CN107450906A - 一种用能信息采集系统配电接线图的绘制方法 - Google Patents
一种用能信息采集系统配电接线图的绘制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用能信息采集系统配电接线图的绘制方法，1、解析XML文档，得到各个图元的原始数据以及记录其缩放或旋转操作的图形数据，通过对图元原始数据和图形数据的比较计算得到图元的缩放系数，利用几何计算得到图元的绘图中心点坐标；2、基于canvas API，若图元旋转角度为0，则计算图元的绝对坐标；若图元旋转角度不为0，则计算图元的相对坐标；并将计算得到的新的图元输入参数存入对象数组；3、遍历对象数组，逐一绘制图元对象元素。本发明避免了现有绘图方法存在的修改图形易出错、页面载入速度慢等弊端，提高了页面的载入速度，为系统维护人员绘制以及修改图形带来便利。
Description
技术领域
本发明涉及用能信息采集系统技术领域，特别涉及一种基于canvas API的用能信息采集系统配电接线图的绘制方法。
背景技术
配电接线图是进行电力系统分析和电网管理的基础，它可以直观地展示电力系统的运行状态。在用能信息采集系统中，配电接线图要被绘制在Web页面上，使得系统维护人员在了解用能信息时，可以对电力系统的接线情况和运行状况有直观的了解。目前，在用能信息采集系统的Web页面上绘制配电接线图的方法，主要是基于SVG、使用XML格式定义图形，在绘制图形时，SVG元素直接嵌入到页面程序中。
上述方法存在如下缺点：由于SVG元素直接嵌入到页面程序中，一旦需要修改图形、就必须修改页面程序，容易造成页面程序错误，增大系统的安全风险；在SVG中，每个被绘制的图形均被视为对象，由于SVG要加载到DOM中，一旦绘制的图形对象过多，SVG便会降级，页面的载入速度和渲染速度将会减慢，影响采集系统操作人员的用户体验。
发明内容
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出了一种基于canvas API的用能信息采集系统配电接线图的绘制方法，采集系统主站对载入的配电接线图XML文档进行数据解析，基于canvas API工具在浏览器Web页面上绘制配电接线图，直观地展示电力系统的运行状况。
本发明所采用的技术方案如下：
步骤1、在浏览器Web页面上载入并解析配电接线图XML文档，得到各个图元的原始数据以及记录其缩放或旋转操作的图形数据，通过对图元原始数据和图形数据的比较计算得到图元的缩放系数，利用几何计算得到图元的绘图中心点坐标；
步骤2、基于canvas API，若图元旋转角度为0，则计算图元的绝对坐标；若图元旋转角度不为0，则计算图元的相对坐标；并将计算得到的新的图元输入参数存入对象数组；
步骤3、遍历对象数组，逐一绘制图元对象元素。
每个图元都是由基础图元组合而成，基础图元类型包括四种：线line、圆circle、矩形rect和文本text，每个图元都以其外接矩形的中心点为基准点。绝对坐标指相对于canvas画布左上角坐标原点的坐标，相对坐标指相对于组合图元外接矩形中心点的坐标。
进一步，步骤1所采用的具体方案如下：
1.1、解析XML文档，得到各个图元的原始数据以及记录其缩放或旋转操作的图形数据，包括：图形宽度component.width和图形高度component.height，图元宽度object.width和图元高度object.height；图形外接矩形左上角端点的绝对坐标component.posx/component.posy，图元旋转角度component.rotate，以及各基础图元的宽度childs[j].width、高度childs[j].height、半径值childs[j].r、相对坐标childs[j].posxr/childs[j].posyr和绝对坐标childs[j].posxa/childs[j].posya。
1.2、通过图元数据和图形数据的比较分析，计算得到各个图元的缩放系数，缩放系数的计算公式为：
其中，object为图元对象，component为经过缩放或旋转操作后的图元对象(即图形对象)。
1.3、在Web页面上设置canvas画布，canvas画布是以左上角为坐标原点，根据解析得到的图形的外接矩形左上角端点的绝对坐标值，利用几何计算得到图元的绘图中心点坐标this.xx/this.yy，计算公式如下：
this.xx＝component.posx+component.width/2；
this.yy＝component.posy+component.height/2。
其中，this.xx为图元绘图中心点的X坐标；this.yy为图元绘图中心点的Y坐标。
进一步，步骤2所采用的具体方案如下：
2.1、如果图元旋转角度component.rotate为0，则计算缩放后的图元的绝对坐标：
若图元类型为矩形rect，则图元左上角端点的绝对坐标以及宽度和高度为：
