CN104392388B - 电网gis中变电站联络图的自动成图方法及其装置 - Google Patents

电网gis中变电站联络图的自动成图方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电网GIS中变电站联络图的自动成图方法，包括步骤：根据行政单位获取该行政单位下属所有变电站的经纬度坐标；将变电站的经纬度坐标根据系数换算为数学坐标系；对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，生成变电站联络图；在行政单位轮廓图形中展示所述变电站联络图。本发明的有益效果在于：提供了全新的专题图类型：变电站联络图，可方便调度人员查看变电站相对位置分布及相互间联络关系，提高调度概览能力，满足调度对图纸的实用化需要和查看整体变电站位置及联络图纸的需求。

Description

电网GIS中变电站联络图的自动成图方法及其装置
技术领域
本发明属于电网GIS的应用领域，尤其涉及一种电网GIS中变电站联络图的自动成图方法及其装置。
背景技术
电网GIS(即电网地理信息系统)是采用地理信息技术管理输电、变电、配电和低压电网的专业信息系统，实现电网资源的结构化管理和图形化展现，实现电网的图形管理、属性维护、电网分析和自动成图等业务功能。
在日常调度业务中，可通过专题图进行供/停电分析、联络关系分析等业务分析，为调度提供辅助分析与决策。因此，在电网GIS的应用对目前的调度专题图提出了较高的实用化要求：首先，变电站联络图可以对变电及网架结构进行清晰展示，方便查看变电站之间的位置关系及联络关系；其次，图纸自动生成、动态更新、布局美观对于调度用图纸尤为重要。但目前这方面的研究文献及应用实例较少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对目前电网GIS的应用领域中对变电站联络图的自动生成缺少研究和应用实例的问题，提供一种电网GIS中变电站联络图的自动成图方法及其装置。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一种技术方案为：电网GIS中变电站联络图的自动成图方法，包括步骤：
根据行政单位获取该行政单位下属所有变电站的经纬度坐标；
将变电站的经纬度坐标根据系数换算为数学坐标系；
对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；
根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，生成变电站联络图；
在行政单位轮廓图形中展示所述变电站联络图。
本发明采用的另一种技术方案为：电网GIS中变电站联络图的自动成图装置，包括：
坐标获取模块，用于根据行政单位获取该行政单位下属所有变电站的经纬度坐标；
换算模块，用于将变电站的经纬度坐标根据系数换算为数学坐标系；
拓扑模块，用于对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；
生成模块，用于根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，生成变电站联络图；
展示模块，用于在行政单位轮廓图形中展示所述变电站联络图。
本发明的有益效果在于：通过对在地理坐标中分布的变电站及网架进行经纬度抽取并转换为数学坐标后，根据拓扑关系生成联络线路并自动连线布局，提供了全新的专题图类型：变电站联络图，可方便调度人员查看变电站相对位置分布及相互间联络关系，提高调度概览能力，满足调度对图纸的实用化需要和查看整体变电站位置及联络图纸的需求；成图过程实现全程自动，且生成后变电站和联络线布局合理，无需人工调整，自动化程度高。
附图说明
图1为本发明实施例的电网GIS中变电站联络图的自动成图方法的流程图。
图2为本发明实施例的拓扑搜索的执行流程图。
图3为本发明实施例的联络线路的连线布局的执行流程图。
图4为本发明实施例的电网GIS中变电站联络图的自动成图装置的结构框图。
图5为采用本发明实施的方法生成的变电站联络图。
图6为图5的局部放大图。
标号说明：100、自动成图装置；10、坐标获取模块；20、换算模块；30、拓扑模块；40、生成模块；50、展示模块。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
本发明最关键的构思在于：在电网GIS基础上，根据变电站、线路的地理分布和拓扑关系数据，并充分考虑电网用户对调度图纸的使用习惯，通过相对位置计算和线路的合并、交叉连接，自动布局成图。
