CN106021396A - 一种基于b/s架构的图形化展示scd配置文件的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及流程设计技术领域，尤其涉及一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法。本发明采用B/S架构，将SCD配置文件上传至服务器，服务器解析SCD配置文件信息后，生成的可放缩矢量图片格式，并进行集中存储，客户端浏览器请求SCD配置文件，并请求SCD配置文件信息图形化展示类型，服务器根据请求结果进行响应；包括:SCD配置文件上传服务器，配置解析并存储到数据库中；前台客户端请求SCD配置文件信息，服务器相应并进行图形化展示。本发明大大降低了SCD配置文件解析与图形化对软件环境的要求，也大大提高了网络更新的效率，使B/S架构摆脱了操作系统的限制，降低了开发难度。

Description

一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法

技术领域

本发明涉及流程设计技术领域，尤其涉及一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法。

背景技术

随着现代科技的发展，尤其是计算机及网络技术的发展，使得大型数据模型的构建与信息化工作都要由计算机来完成，SCD配置文件的集中配置与图形化工作就需要在多台客户端电脑上协同实现对其配置信息的进行组织、构建和管理工作。组织、构建和管理过程中完成的SCD配置文件图形化文件要存储到服务器上，以实现信息的共享。

SCD配置文件作为现代智能变电站的描述性文件，其重要性是不言而喻的，这就要求变电站的调试和维护人员在需要的时候必须能够准确、快速地获取所需信息，来保证现代智能变电站的调式与运维。采用的B/S（Browser/Server，浏览器/服务器）模式为目前常用的网络模式，利用该模式所连接的网络中，服务器是网络的核心，客户机浏览器为网络基础，服务器为客户机端的浏览器提供网络资源。

B/S模式的结构是由相对应的客户端浏览器程序和数据库服务器应用两部分组成，二者分别称为前台和后台。后台程序运行在服务器上，服务器安装数据库。前台客户机上只要安装一个浏览器（Browser）就能保证进行运行。通过前台浏览器对数据库中的数据进行操作时，自动寻找后台程序，并向其发出请求，后台程序根据预定的规则做出应答，返回结果。

B/S模式的结构不用安装任何专门的软件并且具有丰富和生动的表现方式与用户交流。只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。甚至可以在线申请，通过公司内部的安全认证后，不需要人的参与，系统可以自动分配给用户一个账号进入系统。

B/S 模式的结构建立在广域网之上,前台客户机的登陆、操作所数据以及配置数据完全依赖服务器数据库进行存储，当涉及到大量数据存储时，势必会影响到服务器响应的速度，这不利于SCD配置文件信息图形化快速响应的机制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法，以高效、准确、直观、易读的方式将配置文件以图形化的形式展示给用户,便于智能变电站的校验,提高了智能变电站运行维护能力。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法,采用B/S架构，将SCD配置文件上传至服务器，服务器解析SCD配置文件信息后，生成的可放缩矢量图片格式，并进行集中存储，客户端浏览器请求SCD配置文件，并请求SCD配置文件信息图形化展示类型，服务器根据请求结果进行响应；具体包括如下步骤 :

步骤一，SCD配置文件上传服务器，配置解析并存储到数据库中：

A、通过客户端浏览器将SCD配置文件上传至服务器并保存到数据库中；

B、服务器后台解析SCD配置文件，提取SCD配置文件信息；

C、结合IEC61850模型架构按照分间隔、分业务、分应用三类方式将扫描获得的SCD配置信息数据相关联的节点建立关联关系；

D、节点关联关系数据采用链表形式进行封装 ，暂存到内存中的图数据库中；

E、调用描画程序库描画图形化显示所需的图形，并保存为可缩放矢量图形图片格式；

F、将生成的可缩放矢量图形图片配置到服务器数据库中;

步骤二，前台客户端请求SCD配置文件信息，服务器相应并进行图形化展示；

A、服务器根据客户端请求显示的节点信息类型，提取节点关联关系的矢量关系图片；

B、前台客户端根据返回的可缩放矢量关系图片信息进行图形化渲染，进而进行图形化展示 。

所述可放缩矢量图片格式为SVG格式，所述图形化展示SCD配置文件的方法为前台浏览器根据服务器返回的SVG进行描画渲染，所述描画渲染后的图形为节点及有向标线相结合的形式。

