CN104572718A - 一种油气管道系统图形文件的交换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图形文件交互领域，提供一种油气管道系统图形文件的交换方法，所述方法包括：导出图形文件并处理，将处理后的文件根据图形对象类型分为基本图形、光敏点、设备图素和连接线，导出相应标准基本图形文件、标准光敏点文件、标准设备图素文件和标准连接线文件写入标准画面图形文件；将需导入的所述标准图形文件解析，并将解析后的图形属性信息根据其图形标签类型分为基本图形、光敏点、设备图素或连接线，然后分别添加入系统画面图形文件中。通过本发明所提供的实施例，解决了不同公司、站场和调度中心之间数据的共享和交换的问题，提高了图形的复用性，同时可以快速查询设备间的拓扑关系。

Description

一种油气管道系统图形文件的交换方法

技术领域

本发明是有关于一种系统图形文件交换领域，尤其是指一种油气管道系统图形文件的交换方法。

背景技术

目前SCADA系统已广泛应用于输油气管网领域中。SCADA系统通过主机和以微处理器为基础的远程终端装置RTU、PLC（或其它输入/输出设备）的通信收集数据，实现对整个工业网络的监控，从而保证系统的安全运作及优化控制。

在油气管网SCADA应用中，不同的厂商采用的图形文件的存储结构也不相同，导致油气管道系统下的不同调度系统之间数据无法进行交互，不同系统之间的数据共享和交换存在问题，且画面不能复用。

传统的方法是，对于同一幅画面，针对不同的系统需要重新绘制图形，会增加很多工作量。这种方法虽然可以满足不同系统的数据监测和控制要求，但存在不同系统之间的图形不能共享和交换及设备间的拓扑连接关系无法查询和应用的问题。

在公开号为103065337A名称为二维图形文件解析绘制系统及方法的发明专利中，给出了一种二维图形文件解析绘制的方法，此方法适用于CAD系统，能够对DXF二维量测图形文件进行解析，快速提取图形元素进行优化预处理，并绘制出具有图形轮廓法向的二维量测图形。

在公开号为102411605A名称为基于CAD的图形文件数据处理方法及装置的发明专利中，提供了一种基于CAD的图形文件数据处理方法，该方法在于解决针对相关技术的创建图形文件的过程中，由于耗费资源过多导致的创建图形文件效率低的问题。

在公开号为CN101458711A名称为一种图形描述和变化方法及系统的发明专利中，提出了一套适合电力系统的新型高效的电力描述语言—G语言，用于实现基于SVG描述的电力系统公共图形交换格式，完整描述电力设备属性，提高电力设备特性的表达效率，实现不同系统之间的电力设备信息和电力图形的交换。

然而，在油气管网SCADA应用中，大部分厂商采用的是二进制结构，不同的厂商采用的图形文件的存储结构也不相同，导致油气管道系统下的不同调度系统之间数据无法进行交互，不同系统之间的数据共享和交换存在问题，且画面不能复用。针对不同厂商的油气管道系统图形文件的表示和交换方法，目前尚未提出有效的解决方案。

因此，领域中急需一种可以在不同油气管道公司、站场和调度中心之间进行数据共享和交换，并可以方便查询设备间的拓扑关系，同时提高了图形文件的复用性的油气管道系统图形文件的交换方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种油气管道系统图形文件的标准描述和交换方法，为油气管道系统提供了一种图形描述和交换的标准化、统一的方法，解决了不同公司、站场和调度中心之间数据的共享和交换的问题，提高了图形的复用性，同时可以快速查询设备间的拓扑关系。

为了达到上述实施目的，本发明提供一种油气管道系统图形文件的交换方法，该方法包括：

导出图形文件并处理，将处理后的文件根据图形对象类型分为基本图形、光敏点、设备图素和连接线，导出相应标准基本图形文件、标准光敏点文件、标准设备图素文件和标准连接线文件写入标准画面图形文件；