请参阅图1，一种电网GIS中变电站联络图的自动成图方法，包括步骤：
S10、根据行政单位获取该行政单位下属所有变电站的经纬度坐标；
S20、将变电站的经纬度坐标根据系数换算为数学坐标系；
S30、对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；
S40、根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，生成变电站联络图；
S50、在行政单位轮廓图形中展示所述变电站联络图。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过对在地理坐标中分布的变电站及网架进行经纬度抽取并转换为数学坐标后，根据拓扑关系生成联络线路并自动连线布局，提供了全新的专题图类型：变电站联络图，可方便调度人员查看变电站相对位置分布及相互间联络关系，提高调度概览能力，满足调度对图纸的实用化需要和查看整体变电站位置及联络图纸的需求；成图过程实现全程自动，且生成后变电站和联络线布局合理，无需人工调整，自动化程度高。
进一步地，在步骤S30中，使用变电站内所有的出线开关作为搜索起点，根据设备间的拓扑关系进行广度优先搜索，搜索到其他变电站的站内母线或者末端时则停止该路搜索，该流程执行过程如图2所示。
进一步地，在步骤S40中，根据变电站之间的联络关系及变电站的位置对连线进行转角以避开非联络的变电站，并对重叠线路进行合并，该流程执行过程如图3所示。
请参阅图4，一种电网GIS中变电站联络图的自动成图装置100，包括坐标获取模块10、换算模块20、拓扑模块30、生成模块40和展示模块50。
所述坐标获取模块10用于根据行政单位获取该行政单位下属所有变电站的经纬度坐标。
所述换算模块20用于将变电站的经纬度坐标根据系数换算为数学坐标系。
所述拓扑模块30用于对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路。
所述生成模块40用于根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，生成变电站联络图。
所述展示模块50用于在行政单位轮廓图形中展示所述变电站联络图。
进一步地，所述拓扑模块30还用于使用变电站内所有的出线开关作为搜索起点，根据设备间的拓扑关系进行广度优先搜索，搜索到其他变电站的站内母线或者末端时则停止该路搜索。
进一步地，所述生成模块40还用于根据变电站之间的联络关系及变电站的位置对连线进行转角以避开非联络的变电站，并对重叠线路进行合并。
请参照图1至图4，本发明的实施例一为：
电网GIS中变电站联络图的自动成图装置100，包括坐标获取模块10、换算模块20、拓扑模块30、生成模块40和展示模块50。
所述坐标获取模块10用于根据行政单位获取该行政单位下属所有变电站的经纬度坐标。
所述换算模块20用于将变电站的经纬度坐标根据系数换算为数学坐标系。
所述拓扑模块30用于对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；具体地，拓扑模块30使用变电站内所有的出线开关作为搜索起点，根据设备间的拓扑关系进行广度优先搜索，搜索到其他变电站的站内母线或者末端时则停止该路搜索。
所述生成模块40用于根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，生成变电站联络图；具体地，生成模块40可根据变电站之间的联络关系及变电站的位置对连线进行转角以避开非联络的变电站，并对重叠线路进行合并。
所述展示模块50用于在行政单位轮廓图形中展示所述变电站联络图。
上述电网GIS中变电站联络图的自动成图装置100的使用步骤包括：
S10、根据行政单位获取该行政单位下属所有变电站的经纬度坐标；
S20、将变电站的经纬度坐标根据系数换算为数学坐标系；
S30、对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；具体为使用变电站内所有的出线开关作为搜索起点，根据设备间的拓扑关系进行广度优先搜索，搜索到其他变电站的站内母线或者末端时则停止该路搜索；
S40、根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，生成变电站联络图；具体为根据变电站之间的联络关系及变电站的位置对连线进行转角以避开非联络的变电站，并对重叠线路进行合并；