childs[j].posxa＝childs[j].posxr*pscale+this.xx；
childs[j].posya＝childs[j].posyr*pscale+this.yy；
childs[j].width＝childs[j].width*pscale；
childs[j].height＝childs[j].height*pscale；
若图元类型为圆circle，则圆心的绝对坐标和半径为：
childs[j].posxa＝childs[j].posxr*pscale+this.xx；
childs[j].posya＝childs[j].posyr*pscale+this.yy；
childs[j].r＝childs[j].r*pscale；
若图元类型为线line，则图元第一点和第二点的绝对坐标为：
childs[j].pos1xa＝childs[j].pos1xr*pscale+this.xx；
childs[j].pos1ya＝childs[j].pos1yr*pscale+this.yy；
childs[j].pos2xa＝childs[j].pos2xr*pscale+this.xx；
childs[j].pos2ya＝childs[j].pos2yr*pscale+this.yy；
2.2、如果图元旋转角度component.rotate不为0，则计算缩放后的图元的相对坐标：
若图元类型为矩形rect，则图元左上角端点的相对坐标以及宽度和高度：
childs[j].posxr＝childs[j].posxr*pscale；
childs[j].posyr＝childs[j].posyr*pscale；
childs[j].width＝childs[j].width*pscale；
childs[j].height＝childs[j].height*pscale；
若图元类型为圆circle，则圆心的相对坐标和半径为：
childs[j].posxr＝childs[j].posxr*pscale；
childs[j].posyr＝childs[j].posyr*pscale；
childs[j].r＝childs[j].r*pscale；
若图元类型为线line，则图元第一点和第二点的相对坐标为：
childs[j].pos1xr＝childs[j].pos1xr*pscale；
childs[j].pos1yr＝childs[j].pos1yr*pscale；
childs[j].pos2xr＝childs[j].pos2xr*pscale；
childs[j].pos2yr＝childs[j].pos2yr*pscale。
其中，childs[j]为图元数组中的各个基础图元，childs.length为图元数组中基础图元的个数，pscale为缩放系数。
若基础图元类型childs.type为矩形rect，则childs[j].posxa/childs[j].posya为矩形左上角端点的x/y绝对坐标，childs[j].posxr/childs[j].posyr为矩形左上角端点的x/y相对坐标，childs[j].width和childs[j].height分别为矩形的宽度和高度。
若基础图元类型childs.type为圆circle，则childs[j].posxa/childs[j].posya为圆心的x/y绝对坐标，childs[j].posxr/childs[j].posyr为圆心的x/y相对坐标，childs[j].r为圆的半径。
若基础图元类型childs.type为线line，则childs[j].pos1xa/childs[j].pos1ya为直线起点的x/y绝对坐标，childs[j].pos2xr/childs[j].pos2yr为直线终点的x/y相对坐标。
新的图元参数体现的是各个基础图元相对于canvas画布的绝对坐标值。
进一步，步骤3所采用的具体方案如下：
3.1、基于canvas API的绘图函数循环判断每个对象元素类型childs.type的值，若为圆circle，则调用canvas提供的arc函数根据对象属性绘制图形；若为线line，则调用canvas提供的moveTo、lineTo函数根据对象属性绘制图形；若为矩形rect，则调用canvas提供的rect函数根据对象属性绘制图形；若为文本text，则调用canvas提供的fillText函数根据对象的属性填充字体。
3.2、若图元旋转角度为0，则直接遍历数组进行绘制；
3.3、若图元旋转角度不为0，则需调用canvas提供的translate函数将画布坐标原点移动至图元外接矩形中心点处，再调用canvas提供的rotate函数将画布旋转相应的角度，待绘制完成后，再将画布按相反方向旋转相应角度，最后将画布移动至起始点处，以实现带有旋转角度的图元的绘制。遍历对象数组的所有对象，完成配电接线图的绘制。
本发明的有益效果：