所述采用B/S架构，进行线上服务器收集存储SCD配置文件信息，客户端访问SCD配置文件时，返回的是已经解析完成的SCD配置文件信息并图形化后的结果。

所述SCD配置文件，其节点信息包括：IED列表信息、IED逻辑连接关系信息、虚端子连接关系信息、通信子网关系信息、GOOSE以及SV网属性信息。

所述解析SCD配置文件配置信息分类方式为：分间隔，分业务，分应用，其中：

A.分间隔：进线间隔,分段间隔,电抗器间隔,主变间隔；

B.分业务：保护、测量与控制、在线监测、计量、公共；

C.分应用：遥信、遥测、遥控、保护事件、保护压板、保护定值、二次回路、通信配置。

所述矢量关系图片信息包括： IED逻辑连接关系信息和虚端子连接关系信息的矢量图信息与IED列表信息、 通信子网关系信息、GOOSE以及SV网属性信息的图表信息。

所述解析的SCD配置文件的节点及节点关系信息描画成图数据库的方式为：调用描画程序库将图形化显示所需的图形描画出来，对生成的图形采用可缩放矢量图形（SVG）格式加以保存；

所述图形描画形式为：IED列表信息、通信子网关系信息、GOOSE以及SV网属性信息为链表形式。

所述IED逻辑连接关系信息的图形描画形式为：描画中心IED，包括其名称、描述及包含的APPID，根据IED间的关联关系，描画出中心IED的关联IED，根据IED间的虚端子输入输出关系，描画出IED间的连线及箭头的指向；

所述虚端子连接关系信息的图形描画形式为：描画通过采样值（SV）的APPID输入的虚端子连接详图，描画通过面向通用对象的变电站事件（GOOSE）的APPID输入的虚端子连接详图，描画通过采样值（SV）的APPID输出的虚端子连接详图，描画通过面向通用对象的变电站事件（GOOSE）的APPID输出的虚端子连接详图。

所述图数据库采用一个图数据库来管理一张图与图内节点和节点间关系，所述节点为解析所述SCD配置文件所得的数据信息，所述节点间关系包括：包含、被包含、连接、被连接、使用、被使用；

所述图数据库的存储方式为所有解析的SCD配置文件数据点存储于节点集合中，所有节点关系存储于节点关系集合，所有属性信息存储于属性集合内而形成一张由节点和关系组成的高度关联的网络图，建立图数据库索引，依照索引关系调用节点及节点间关系数据及属性，所述图数据库索引为节点集合、节点间关系集合与属性关系集合间的连接关系即从属关系。

所述SCD配置文件解析及图形化流程分为：Step 1 解析SCD配置文件特定节点；Step 2 将节点建立关联关系；Step 3 将节点和节点关联关系存储到图数据库中；Step 4描画目标图片并以SVG格式存储；Step 5将SVG图片存储到数据库中；Step 6前台发送请求，服务器返回SVG结果，前台根据返回的SVG结果进行图形化描画渲染并显示；

Step 1为解析SCD配置文件特定节点，其中节点包含：IED、AccessPoint、ExtRef、ConnectAP、LDevice、LN、FCDA、SMV/GSE、LN0、DataSet、GSEControl/SampleValueControl，解析接口为：

//解析SCD配置文件

SCDParser::SCDParser (string &&filename, NodeParser &nodeparser)

: filename (filename), nodeParser (nodeparser), parser (nodeparser)

{

//解析SCD配置文件

parser.parse_file (filename);

}

Step 2为将解析的节点建立关联关系，节点间关联关系包含：包含、被包含、连接、被连接、使用、被使用；

调用接口为：

void Graph::buildRelationship()

{

//为节点建立关联关系

for (NodeBase *node : nodes_index_type[NodeBase::NodeType::NOD_TYPE_IED])

{

Query query (*this);

}

}

Step 4为描画目标图片并以SVG格式保存，首先，描画中心IED，包括其名称、描述及包含的APPID；然后，根据IED间的关联关系，描画出中心IED的关联IED；最后，根据IED间的虚端子输入输出关系，描画出IED间的连线及箭头的指向；调用的接口为：

void Graph::drawSVG (string && filename, string && iedName)

{

//将文件保存为SVG格式

SVGWriter svg (std::move (filename));

//查找待描画的IED

NodeIED *ied = query.findIED (std::move (iedName));

//描画中心IED

IEDBlock *iedB = new IEDBlock (svg, std::move (ied->attr_name), std::move (ied->attr_desc));

iedB->addPort (* (new Port (svg, index_recieve_centre, "Receive", std::move (ied->attr_name), string (), 2, 5, 1)));

world.addIED (*iedB);

////描画关联IED

for (pair <NodeBase *, NodeBase *> ied_pair : ieds)