S50、在行政单位轮廓图形中展示所述变电站联络图。
本实施例的有益效果在于：通过对在地理坐标中分布的变电站及网架进行经纬度抽取并转换为数学坐标后，根据拓扑关系生成联络线路并自动连线布局，提供了全新的专题图类型：变电站联络图，可方便调度人员查看变电站相对位置分布及相互间联络关系，提高调度概览能力，满足调度对图纸的实用化需要和查看整体变电站位置及联络图纸的需求；成图过程实现全程自动，且生成后变电站和联络线布局合理，无需人工调整，自动化程度高。
本发明的实施例二为：
电网GIS中变电站联络图的自动成图方法，包括步骤：
步骤1、根据行政单位获取该行政单位下属所有的变电站的经纬度坐标。
具体地，首先根据用户所属单位或由用户选择单位，根据电网地理信息系统中保存的变电站及其所属单位，然后抽取该单位下所有的变电站名称及经纬度坐标，存放到变电站数据结构中，以备后续的位置布局及拓扑搜索节点使用。
步骤2、将变电站的经纬度坐标根据系数换算为数学坐标系，进行空间压缩。
具体地，根据行政单位下所有变电站的经纬度坐标信息，将经纬度坐标信息乘以经验系数作为数学坐标系，作为每个变电站的布局位置。
步骤3、对所有的变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及联络线路。
具体地，选取一个变电站，根据站内开关的所属变电站及是否出线属性选取该变电站下属所有出线开关，以出线开关为搜索的起点，根据设备间的拓扑关系进行广度优先搜索，以搜索到站内母线或末端为停止条件；以搜索到的站内母线所属变电站作为搜索起始变电站的联络变电站，并将联络变电站ID及对应的联络线路存放到变电站数据结构中；重复上述搜索过程对每个变电站进行搜索，并将联络线路及变电站存放到数据结构中。
步骤4、根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的合理布局和转角，生成变电站联络图。
具体地：
步骤41、选取一个变电站，根据其所有联络的变电站相对位置计算连线的起始点，计算其所有联络变电站的中心位置点，并计算点与变电站位置的角度，-45度至45度之间则起点位于变电站的右中位置，同理，在45度至135度、135度至-135度、-135度至-45度之间分别位于变电站的上中、左中、下中位置，由此计算出连线起点位置；
步骤42、由起始点开始向所有联络变电站进行直角连线，根据起点位置相对联络变电站的位置计算终点位置位于联络变电站的右中或者左中或者上中或者下中位置；
步骤43、根据起点和终点位置选取连线中点，假设起点位置为(x1,y1)，终点位置为(x2,y2)，则中点位置为(x1,y2)或(x2,y1)，视连线经过其他变电站最少为准；
步骤44、若连线经过变电站，则对连线进行转弯处理，即按照变电站轮廓为连线增加直角拐角；
步骤45、重复上述构建连线的过程对每个变电站进行构建，并将连线存放到变电站数据结构中。
步骤5、保存变电站图形及联络线路属性，保存行政单位轮廓图形，在行政单位轮廓图形中展示变电站联络图。
具体地，将变电站数据结构中的变电站及连线数据保存至数据库，并将连线包含的联络线路属性信息保存至数据库，然后对行政单位的轮廓图形乘以经验系数转换为数学坐标系，并保存该轮廓图形至变电站，最后对变电站联络图进行展示。
最后请参阅图5和图6。图5为通过实施例一的装置或实施例二的方法生成的变电站联络图，从图5中可见行政单位的轮廓、位于行政单位轮廓中的变电站站点(以方块表示)以及各变电站站点之间的联络线路。图6为图5的局部放大图，从图6可见图5中用于显示变电站位置的方块内标注有各个变电站的名称。这样一张变电站联络图就可以满足调度人员查看各个变电站之间相对位置分布和联络关系的需求。
综上所述，本发明提供的电网GIS中变电站联络图的自动成图方法及其装置提供了全新的专题图类型：变电站联络图，可方便调度人员查看变电站相对位置分布及相互间联络关系，提高调度概览能力，满足调度对图纸的实用化需要和查看整体变电站位置及联络图纸的需求；成图过程实现全程自动，且生成后变电站和联络线布局合理，无需人工调整，自动化程度高。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种电网GIS中变电站联络图的自动成图方法，其特征在于，包括步骤：
根据行政单位获取该行政单位下属所有变电站的经纬度坐标；
将变电站的经纬度坐标根据系数换算为数学坐标系；
对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；
