CN108427823A - 一种基于图形布局和拓扑服务的低压台区自动生成技术 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于图形布局和拓扑服务的低压台区自动生成技术，能够有效解决低压台区中设备多而繁杂的问题,高效模拟和对应低压台区中的设备间的各种关系，并且能够完成对模拟创建的单个拓扑关系或整个拓扑网络进行高效的自我校验,能够简化台区的管理工作，保证数据的一致性，安全性及准确性。本自动生成技术主要是剥离了电力业务上的繁杂专业元素，在图形的层面上对大规模和杂乱的设备进行管理，而且完整的拓扑关系网络能够有效的保证成图的准确性和模拟电力输电的关系，低压台区图自动生成是按照拓扑的连接顺序依次通过自动成图算法进行位置计算，同时会计算图形间的碰撞和间距，能够保证成图的快速和美观。

Description

一种基于图形布局和拓扑服务的低压台区自动生成技术

技术领域

本发明具体涉及一种基于图形布局和拓扑服务的低压台区自动生成技术，属于信息技术领域。

背景技术

低压台区是整个供配电网络的末端，是电力网络中精细规范化规范的重点，沿布台区中的低压设备具有种类多，数量多，分布混杂无序的特点。目前，部分企业通过手动绘制台区专题图来实现来加强低压台区的管理，但是人工收集沿布设备并手动绘制台区图非常耗费人力、时间，同时无法保证能够在绘制准确的对应沿布中设备的真实信息，会造成电系图中数据、图形不一致的隐患。

发明内容

一种基于图形布局和拓扑服务的低压台区自动生成技术包括：数据转换模块，数据校验模块，图形布局模块及拓扑服务模块。

数据转换模块主要提供数据转换功能，模块提供了标准的图形结构和转换接口，可用于灵活配置和拓展对各类型设备类型数据的支持。

数据校验模块主要是定义了关于数据完整性、一致性及安全性的规范准则，模块提供了统一的接口对布局的设备数据进行校验以保证信息的准确性。

图形布局模块采用由分治算法、贪心算法和回溯算法综合衍生的技术的布局算法，布局后的图形具有分布均匀规则化、连边交叉最小化、连边直线最少拐点化的特点，而算法还具有高效支持大规模数据性和高灵活可配置性等特点，能够有效解决低压沿布中设备多而繁杂的问题，同时高灵活的配置也能支持不同网省地市对低压台区图的成图效果的要求和个性化方案。

拓扑服务模块能够高效模拟建立低压台区中的设备间的各种关系，同时能利用数据校验模块的拓扑校验功能完成对拓扑关系的分析校验和简单的自我修复。

基于图形布局和拓扑服务的低压台区自动生成技术的调用包括以下步骤：

步骤1：逻辑图系统或者是相关平台调用低压台区图自动生成服务的接口，并传入低压沿布上的所有设备数据和布局算法的配置。

步骤2：在服务器中低压台区图自动生成服务接受到来自平台的布局请求后，先为请求创建一个自动布局的实例并且调用实例的初始化接口加载传入的配置参数进行布局前的预设置。

步骤3：自动布局的实例完成初始化后，数据转换模块中的统一转换接口自动被调用，统一转换接口能够自动通过传入的设备类型和结构信息调用对应的解析方法，完成对设备的图形、属性以及拓扑的转换和缓存工作。

步骤4：数据校验会分两个部分一次完成；第一个部分，校验模块会对所有转换后的图形进行图形完整性、一致性，重要属性的必要性及准确性进行校验，重要属性的校验规则和制定都能通过配置来指定，第二部分，则是对转换后的拓扑建立完整的拓扑网络，然后分析校验出不规则拓扑和孤岛网络中对应的设备。

步骤5：调用核心布局算法，算法需要输入转换后的设备数据结构集合和构建好的拓扑网络，算法自动创建一个基于平面坐标的图，然后分析出设备数据结构集合中的起始设备并放至在起始位置的指定坐标位置，然后基于拓扑服务模块对下一个设备数据进行布局放置，每次布局一个设备数据后对其拓扑服务获取的后续设备进行一致的处理。

步骤6：核心布局算法调用完成后，调用辅助的线布局算法，对线类设备进行简单的调整，例如避让、横平竖直等。

步骤7：整个布局完成后，再次调用数据转换模块，将图形、属性和拓扑信息重新转换回原数据类型。

步骤8：自动布局实例完成布局调用返回布局后的数据然后由服务将数据返回。

步骤9：至此布局完成，逻辑图系统或者相关平台能获取到布局后的数据，调用自己的渲染显示功能进行展示。

其中：

步骤3中的数据转换支持不同类型的数据，在接受数据后由自动布局服务自动进行判断然后调取对应的解析服务，使得自动布局服务具有更高的灵活性和可扩展型。

步骤4中的数据校验过程能够确保下一步骤中的布局的准确性，校验对校验结果进行了定级，分别定位：警告、普通、严重三个级别，普通的错误数据不会影响自动布局效果，而是可能设备存在不合理或者不合适的地方，普通和严重则表示数据存在错误而且会影响后续的布局，同时自动布局服务也会停止后续步骤直接反馈校验结果。