{

IEDBlock *iedC = new IEDBlock (svg, std::move (static_cast<NodeIED*> (ied_pair.first)->attr_name), std::move (static_cast<NodeIED *> (ied_pair.first)->attr_desc));

iedC->addPort (* (new Port (svg, map_index2[ied_pair.first], "Receive", std::move (static_cast<NodeIED *> (ied_pair.first)->attr_name),string (), 2, 5, 1)));

world.addIED (*iedC);

}

//建立关系

world.buildRelationship();

//开始描画

world.draw();

//SVG保存

svg.save();

}

所述功能架构图，设有IED列表图形化功能、IED逻辑连接关系图形化功能、虚端子详情图形化功能、智能装置数据关系图形化功能、主要对象属性图形化功能、通信子网信息图形化功能；

所述IED逻辑链接图形化结果，以网络拓扑图形式显示IED之间的数据流关系，被选中的IED处于居中的位置，周边与其关联的IED分别依次排在中心IED的两侧；以蓝线标识中心IED的数据输入，以棕色线标识中心IED的数据输入，即展示以某一选定IED0为中心，展示该选定IED和与之具有数据交换关系的IED1、IED2、…IEDn-1和IEDn的网络拓扑连接视图；

所述虚端子连接采用端子列表的形式展示，形象直观、信息丰富；两个端子列表代表选定IED0和关联IED1所有具有数据交互关系的虚端子，端子列表中蓝色虚端子代表GOOSE，粉红色虚端子代表SV，虚端子列表之间用带箭头的直线连接，箭头的方向代表了数据流向，箭头两端用文字描述虚端子在各自IED中的描述；

所述开入虚端子列表图形化中，特定IED具有数据交互关系的所有虚端子连线，该类型展示了本IED和所有具有数据交互关系的IED的虚端子连接，并提供表格方式展示详细信息，包括内部地址、外部地址、内部描述和外部描述信息；

所述子网通信关系图图形化中，展示SCD配置文件中各通信子网的基本信息，子网中的智能装置以及智能装置与子网间的连接关系；以依赖摩天轮的形式直观、清晰地显示各个智能装置与子网的连接关系；当一个智能装置被选中时，自动隐藏其他未被选中的智能装置，而只显示被选中的智能装置和子网的所属关系，并且以标注特殊颜色标记；当鼠标移动到一个子网上方时，显示该子网所包含的所有智能装置；

所述智能装置数据关系图形化中，展示智能装置之间的数据输入和数据输出的关系；数据输出：以某个IED的GOOSE发送为例， “数据集列表”列出的是此IED的100C这个APPID所能输出的所有虚端子，是一种能力的描述；

所述数据输入部分，此部分分为三块:数据输入、外部控制块列表和外部数据集列表；数据输入展示的是输入到此IED的所有的虚端子的列表；外部控制块列表展示的是这些输入的虚端子所属的数据集及数据集所在的IED信息；外部数据集列表展示的是外部控制块的某个数据集所包含的所有虚端子；

所述对象属性图形化部分，以列表方式全面展示智能装置的各个属性，包括APPID、MAC地址、数据集描述、数据集名字和控制块名称信息。

本发明的有益效果是：由于本发明仅仅利用客户端电脑上默认的浏览器来操作SCD配置文件，将SCD配置文件保存到服务器的数据库内，并且附带保存了所述SCD配置文件的解析结果以SVG形式进行保存，当客户端访问服务器请求所述SCD配置文件图形化显示时，根据请求类型，服务器返回给客户端所述SCD配置文件的解析结果,其中包括SCD配置文件解析的SVG结果，客户端根据返回的结果进行描画渲染，进而进行图形化展示。因而无需在客户端电脑上安装专门的前台程序，并且，在需要进行程序的更新换代时，只要更新作为后台程序的服务器应用程序即可实现整个架构的更新，而不必对客户端电脑上的浏览器做任何改变，另外，由于只需在服务器上安装后台程序和数据库即可，因而利用本发明，无需考虑客户端电脑与服务器的操作系统的搭配程度，并且本发明也实现了对SCD配置文件图形化结果的集成管理，客户端浏览器请求图形化显示时，服务器返回的是已经解析完成并且存储完毕的图形化解析结果进行客户端前台显示响应，因此本发明大大降低了SCD配置文件解析与图形化对软件环境的要求，也大大提高了网络更新的效率，使 B/S 架构摆脱了操作系统的限制，降低了开发难度。