1)利用解析XML文档得到的图形数据，在系统主站端采用基于canvas API工具的配电接线图绘制方法，能够在浏览器页面上自动绘制配电接线图，避免了现有绘图方法存在的修改图形易出错，页面载入速度慢等弊端，提高了页面的载入速度，为系统维护人员绘制以及修改图形带来便利。
2)通过载入XML文档，对XML数据进行解析，利用解析得到的数据在Web页面中直接进行图形绘制，避免了将XML数据直接嵌入到页面程序中的缺陷，如需修改图形，可直接修改XML文档，避免了重新调整页面程序；在绘制含有大量对象的图形时，通过使用canvasAPI，可以在不影响DOM的情况下快速绘制，加快了Web页面的载入速度。
附图说明
图1是本发明的配电接线图绘制流程图；
图2是本发明实施例的配电接线图图元。
具体实施方式
下面结合附图，具体说明本发明的实施方式。
本发明所述用电信息采集系统包括智能电能表、采集终端/集中器及采集系统主站，采集系统主站包括采集系统前置机、采集系统相关服务模块及主站Web应用。通过主站Web应用，用户可以从浏览器配电监测模块查看配电接线图，对电力系统的运行状况进行直观的了解。
本发明配电接线图绘制方法是基于canvas API工具实现的，该工具提供了基本图元绘制方法，比如：线、圆、矩形、文本等，配电接线图可以认为是由线、圆、矩形、文本等基本元素组合成的。首先根据解析XML文档得到的数据，计算各个图元基本元素的相对canvas画布的绝对坐标，其次将其存入对象数组，然后通过canvas提供的arc函数、moveTo函数、lineTo函数、rect函数、translate函数、rotate函数，封装绘制配电接线图的函数。
基于上述原理，如图1所示，配电接线图的绘制过程如下：
步骤1、在浏览器Web页面上载入并解析XML文档，得到各个图元的原始数据以及记录其缩放或旋转操作的图形数据，通过对图元数据和图形数据的比较计算得到图元的缩放系数，利用几何计算得到图元的绘图中心点坐标；
步骤2、基于canvas API，采用不同的方式(若图元旋转度为0，则计算图元的绝对坐标；若图元旋转度不为0，则计算图元的相对坐标)确定新的输入参数并将其存入对象数组；
步骤3、遍历对象数组，逐一绘制图元对象元素。
下面以绘制开关图元为例，说明本发明的具体实施过程：
首先，解析XML文档得到如下数据：
通过以下公式计算图元的缩放系数：
通过以下公式计算图形外接矩形中心点坐标：
this.xx＝component.posx+component.width/2；
this.yy＝component.posy+component.height/2。
因为旋转角度为0，所以由各基础图元的相对坐标计算其在canvas画布中的绝对坐标值：
通过计算得到基础图元在canvas画布中的绝对坐标值为：
遍历数组对象，调用基于canvas API封装的绘图函数，在canvas画布上绘制图元，如图2所示。因为旋转角度为0，则直接遍历数组进行绘制，最终可完成用能信息采集系统配电接线图的绘制。
Claims (4)
1.一种用能信息采集系统配电接线图的绘制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、在浏览器Web页面上载入并解析配电接线图XML文档，得到配电接线图各个图元的原始数据以及记录其缩放或旋转操作的图形数据，通过对图元原始数据和图形数据的比较计算得到图元的缩放系数，利用几何计算得到图元的绘图中心点坐标；
步骤2、基于canvas API，若图元旋转角度为0，则计算图元的绝对坐标；若图元旋转角度不为0，则计算图元的相对坐标；并将计算得到的新的图元输入参数存入对象数组；
步骤3、遍历对象数组，逐一绘制图元对象元素。
2.根据权利要求1所述的一种用能信息采集系统配电接线图的绘制方法，其特征在于，步骤1所采用的方法如下：
1.1、解析XML文档，得到各个图元的原始数据以及记录其缩放或旋转操作的图形数据，包括：图形宽度component.width和图形高度component.height，图元宽度object.width和图元高度object.height；图形外接矩形左上角端点的绝对坐标component.posx/component.posy，图元旋转角度component.rotate，以及各基础图元的宽度childs[j].width、高度childs[j].height、半径值childs[j].r、相对坐标childs[j].posxr/childs[j].posyr和绝对坐标childs[j].posxa/childs[j].posya；
1.2、通过图元数据和图形数据的比较分析，计算得到各个图元的缩放系数，计算公式为：
<mrow>
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</mrow>
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<mo>)</mo>
</mrow>