将需导入的该标准图形文件解析，并将解析后的图形属性信息根据其图形标签类型分为基本图形、光敏点、设备图素或连接线，然后分别添加入系统画面图形文件中。

本发明的有益技术效果在于：通过本申请可以实现不同油气管道公司、站场和调度中心之间进行数据共享和交换，并可以方便查询设备间的拓扑关系，同时提高了图形文件的复用性的油气管道系统图形文件的交换方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明图形文件交换流程图；

图2为本发明导出标准图形文件的流程图；

图3为本发明导入标准图形文件的流程图；

图4为本发明标准图形文件的组成图；

图5为本发明绘图元素之间的关系图；

图6为本发明导出设备图素流程图。

具体实施方式

本发明的目的及其结构功能上的优点，将依据以下附图所示的结构，配合具体实施例予以说明，俾使审查委员能对本发明有更深入且具体的了解。

首先，本发明根据油气管网系统的运行特性，提供一种用于油气管道系统图形文件的描述及不同系统之间进行图形文件交换的方法。请参阅图1所示，采用标准的图形文件进行表示与交换可以实现不同厂商系统之间的图形的交换与共享，不同厂商的图形系统都支持按照标准图形规范导入和导出标准图形文件。如厂商1首先将自己的图形文件按照标准图形规范导出成标准图形文件，再将此标准图形文件在厂商2之间进行交换与共享。

如图2所示，导出标准图形文件的流程如下，选择要导出的画面图形文件，按照标准规范将画面级属性（画面的高度、宽度、背景属性等）导出，并写入到生成的标准画面文件中；检测画面中所有层是否都已处理完毕，如处理完毕，则退出处理；如画面中所有层未都已处理完毕，则遍历画面中包含的每一个层对象，首先将层的属性（层的名称、可见性）按照标准规范导出，并写入到生成的标准图形文件中，检测所有层包含的图形对象是否都已导出完毕，如导出完毕，则退出处理。

优选的，如检测到所有层包含的图形对象并未都导出完毕，则遍历层中的每一个图形对象，根据图形对象的不同类型，按照图形对象为基本图形（直线、折线、圆等）、光敏点、设备图素、连接线的类型，分别导出为标准的图形描述，写入到生成的标准图形文件中。

如图3所示，导入标准图形文件的流程为，首先选择要导入的标准图形文件，根据标准图形规范解析获得画面级属性信息，并设置到生成的本系统画面图形文件中，检测标准文件中所有层信息是否都已解析完毕，如解析完毕，则退出解析；如标准文件中所有层信息并未都解析完毕，则解析标准图形文件中的每一个层描述信息，生成本系统对应的层对象，将解析获得的层属性信息设置到层对象中，检测所有层包含的所有图形信息是否已解析完毕，如解析完毕，则退出解析。

优选的，如检测所有层包含的所有图形信息时，并未都解析完毕，则解析层中包含的每一个图形描述信息，根据图形标签获得图形的类型，当为基本图形时，按照标准图形规范解析生成本系统对应的基本图形对象，添加到对应的层对象中；当为光敏点时，按照标准图形规范解析生成本系统对应的光敏点对象，添加到对应的层对象中；当为设备图素时，按照标准图形规范生成本系统对应的设备图素对象，并根据解析获得的属性信息将数据关联到设备图素对象上，添加到对应的层对象中；当为连接线时，按照标准图形规范，导出画面图形的拓扑关系，并添加到对应的层对象中。

如图4所示为标准图形文件的组成，根据油气管网系统的运行特性，采用XML（可扩展标记语言）语言对图形文件的存储格式进行描述。图形文件中包括注释（可选）、声明、根元素、图层元素和绘图元素。

其中，注释为可选项，用于图形文件的注释或说明。声明用于说明XML语言的版本，编码方式等。根元素是所有元素的父对象，包括画面属性信息的定义，如表1所示。

表1根元素属性定义

图层元素是根元素的子元素，主要用于描述图形对象的分类显示和隐藏。各图层内的图形的放大倍数相同，可以分别设置每个图层是否可见，从而实现图形的隐藏，满足不同应用环境下对中石油模型的不同描述要求，如表2所示为图层元素属性定义。