附图说明

图1是本发明系统SCD配置文件解析及图形化流程图；

图2是本发明的功能架构图；

图3是本发明的IED列表显示实例图；

图4是本发明的IED逻辑链接图形化实例图；

图5是本发明的虚端子链接图形化实例图一；

图6是本发明的虚端子链接图形化实例图二；

图7是本发明的开入虚端子列表图形化实例图；

图8是本发明的子网通信关系图图形化实例；

图9是本发明的数据集列表图形化实例；

图10是本发明的输出虚端子列表图形化实例；

图11是本发明的数据输入列表图形化实例；

图12是本发明的外部控制块列表图形化实例；

图13是本发明的输出虚端子列表图形化实例；

图14是本发明的对象属性图形化实例。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

具体实施方式

本发明是一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法，该方法采用B/S架构，将SCD（SCD为变电站IEC61850标准中substation configuration description的缩写，即全站系统配置文件）配置文件上传至服务器，服务器解析SCD配置文件信息后，生成的可放缩矢量图片格式，并进行集中存储，客户端浏览器请求SCD配置文件，并请求SCD配置文件信息图形化展示类型，服务器根据请求结果进行响应，所述可放缩矢量图片格式为SVG（SVG为可缩放矢量图形,Scalable Vector Graphics的缩写）格式，所述图形化展示方法为前台浏览器根据服务器返回的SVG进行描画渲染，所述描画渲染后的图形为节点及有向标线相结合的形式，该方法包括以下步骤：

A、通过客户端浏览器将SCD配置文件上传至服务器并保存到数据库中；

B、服务器后台解析SCD配置文件，提取SCD配置文件信息；

C、结合IEC61850模型架构按照分间隔、分业务、分应用三类方式将扫描获得的SCD配置信息数据相关联的节点建立关联关系；

D、节点关联关系数据采用链表形式进行封装 ，暂存到内存中的图数据库中；

E、调用描画程序库描画图形化显示所需的图形，并保存为可缩放矢量图形图片格式；

F、将生成的可缩放矢量图形图片配置到服务器数据库中。

G、服务器根据客户端请求显示的节点信息类型，提取节点关联关系的矢量关系图片；

H、前台客户端根据返回的可缩放矢量关系图片信息进行图形化渲染，进而进行图形化展示 。

本发明所述采用B/S架构，进行线上服务器收集存储SCD配置文件信息，客户端访问SCD配置文件时，返回的是已经解析完成的SCD配置文件信息并图形化后的结果，并非现访问现解析。

本发明所述SCD配置文件节点信息包括：IED列表信息、IED逻辑连接关系信息、虚端子连接关系信息、通信子网关系信息、GOOSE以及SV网属性信息;

本发明所述解析的SCD配置文件配置信息分类方式分间隔，分业务，分应用分别为：

A.分间隔：进线间隔,分段间隔,电抗器间隔,主变间隔;

B.分业务：保护、测量与控制、在线监测、计量、公共;

C.分应用：遥信、遥测、遥控、保护事件、保护压板、保护定值、二次回路、通信配置。

本发明所述存储到数据库中和客户端请求返回到前台的矢量图表信息包括： IED逻辑连接关系信息和虚端子连接关系信息的矢量图信息与IED列表信息、 通信子网关系信息、GOOSE以及SV网属性信息的图表信息。

本发明所述将解析SCD配置文件节点及节点关系信息描画成图数据库的方式为：调用描画程序库将图形化显示所需的图形描画出来，对生成的图形采用可缩放矢量图形（SVG）格式加以保存。

所述图形描画形式为： IED列表信息、通信子网关系信息、GOOSE以及SV网属性信息图形描画形式为链表形式。

本发明所述IED逻辑连接关系信息图形描画形式为：描画中心IED，包括其名称、描述及包含的APPID，根据IED间的关联关系，描画出中心IED的关联IED，根据IED间的虚端子输入输出关系，描画出IED间的连线及箭头的指向。

本发明所述虚端子连接关系信息图形描画形式为：描画通过采样值（SV）的APPID输入的虚端子连接详图，描画通过面向通用对象的变电站事件（GOOSE）的APPID输入的虚端子连接详图，描画通过采样值（SV）的APPID输出的虚端子连接详图，描画通过面向通用对象的变电站事件（GOOSE）的APPID输出的虚端子连接详图。

本发明所述图数据库采用一个图数据库来管理一张图与图内节点及节点间关系，所述节点为解析所述SCD配置文件所得的数据信息，所述节点间关系包括：包含、被包含、连接、被连接、使用、被使用。