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</mrow>
1.3、在Web页面上设置canvas画布，canvas画布是以左上角为坐标原点，根据解析得到的图形外接矩形左上角端点的绝对坐标值，利用几何计算得到图元的绘图中心点坐标this.xx/this.yy，计算公式如下：
this.xx＝component.posx+component.width/2；
this.yy＝component.posy+component.height/2。
3.根据权利要求1所述的一种用能信息采集系统配电接线图的绘制方法，其特征在于，步骤2所采用的方法如下：
2.1、如果图元旋转角度component.rotate为0，则计算缩放后的图元的绝对坐标：
若图元类型为矩形rect，则图元左上角端点的绝对坐标以及宽度和高度为：
childs[j].posxa＝childs[j].posxr*pscale+this.xx；
childs[j].posya＝childs[j].posyr*pscale+this.yy；
childs[j].width＝childs[j].width*pscale；
childs[j].height＝childs[j].height*pscale；
若图元类型为圆circle，则圆心的绝对坐标和半径为：
childs[j].posxa＝childs[j].posxr*pscale+this.xx；
childs[j].posya＝childs[j].posyr*pscale+this.yy；
childs[j].r＝childs[j].r*pscale；
若图元类型为线line，则图元第一点和第二点的绝对坐标为：
childs[j].pos1xa＝childs[j].pos1xr*pscale+this.xx；
childs[j].pos1ya＝childs[j].pos1yr*pscale+this.yy；
childs[j].pos2xa＝childs[j].pos2xr*pscale+this.xx；
childs[j].pos2ya＝childs[j].pos2yr*pscale+this.yy；
2.2、如果图元旋转角度component.rotate不为0，则计算缩放后的图元的相对坐标：
若图元类型为矩形rect，则图元左上角端点的相对坐标以及宽度和高度：
childs[j].posxr＝childs[j].posxr*pscale；
childs[j].posyr＝childs[j].posyr*pscale；
childs[j].width＝childs[j].width*pscale；
childs[j].height＝childs[j].height*pscale；
若图元类型为圆circle，则圆心的相对坐标和半径为：
childs[j].posxr＝childs[j].posxr*pscale；
childs[j].posyr＝childs[j].posyr*pscale；
childs[j].r＝childs[j].r*pscale；
若图元类型为线line，则图元第一点和第二点的相对坐标为：
childs[j].pos1xr＝childs[j].pos1xr*pscale；
childs[j].pos1yr＝childs[j].pos1yr*pscale；
childs[j].pos2xr＝childs[j].pos2xr*pscale；
childs[j].pos2yr＝childs[j].pos2yr*pscale。
4.根据权利要求1所述的一种用能信息采集系统配电接线图的绘制方法，其特征在于，步骤3所采用的方法如下：
3.1、基于canvas API的绘图函数循环判断每个基础图元类型childs.type的值，若为圆circle，则调用canvas提供的arc函数根据对象属性绘制图形；若为线line，则调用moveTo、lineTo函数根据对象属性绘制图形；若为矩形rect，则调用rect函数根据对象属性绘制图形；若为文本text，则调用fillText函数根据对象属性填充字体；
3.2、若图元旋转角度为0，则直接遍历数组进行绘制；
3.3、若图元旋转角度不为0，则需调用canvas提供的translate函数将画布坐标原点移动至图元外接矩形中心点处，再调用canvas提供的rotate函数将画布旋转相应的角度，待绘制完成后，再将画布按相反方向旋转相应角度，最后将画布移动至起始点处，以实现带有旋转角度的图元的绘制。
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| CN107450906B (zh) | 2020-07-31 |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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