表2图层元素属性定义

绘图元素是图层元素的子元素，按照元素类型可分为基本绘图元素和油气管道图形元素。基本绘图元素用以在目标画布上画出图形元素。油气管道图形元素为油气管道中的设备图形，可以扩展特定私有属性，各图形元素对象可以存储完整的属性值，但只有与位置、外观、设备模型和设备动态特性的属性值必须存储，其他的属性可以忽略，图形绘制时忽略该属性或者采用该属性的缺省值。

绘图元素中的属性分为通用属性和专用属性，其中通用属性为所有绘图元素需要具备的属性，专用属性为某一绘图元素专有的属性。如表3所示为元素的通用属性。

表3通用属性

上述基本图形包括矩形、圆形、椭圆形、直线、折线和多边形等标准形状，基本图形元素兼容图形描述文件属性，只有与位置和外观相关的属性值必须存储，其他的属性值可以忽略，图形绘制时采用该图形元素属性的缺省值。

上述光敏点指的是因画面之间的调用采用热点（poke）进行，热点（poke）是图形系统中一种特殊的功能性图素，亦可称为“标志调用”。标志调用的外观上直接表现为一个矩形（外形具体表现为矩形、凹凸按钮或无形区域），在图形显示系统中，当用户点击该热点图素后，图形可以跳转到其他位置，这一位置可以是系统中的其他图形，可以是图形的某个区域，也可以是系统支持的其他应用程序等。热点属性定义如表4所示。

表4热点属性定义

设备图素是指油气管道图素中的设备类型图素，油气管道系统的设备图素需要与数据库进行关联。油气管道图形元素可以扩展特定私有属性，各图形元素对象可以存储完整的属性值，但只有位置、外观、设备模型和设备动态特性的属性值必须存储，其他的属性可以忽略，图形绘制时忽略该属性或者采用该属性的缺省值。设备图素通过keyid和keyname实现数据与数据库的关联，其中keyid为设备关键字，设备模型库中设备全局唯一关键字。如果一个设备有多个关键字，属性名分别使用keyid1，keyid2，…，keyidN表示。keyname为设备名称。设备名称是设备模型库、图形描述文件中油气管道设备按照设备命名规则制定的全局唯一关键字。

连接线是用于描述油气管道系统中各种设备间的连接关系的图形对象，采用连接线实现了拓扑关系的描述，便于拓扑关系的查找和进行图形的拓扑着色。如表5所示为连接线属性定义，其中link属性描述设备间的连接关系。格式如下：“连接线的端点号，连接图形端点号，连接图形id；连接线的端点号，连接图形端点号，连接图形id”，描述了连接线两端所连接的图形元素，从而实现了拓扑关系的描述，便于拓扑关系的查找和进行图形的拓扑着色。

表5连接线属性

如图5所示为绘图元素之间的关系，按元素类型绘图元素可分为基本绘图元素、油气管道图形元素、连接线、端子。基本绘图元素用来在目标画布上画出图形元素。图形元素包括矩形、圆形、椭圆形、直线、折线和多边形等标准形状，只有与位置和外观相关的属性值必须存储，其他的属性值可以忽略，图形绘制时采用该图形元素属性的缺省值。

端子是基本图形元素与其他图形元素连接时的连接点，由基本图形元素和端子可以组成图元。

油气管道图形元素包括图元类油气管道图形元素和非设备类油气管道图形元素。图元类油气管道图形元素为油气管道中的设备图形，在图形文件中可以采用引用图元的方式进行表达。非设备类油气管道图形元素为油气管道图形中不需要与数据库关联的图形元素。油气管道图形元素可以扩展特定私有属性，各图形元素对象可以存储完整的属性值，但只有位置、外观、设备模型和设备动态特性的属性值必须存储，其他的属性可以忽略，图形绘制时忽略该属性或者采用该属性的缺省值。