本发明所述图数据库存储方式为所有解析的SCD配置文件数据点存储于节点集合中，所有节点间关系存储于节点关系集合，所有属性信息存储于属性集合内而形成一张由节点和关系组成的高度关联的网络图，建立图数据库索引，依照索引关系调用节点及节点间关系数据及属性。

本发明所述图数据库索引为节点集合、节点间关系集合与属性关系集合间的连接关系即从属关系。

本发明在SCD配置文件解析后将其中的IED按照不同业务类别进行划分，查看时可以根据业务关注点不同按照业务类别进行筛选，每一个业务类别下的IED展示的一级类别信息包括：关联IED的连接示意图、SV发送的数据集、GOOSE发送的数据集、IED接收的数据集。

本发明的SCD配置文件图形化展示，采用图表及矢量指针描述连接关系以直观、易阅读的方式将配置文件以图形化的形式展示给用户,便于智能变电站的校验,提高了智能变电站运行维护能力。

本发明面向IEC61850对SCD配置文件进行逻辑分类，最终目的是实现SCD配置文件中配置信息的分类和基于权限的智能变电站模型管理,不同业务具备不同的数据视图,不同的专业管理人员看到不同的数据配置内容。

本发明的SCD配置文件解析函数库为libxml2++。

本发明的数据库中的数据存储形式为SVG。

本发明内存中数据存储形式为NoSQL数据库的一种，即图形数据库 。

本发明中，SCD配置文件是智能变电站全站系统配置描述文件，描述了智能变电站内 IEC61850装置通信参 数信息，以及各IEC61850装置间的逻辑联系，智能变电站按SCD配置文件设定的规范和参数运行。

如图 1 所示，本发明的系统SCD配置文件解析及图形化流程图。

分为：Step 1 解析SCD配置文件特定节点；Step 2 将节点建立关联关系；Step 3将节点和节点关联关系存储到图数据库中；Step 4 描画目标图片并以SVG格式存储；Step5将SVG图片存储到数据库中；Step 6前台发送请求，服务器返回SVG结果，前台根据返回的SVG结果进行图形化描画渲染并显示。

如图1所示，Step 1为本发明的解析SCD配置文件特定节点，其中节点包含：IED、AccessPoint、ExtRef、ConnectAP、LDevice、LN、FCDA、SMV/GSE、LN0、DataSet、GSEControl/SampleValueControl，解析接口为：

//解析SCD配置文件

SCDParser::SCDParser (string &&filename, NodeParser &nodeparser)

: filename (filename), nodeParser (nodeparser), parser (nodeparser)

{

//解析SCD配置文件

parser.parse_file (filename);

}

如图1所示，Step 2为本发明的将解析的节点建立关联关系，节点间关联关系包含：包含、被包含、连接、被连接、使用、被使用。

调用接口为：

void Graph::buildRelationship()

{

//为节点建立关联关系

for (NodeBase *node : nodes_index_type[NodeBase::NodeType::NOD_TYPE_IED])

{

Query query (*this);

}

}

如图1所示，Step 4为发明的描画目标图片并以SVG格式保存，首先，描画中心IED，包括其名称、描述及包含的APPID；然后，根据IED间的关联关系，描画出中心IED的关联IED；最后，根据IED间的虚端子输入输出关系，描画出IED间的连线及箭头的指向。调用的接口为：

void Graph::drawSVG (string && filename, string && iedName)

{

//将文件保存为SVG格式

SVGWriter svg (std::move (filename));

//查找待描画的IED

NodeIED *ied = query.findIED (std::move (iedName));

//描画中心IED

IEDBlock *iedB = new IEDBlock (svg, std::move (ied->attr_name), std::move (ied->attr_desc));

iedB->addPort (* (new Port (svg, index_recieve_centre, "Receive", std::move (ied->attr_name), string (), 2, 5, 1)));

world.addIED (*iedB);

////描画关联IED

for (pair <NodeBase *, NodeBase *> ied_pair : ieds)

{

IEDBlock *iedC = new IEDBlock (svg, std::move (static_cast<NodeIED*> (ied_pair.first)->attr_name), std::move (static_cast<NodeIED *> (ied_pair.first)->attr_desc));

iedC->addPort (* (new Port (svg, map_index2[ied_pair.first], "Receive", std::move (static_cast<NodeIED *> (ied_pair.first)->attr_name),string (), 2, 5, 1)));

world.addIED (*iedC);

}

//建立关系

world.buildRelationship();

//开始描画

world.draw();

//SVG保存

svg.save();