有益效果

解决目前低压台区手动绘制的效率低、工作量大、无法保证设备真实信息和图形一致性的问题。

附图说明

图1为基于图形布局和拓扑服务的低压台区自动生成的案例。

图2基于图形布局和拓扑服务的低压台区自动生成的示意图。

具体实施方式

本发明的方法是基于具有完整拓扑关系的图形数据，融入低压台区的电力业务知识，在保证电力业务的前提下有效的通过图形布局算法将低压台区图高效整洁的展示出来，具体实施如下：

步骤1).客户端请求进行对低压台区进行布局，并将G I S库中的设备信息通过请求传递到服务器；实施过程参照附图2。

步骤2).服务器获取请求后，启动低压台区图的布局实例，调用数据格式的转换，将G I S相关的设备信息转换成图形图元信息。

步骤3).数据格式转换完成后，会对转换后的数据进行校验，如果数据在图形、拓扑和属性都满足要求后，则进行下一步骤的建立拓扑；否则停止布局操作，反馈校验的错误信息。

步骤4).对校验后的图形数据建立一套完整的拓扑网络，该网络能完整的描述图形图元与图元间的关系。

步骤5).调用低压台区图布局算法，算法能自动分析出起始设备，并DFS的方式逐一对图形图元进行位置的计算和碰撞的检测，直至所有图形图元都完成的布局。

步骤6).布局算法完成调用后，布局实例将布局结果由服务器返回给客户端。

步骤7).客户端收到响应后，请求结束。最终布局的效果是台区图以变压器为起点，由主线直线布局，支线均匀分布在主线两侧，图形的布局保持横平竖直，并且尽可能的保证线设备不交叉或少交叉。客户端在渲染展示图纸的同时会自动计算标注内容和位置，最终效果图如附图1，其中文字如“B01”为低压电杆的标注。

Claims (3)

1.一种基于图形布局和拓扑服务的低压台区自动生成技术，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)逻辑图系统或者是相关平台调用低压台区图自动生成服务的接口，并传入低压沿布上的所有设备数据和布局算法的配置；

步骤2)在服务器中低压台区图自动生成服务接受到来自平台的布局请求后，先为请求创建一个自动布局的实例并且调用实例的初始化接口加载传入的配置参数进行布局前的预设置；

步骤3)自动布局的实例完成初始化后，数据转换模块中的统一转换接口自动被调用，统一转换接口能够自动通过传入的设备类型和结构信息调用对应的解析方法，完成对设备的图形、属性以及拓扑的转换和缓存工作；

步骤4)数据校验会分两个部分一次完成；第一部分，校验模块会对所有转换后的图形进行图形完整性、一致性，重要属性的必要性及准确性进行校验，重要属性的校验规则和制定都能通过配置来指定，第二部分，则是对转换后的拓扑建立完整的拓扑网络，然后分析校验出不规则拓扑和孤岛网络中对应的设备。

步骤5)调用核心布局算法，算法需要输入转换后的设备数据结构集合和构建好的拓扑网络，算法自动创建一个基于平面坐标的图，然后分析出设备数据结构集合中的起始设备并放至在起始位置的指定坐标位置，然后基于拓扑服务模块对下一个设备数据进行布局放置，每次布局一个设备数据后对其拓扑服务获取的后续设备进行一致的处理；

步骤6)核心布局算法调用完成后，调用辅助的线布局算法，对线类设备进行简单的调整，例如避让、横平竖直；

步骤7)整个布局完成后，再次调用数据转换模块，将图形、属性和拓扑信息重新转换回原数据类型；

步骤8)自动布局实例完成布局调用返回布局后的数据然后由服务将数据返回；

步骤9)至此布局完成，逻辑图系统或者相关平台能获取到布局后的数据，调用自己的渲染显示功能进行展示。

2.如权利要求1所述自动生成技术，其特征在于，步骤3)中的数据转换支持不同类型的数据，在接受数据后由自动布局服务自动进行判断然后调取对应的解析服务，使得自动布局服务具有更高的灵活性和可扩展型。

3.如权利要求1所述自动生成技术，其特征在于，步骤4)中的数据校验过程能够确保下一步骤中的布局的准确性，校验对校验结果进行了定级，分别定位：警告、普通、严重三个级别，普通的错误数据不会影响自动布局效果，而是设备存在不合理或者不合适的地方，普通和严重则表示数据存在错误而且会影响后续的布局，同时自动布局服务也会停止后续步骤直接反馈校验结果。