连接线是用于描述油气管道系统中各种设备间的连接关系的图形对象，采用连接线实现了拓扑关系的描述，便于拓扑关系的查找和进行图形的拓扑着色。

如图6所示，导出设备图素的流程为，首先选择要导出的设备图素，获取到设备图素的属性信息，例如高度、宽度、状态数等写入要生成的标准图形文件中，然后获取到设备图素的所有图形对象进行循环判断处理，当图形对象为基本图形时，例如直线、矩形、圆形、三角形等，按照基本图形的标准规范导出到要生成的标准图形文件中，当图形对象为连接点时，按照连接点的标准规范导出到要生成的标准图形文件中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的权利要求之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求书保护范围之内。

Claims (9)

1.一种油气管道系统图形文件的交换方法，其特征在于，所述方法包括：

导出图形文件并处理，将处理后的文件根据图形对象类型分为基本图形、光敏点、设备图素和连接线，导出相应标准基本图形文件、标准光敏点文件、标准设备图素文件和标准连接线文件写入标准画面图形文件；

将需导入的所述标准图形文件解析，并将解析后的图形属性信息根据其图形标签类型分为基本图形、光敏点、设备图素或连接线，然后分别添加入系统画面图形文件中。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述导出图形文件并处理，将处理后的文件分类写入标准画面图形文件还包括：

选择要导出的画面图形文件，按照标准画面属性信息处理，将处理后的文件写入标准画面图形文件中；

如检测导出的画面图形文件中画面的所有层未处理完毕，则获取未处理的画面图形文件中画面的一个层对象，按照标准规范导出其相应的层属性，并写入标准画面图形文件；

依次检测画面图形文件中画面的所有层是否处理完毕；

如处理完毕，则结束处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述依次检测画面图形文件中画面的所有层是否处理完毕还包括：

如依次检测画面图形文件中画面的所有层未处理完毕，则依次获取未处理的画面图形文件中画面的一个层对象中的图形对象；判断所述图形对象类型并分类为基本图形、光敏点、设备图素及连接线；

根据所述图形对象类型分类，分别导出基本图形、光敏点、设备图素及连接线写入标准画面图形文件中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将需导入的所述标准图形文件解析，并将解析后的图形属性信息添加入系统画面图形文件中还包括：

选择要导入的标准图形文件，按照标准规范解析出画面级属性信息并添加入系统画面图形文件中；

如检测标准文件中所有层信息未都已解析完毕，则获取未解析的标准图像文件中的一个层对象，按照标准规范导出其相应的层属性，并生成系统对应的层对象；

依次检测标准文件的所有层包含的图形信息是否解析完毕；

如解析完毕，则结束解析。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述依次检测标准文件的所有层包含的图形信息是否解析完毕还包括：

如依次检测标准文件的所有层包含的图形信息未解析完毕，则依次获取未解析的标准图形文件中画面的一个层对象中的图形标签信息；判断图形标签类型并分类为基本图形、光敏点、设备图素及连接线；

根据所述图形标签类型分类，分别将基本图形、光敏点、设备图素及连接线添加入系统画面图形文件中。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将设备图素添加入系统画面图形文件中包括：根据设备图素信息生成系统对应设备图素对象，根据标准文件中关联的数据信息为设备图素对象关联数据。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标准画面图形文件还包括：标准画面图形文件由注释、声明、根元素、图层元素及绘图元素组成；

所述根元素为所有元素父对象，包括画面属性信息的定义；

所述图层元素是根元素的子元素，用于描述图形对象的分类显示和隐藏；

所述绘图元素是图层元素的子元素，用于在目标画布上划出图形元素。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述绘图元素包括：绘图元素按元素类型可分为基本绘图元素、油气管道元素、连接线、端子。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将处理后的文件根据图形对象类型分为基本图形、光敏点、设备图素和连接线并导出相应标准基本图形文件、标准光敏点文件、标准设备图素文件和标准连接线文件，其中导出设备图素还包括：

选择设备图素，按照标准规范导出设备图素属性，写入生成的标准设备图素文件，判断所述设备图素中所有图形是否都导出完毕；

如导出完毕，则结束导出；如未导出完毕，则获取设备图素中的一个图形并判断其图形类型，根据所述图形类型分为基本图形与连接点并分别写入标准设备图素文件生成标准设备图素文件。