}

如图2所示，本发明的功能架构图，设有IED列表图形化功能、IED逻辑连接关系图形化功能、虚端子详情图形化功能、智能装置数据关系图形化功能、主要对象属性图形化功能、通信子网信息图形化功能。

如图3所示，本发明的IED列表图形化结果。为所有IED展示列表信息，展示信息包括IED名称和描述信息以及IED的数量统计。

如图4所示，本发明的IED逻辑链接图形化结果。以网络拓扑图形式显示IED之间的数据流关系，被选中的IED处于居中的位置，周边与其关联的IED分别依次排在中心IED的两侧；以蓝线标识中心IED的数据输入，以棕色线标识中心IED的数据输入。即展示以某一选定IED0为中心，展示该选定IED和与之具有数据交换关系的IED1、IED2、…IEDn-1和IEDn的网络拓扑连接视图。

图5、图6是本发明的虚端子链接图形化实例图。虚端子连接采用端子列表的形式展示，形象直观、信息丰富。两个端子列表代表选定IED0和关联IED1所有具有数据交互关系的虚端子，端子列表中蓝色虚端子代表GOOSE，粉红色虚端子代表SV，虚端子列表之间用带箭头的直线连接，箭头的方向代表了数据流向，箭头两端用文字描述虚端子在各自IED中的描述。

图7是本发明的开入虚端子列表图形化实例图。特定IED具有数据交互关系的所有虚端子连线，该类型展示了本IED和所有具有数据交互关系的IED的虚端子连接，并提供表格方式展示详细信息，包括内部地址、外部地址、内部描述和外部描述信息。

图8是本发明的子网通信关系图图形化实例图。此功能展示SCD配置文件中各通信子网的基本信息，子网中的智能装置以及智能装置与子网间的连接关系。以依赖摩天轮的形式直观、清晰地显示各个智能装置与子网的连接关系。当一个智能装置被选中时，自动隐藏其他未被选中的智能装置，而只显示被选中的智能装置和子网的所属关系，并且以标注特殊颜色标记；当鼠标移动到一个子网上方时，显示该子网所包含的所有智能装置。

图9至图14是本发明的智能装置数据关系图形化实例。此功能展示智能装置之间的数据输入和数据输出的关系。数据输出：以某个IED的GOOSE发送为例，图9中的“数据集列表”列出的是此IED的100C这个APPID所能输出的所有虚端子，是一种能力的描述，如图9所示。

“输出虚端子列表”则表示实际输出的端子参照图10输出虚端子列表图形化实例。

图11至图13是本发明的数据输入部分，此部分分为三块:数据输入、外部控制块列表和外部数据集列表。数据输入展示的是输入到此IED的所有的虚端子的列表。外部控制块列表展示的是这些输入的虚端子所属的数据集及数据集所在的IED信息。外部数据集列表展示的是外部控制块的某个数据集所包含的所有虚端子。

图14是本发明的对象属性图形化部分，此功能以列表方式全面展示智能装置的各个属性，包括APPID、MAC地址、数据集描述、数据集名字和控制块名称信息。

本发明方法不仅能将SCD配置文件进行归档管理，还能将SCD配置文件自动解析并配保存到服务器数据库中，更重要的是本发明方法能在线展示SCD配置文件图形化解析结果，不用多次上传重复解析，基于B/S架构下，该发明还能能够提供SCD配置文件图形化处理结果的实时共享。按照业务、应用以及间隔的形式实现了不同业务具备不同的数据视图,不同的专业管理人员看到不同的数据配置内容。满足用户可方便地查看各种数据模型信息交互具体内容的需求，避免了传统人工手动查找所带来的出错风险，提高调试和维护的效率。

Claims (10)

1.一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法,其特征在于：采用B/S架构，将SCD配置文件上传至服务器，服务器解析SCD配置文件信息后，生成的可放缩矢量图片格式，并进行集中存储，客户端浏览器请求SCD配置文件，并请求SCD配置文件信息图形化展示类型，服务器根据请求结果进行响应；具体包括如下步骤 :

步骤一，SCD配置文件上传服务器，配置解析并存储到数据库中：

A、通过客户端浏览器将SCD配置文件上传至服务器并保存到数据库中；

B、服务器后台解析SCD配置文件，提取SCD配置文件信息；

C、结合IEC61850模型架构按照分间隔、分业务、分应用三类方式将扫描获得的SCD配置信息数据相关联的节点建立关联关系；

D、节点关联关系数据采用链表形式进行封装 ，暂存到内存中的图数据库中；

E、调用描画程序库描画图形化显示所需的图形，并保存为可缩放矢量图形图片格式；

F、将生成的可缩放矢量图形图片配置到服务器数据库中;

