离，使各种可视化特效可以按照条件依附于任何图元之上，实现可视化特效手段的重复使用，提高了电网可视化系统的可扩展性、开放性和易维护性。

以上对本发明所提供的基于插件的电网可视化方法进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (10)

1.一种基于插件的电网可视化方法，其特征在于包括如下步骤：

电网可视化系统启动，将图元插件和可视化特效插件注册到所述电网可视化系统中；

初始化图元插件的图元实例，并生成图元文件；

根据所述图元文件构建图元实例，并将所有图元实例注册到图元列表中；

所述图元列表注册完成后，触发可视化特效线程和图元绘制线程；

所述图元绘制线程绘制所述图元列表中的图元，所述可视化特效线程根据依序为所述图元列表中的图元叠加可视化特效。

2.如权利要求1所述的电网可视化方法，其特征在于：

所述图元插件配置统一的图元接口，所述图元接口包括绘图接口、重绘接口、配置接口、实时请求数据接口、数据存储接口、数据解析接口、作图坐标计算接口、获取提示数据接口以及点击处理接口。

3.如权利要求2所述的电网可视化方法，其特征在于：

根据所述配置接口中的图元属性列表初始化图元实例，并根据所述数据存储接口将所述图元实例的数据生成所述图元文件。

4.如权利要求2所述的电网可视化方法，其特征在于：

在构建图元实例时，所述数据解析接口根据解析规则解析所述图元文件，并根据所述图元文件的图元属性对所述图元实例中的属性赋值。

5.如权利要求2所述的电网可视化方法，其特征在于：

所述图元绘制线程绘制图元后，执行后台数据监听和鼠标动作监听操作。

6.如权利要求5所述的电网可视化方法，其特征在于：

当后台数据变化时，通知实时请求数据接口；所述实时请求数据接口根据监测的数据信息，调用所述重绘接口刷新图元外观。

7.如权利要求5所述的电网可视化方法，其特征在于：

监听到鼠标动作后，遍历所述图元列表，调用所述作图坐标计算接口判断鼠标动作的坐标是否存在与某个图元绘图区域内：如果在，则执行操作，否则忽略此次动作。

8.如权利要求1所述的电网可视化方法，其特征在于：

所述可视化特效插件配置统一的可视化特效接口，包括可视化效果展现接口、特效展示规则接口以及配置接口：其中，所述特效展现接口用于箭头连贯流动、挂牌、等可视化展现手段效果；所述特效展现规则接口判断当前图元是否需要添加特效；所述配置接口用于配置可视化特效的属性信息。

9.如权利要求8所述的电网可视化方法，其特征在于：

在触发可视化特效线程时，生成可视化特效实例；

所述可视化特效线程依次遍历所述图元列表，并根据所述特效展现规则接口判断当前图元是否需要添加特效：若满足，读取配置接口的可视化特效属性信息，并通过可视化效果展示接口为图元添加特效，否则继续遍历图元列表，直至结束。

10.如权利要求9所述的电网可视化方法，其特征在于：

当遍历图元列表结束后，所述可视化特效线程进入休眠状态；当达到休眠时间后，所述可视化特效线程重新遍历所述图元列表绘制特效。