根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，并对重叠线路进行合并，生成变电站联络图；
在行政单位轮廓图形中展示所述变电站联络图；
其中，所述“对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路”具体包括：
使用变电站内所有的出线开关作为搜索起点，根据设备间的拓扑关系进行广度优先搜索，搜索到其他变电站的站内母线或者末端时则停止搜索；
以搜索到的站内母线作为搜索起始变电站的联络变电站，并将联络变电站ID及对应的联络线路存放到变电站数据结构中，重复上述搜索过程对每个变电站进行搜索，并将联络线路及变电站存放到变电站数据结构中；
所述“根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角”具体包括：
选取一个变电站，根据其所有联络的变电站相对位置确定连线的起点位置：计算其所有联络的变电站的中心位置点，并计算所述中心位置点与变电站位置的角度，-45度至45度之间则起点位于变电站的右中位置，在45度至135度、135度至-135度、-135度至-45度之间则起点分别位于变电站的上中、左中、下中位置；
由起始点开始向所有联络变电站进行直角连线，根据所述起点位置相对联络变电站的位置确定终点位于所述联络变电站的右中或者左中或者上中或者下中位置；
根据所述起点位置和终点位置选取连接中点，假设起点位置为(x1,y1)，终点位置为(x2,y2)，则中点位置为(x1,y2)或(x2,y1)，视连线经过其他变电站最少为准；
若连线经过变电站，对连线进行转弯处理，即按照变电站轮廓为连线增加直角拐角；
重复上述构建连线的过程对每个变电站进行构建，并将连线存放到变电站数据结构中。
2.一种电网GIS中变电站联络图的自动成图装置，其特征在于，包括：
坐标获取模块，用于根据行政单位获取该行政单位下属所有变电站的经纬度坐标；
换算模块，用于将变电站的经纬度坐标根据系数换算为数学坐标系；
拓扑模块，用于对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路；
生成模块，用于根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角，并对重叠线路进行合并，生成变电站联络图；
展示模块，用于在行政单位轮廓图形中展示所述变电站联络图；
其中，所述“拓扑模块，用于对各变电站进行拓扑搜索，保存搜索到的变电站及变电站之间的联络线路”具体包括：
使用变电站内所有的出线开关作为搜索起点，根据设备间的拓扑关系进行广度优先搜索，搜索到其他变电站的站内母线或者末端时则停止搜索；
以搜索到的站内母线作为搜索起始变电站的联络变电站，并将联络变电站ID及对应的联络线路存放到变电站数据结构中，重复上述搜索过程对每个变电站进行搜索，并将联络线路及变电站存放到变电站数据结构中；
所述“生成模块，用于根据保存的变电站之间的联络线路进行变电站连线的布局和转角”具体包括：
选取一个变电站，根据其所有联络的变电站相对位置确定连线的起点位置：计算其所有联络的变电站的中心位置点，并计算所述中心位置点与变电站位置的角度，-45度至45度之间则起点位于变电站的右中位置，在45度至135度、135度至-135度、-135度至-45度之间则起点分别位于变电站的上中、左中、下中位置；
由起始点开始向所有联络变电站进行直角连线，根据所述起点位置相对联络变电站的位置确定终点位于所述联络变电站的右中或者左中或者上中或者下中位置；
根据所述起点位置和终点位置选取连接中点，假设起点位置为(x1,y1)，终点位置为(x2,y2)，则中点位置为(x1,y2)或(x2,y1)，视连线经过其他变电站最少为准；
若连线经过变电站，对连线进行转弯处理，即按照变电站轮廓为连线增加直角拐角；
重复上述构建连线的过程对每个变电站进行构建，并将连线存放到变电站数据结构中。
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Inventor after: Wang Jiye

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Inventor after: Chen Jiao

Inventor after: Chang Chang

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