步骤二，前台客户端请求SCD配置文件信息，服务器相应并进行图形化展示；

A、服务器根据客户端请求显示的节点信息类型，提取节点关联关系的矢量关系图片；

B、前台客户端根据返回的可缩放矢量关系图片信息进行图形化渲染，进而进行图形化展示 。

2.根据权利要求 1 所述的一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法，其特征在于：所述可放缩矢量图片格式为SVG格式，所述图形化展示SCD配置文件的方法为前台浏览器根据服务器返回的SVG进行描画渲染，所述描画渲染后的图形为节点及有向标线相结合的形式。

3.根据权利要求 1 所述的一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法,其特征在于：所述采用B/S架构，进行线上服务器收集存储SCD配置文件信息，客户端访问SCD配置文件时，返回的是已经解析完成的SCD配置文件信息并图形化后的结果。

4.根据权利要求 1 所述的一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法,其特征在于：所述SCD配置文件，其节点信息包括：IED列表信息、IED逻辑连接关系信息、虚端子连接关系信息、通信子网关系信息、GOOSE以及SV网属性信息。

5.根据权利要求 1 所述的一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法,其特征在于：所述解析SCD配置文件配置信息分类方式为：分间隔，分业务，分应用，其中：

A.分间隔：进线间隔,分段间隔,电抗器间隔,主变间隔；

B.分业务：保护、测量与控制、在线监测、计量、公共；

C.分应用：遥信、遥测、遥控、保护事件、保护压板、保护定值、二次回路、通信配置。

6.根据权利要求 1 所述的一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法,其特征在于：所述矢量关系图片信息包括： IED逻辑连接关系信息和虚端子连接关系信息的矢量图信息与IED列表信息、 通信子网关系信息、GOOSE以及SV网属性信息的图表信息。

7.根据权利要求 1 所述的一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法,其特征在于：所述解析的SCD配置文件的节点及节点关系信息描画成图数据库的方式为：调用描画程序库将图形化显示所需的图形描画出来，对生成的图形采用可缩放矢量图形（SVG）格式加以保存；

所述图形描画形式为：IED列表信息、通信子网关系信息、GOOSE以及SV网属性信息为链表形式。

8.根据权利要求4 所述的一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法,其特征在于：所述IED逻辑连接关系信息的图形描画形式为：描画中心IED，包括其名称、描述及包含的APPID，根据IED间的关联关系，描画出中心IED的关联IED，根据IED间的虚端子输入输出关系，描画出IED间的连线及箭头的指向；

所述虚端子连接关系信息的图形描画形式为：描画通过采样值（SV）的APPID输入的虚端子连接详图，描画通过面向通用对象的变电站事件（GOOSE）的APPID输入的虚端子连接详图，描画通过采样值（SV）的APPID输出的虚端子连接详图，描画通过面向通用对象的变电站事件（GOOSE）的APPID输出的虚端子连接详图。

9.根据权利要求 1 所述的一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法,其特征在于：所述图数据库采用一个图数据库来管理一张图与图内节点和节点间关系，所述节点为解析所述SCD配置文件所得的数据信息，所述节点间关系包括：包含、被包含、连接、被连接、使用、被使用；

所述图数据库的存储方式为所有解析的SCD配置文件数据点存储于节点集合中，所有节点关系存储于节点关系集合，所有属性信息存储于属性集合内而形成一张由节点和关系组成的高度关联的网络图，建立图数据库索引，依照索引关系调用节点及节点间关系数据及属性，所述图数据库索引为节点集合、节点间关系集合与属性关系集合间的连接关系即从属关系。

10.根据权利要求 1 所述的一种基于B/S架构的图形化展示SCD配置文件的方法,其特征在于：所述SCD配置文件解析及图形化流程分为：Step 1 解析SCD配置文件特定节点；Step 2 将节点建立关联关系；Step 3 将节点和节点关联关系存储到图数据库中；Step 4描画目标图片并以SVG格式存储；Step 5将SVG图片存储到数据库中；Step 6前台发送请求，服务器返回SVG结果，前台根据返回的SVG结果进行图形化描画渲染并显示；

Step 1为解析SCD配置文件特定节点，其中节点包含：IED、AccessPoint、ExtRef、ConnectAP、LDevice、LN、FCDA、SMV/GSE、LN0、DataSet、GSEControl/SampleValueControl，解析接口为：

//解析SCD配置文件

SCDParser::SCDParser (string &&filename, NodeParser &nodeparser)

: filename (filename), nodeParser (nodeparser), parser (nodeparser)

{

//解析SCD配置文件

parser.parse_file (filename);

}

Step 2为将解析的节点建立关联关系，节点间关联关系包含：包含、被包含、连接、被连接、使用、被使用；

调用接口为：

void Graph::buildRelationship()

{

...

//为节点建立关联关系

for (NodeBase *node : nodes_index_type[NodeBase::NodeType::NOD_TYPE_IED])

{

Query query (*this);

...

}

}

Step 4为描画目标图片并以SVG格式保存，首先，描画中心IED，包括其名称、描述及包含的APPID；然后，根据IED间的关联关系，描画出中心IED的关联IED；最后，根据IED间的虚端子输入输出关系，描画出IED间的连线及箭头的指向；调用的接口为：

void Graph::drawSVG (string && filename, string && iedName)

{

//将文件保存为SVG格式

SVGWriter svg (std::move (filename));

//查找待描画的IED

NodeIED *ied = query.findIED (std::move (iedName));

//描画中心IED

IEDBlock *iedB = new IEDBlock (svg, std::move (ied->attr_name), std::move (ied->attr_desc));

iedB->addPort (* (new Port (svg, index_recieve_centre, "Receive", std::move (ied->attr_name), string (), 2, 5, 1)));

world.addIED (*iedB);

////描画关联IED

for (pair <NodeBase *, NodeBase *> ied_pair : ieds)

{

IEDBlock *iedC = new IEDBlock (svg, std::move (static_cast<NodeIED*> (ied_pair.first)->attr_name), std::move (static_cast<NodeIED *> (ied_pair.first)->attr_desc));

iedC->addPort (* (new Port (svg, map_index2[ied_pair.first], "Receive", std::move (static_cast<NodeIED *> (ied_pair.first)->attr_name),string (), 2, 5, 1)));

world.addIED (*iedC);

}

//建立关系

world.buildRelationship();

//开始描画

world.draw();

//SVG保存

svg.save();

}

所述功能架构图，设有IED列表图形化功能、IED逻辑连接关系图形化功能、虚端子详情图形化功能、智能装置数据关系图形化功能、主要对象属性图形化功能、通信子网信息图形化功能；

所述IED逻辑链接图形化结果，以网络拓扑图形式显示IED之间的数据流关系，被选中的IED处于居中的位置，周边与其关联的IED分别依次排在中心IED的两侧；以蓝线标识中心IED的数据输入，以棕色线标识中心IED的数据输入，即展示以某一选定IED0为中心，展示该选定IED和与之具有数据交换关系的IED1、IED2、…IEDn-1和IEDn的网络拓扑连接视图；

所述虚端子连接采用端子列表的形式展示，形象直观、信息丰富；两个端子列表代表选定IED0和关联IED1所有具有数据交互关系的虚端子，端子列表中蓝色虚端子代表GOOSE，粉红色虚端子代表SV，虚端子列表之间用带箭头的直线连接，箭头的方向代表了数据流向，箭头两端用文字描述虚端子在各自IED中的描述；

所述开入虚端子列表图形化中，特定IED具有数据交互关系的所有虚端子连线，该类型展示了本IED和所有具有数据交互关系的IED的虚端子连接，并提供表格方式展示详细信息，包括内部地址、外部地址、内部描述和外部描述信息；

所述子网通信关系图图形化中，展示SCD配置文件中各通信子网的基本信息，子网中的智能装置以及智能装置与子网间的连接关系；以依赖摩天轮的形式直观、清晰地显示各个智能装置与子网的连接关系；当一个智能装置被选中时，自动隐藏其他未被选中的智能装置，而只显示被选中的智能装置和子网的所属关系，并且以标注特殊颜色标记；当鼠标移动到一个子网上方时，显示该子网所包含的所有智能装置；

所述智能装置数据关系图形化中，展示智能装置之间的数据输入和数据输出的关系；数据输出：以某个IED的GOOSE发送为例， “数据集列表”列出的是此IED的100C这个APPID所能输出的所有虚端子，是一种能力的描述；

所述数据输入部分，此部分分为三块:数据输入、外部控制块列表和外部数据集列表；数据输入展示的是输入到此IED的所有的虚端子的列表；外部控制块列表展示的是这些输入的虚端子所属的数据集及数据集所在的IED信息；外部数据集列表展示的是外部控制块的某个数据集所包含的所有虚端子；

所述对象属性图形化部分，以列表方式全面展示智能装置的各个属性，包括APPID、MAC地址、数据集描述、数据集名字和控制块名称信息。