CN109460911A - 一种电力设备的路径图绘制方法及装置 - Google Patents

一种电力设备的路径图绘制方法及装置 Download PDF

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CN109460911A CN201811273709.3A CN201811273709A CN109460911A CN 109460911 A CN109460911 A CN 109460911A CN 201811273709 A CN201811273709 A CN 201811273709A CN 109460911 A CN109460911 A CN 109460911A
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李猛
刘晔
刘海
王磊
孙伟忠
何永健
毛加斌
张其林
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Abstract

本申请提供一种电力设备的路径图绘制方法及装置，包括：将电力设备的地理坐标分成主线组与支线组，根据地理坐标获取投影坐标，根据投影坐标构造电力设备点图层，并将电力设备点图层中各个分组中的电力设备抽象成坐标点，分别连接主线组与各支线组各个坐标点，构造得到电力设备的初步路径；遍历各个支线组中的电力设备的初步路径的首末端点，当某一个支线路径的一个端点距离主线或其他支线路径中的某一个电力设备的坐标点最近时，将该端点连接到该电力设备上。因此，有效减少支线与主线首尾相连和/或支线与支线首尾相连的情况，绘制的电力设备的路径图条理清晰，有利于对电力设备的路径精细化分析，且可让使用者快速定位电力设备的位置。

Description

一种电力设备的路径图绘制方法及装置
技术领域
本申请属于电力系统领域，具体涉及一种电力设备的路径图绘制方法及装置。
背景技术
随着电力系统信息化的发展，电力设备的地理信息越来越多的收集在信息系统中，以便于在使用信息系统时能定位电力设备，为后期电力设备的运维提供便利。
其中，电力设备的地理信息导入信息系统中后，需要在系统内部对电力设备的坐标信息抽象成坐标点后，再将坐标点进行连接绘制成路径图。电力设备的路径分为主线与支线，其中，主线是电子设备中占主导地位的线路，支线是指围绕主线，扩大服务范围的辅助线路。现有绘制电力设备路径图的方法是将抽象成的坐标点依次连接，形成如图1所示的电力设备路径图。这种情况下，通过查询该路径图，即可实现对电力设备的定位。
但是通过现有的方法绘制路径图时，由于是将各个坐标点依次连接，往往会出现支线中的坐标点与主线中的坐标点相连接，造成支线与主线出现首尾相连的情况，如图1中所示的主线与支线A相连接；有时也会出现支线与支线首尾相连的情况，如图1中所示的支线B中，出现首尾相连的情况。因此，现有的成图方法绘制出的电力设备的路径图往往看上去比较杂乱，导致不能够对电力设备的路径精细化分析，也不便于使用者根据该路径图快速定位电力设备的位置。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种电力设备的路径图绘制方法及装置，以解决在现有技术中，通过现有的方法绘制的路径图往往会出现支线与主线和/或支线与支线首尾相连的情况的问题。
一种电力设备的路径图绘制方法，包括：
接收GPS测绘的电力设备的地理坐标，将所述地理坐标与预设的电力设备编号一一对应；
将所述地理坐标与预设的电力设备编号分成主线组与支线组；
提取主线组与各支线组的所述地理坐标，根据所述地理坐标获取投影坐标，根据投影坐标构造电力设备点图层；
将所述电力设备点图层中各个分组中的电力设备抽象成坐标点，并按照所述坐标点的输入顺序分别连接所述主线组与各支线组各个坐标点，构造得到电力设备的初步路径；
遍历各个支线组中的电力设备的初步路径的首末端点，将每一个支线路径中的目标端点连接到与所述目标端点分属于不同的支线路径或主线路径，并且与所述目标端点距离最近的电力设备上，绘制成电力设备的路径图，其中目标端点为各个支线路径中的首端点或末端点。
优选地，在所述遍历所有支线组中的电力设备的路径的首末端点之后，还包括：
判断是否存在不同的支线路径形成的闭环，所述闭环由所述不同的支线路径首尾相连而成；
若存在闭环，则将支线路径与支线路径首尾相连的任意一处打断，解除所述闭环，形成新的支线路径。
优选地，所述电力设备编号包括设备编码和/或设备信息。
优选地，判断是否存在不同的支线路径形成的闭环包括：
建立容器用于若干存放组，各个存放组用于存放支线与支线的连接信息；
利用FeatureCursor游标线路的FeatureClass筛选出各个支线的线要素，对于线要素进行遍历，判断是否存在不同的支线路径形成的闭环。
优选地，加载线路的FeatureClass并进行编辑；
遍历订正后的线路的连接信息并构造出线要素；
当遍历完成后，停止编辑将FeatureClass保存成ShapeFile文件格式；
通过线路输出层可查看线路的信息。
优选地，所述将电力设备的地理坐标转成投影坐标包括：
通过调用ArcEngine，将电力设备的地理坐标转化为投影坐标。
优选地，所述将各个分组中的电力设备抽象成点并按照输入顺序连接包括：
通过调用ArcGIS Engine SDK，将电力设备抽象成点，将主线上的点以及各个支线上的点分别按照输入顺序进行连接。
本申请还提供一种电力设备的路径图绘制装置，包括：
接收模块，用于接收GPS测绘的电力设备的地理坐标，将所述地理坐标与预设的电力设备编号一一对应；
分组模块，用于将所述地理坐标与预设的电力设备编号分成主线组与支线组；
提取模块，用于提取主线组与各支线组的所述地理坐标，根据所述地理坐标获取投影坐标，根据投影坐标构造电力设备点图层；
第一绘制模块，用于将所述电力设备点图层中各个分组中的电力设备抽象成坐标点，并按照所述坐标点的输入顺序分别连接所述主线组与各支线组各个坐标点，构造得到电力设备的初步路径；
第二绘制模块，用于遍历各个支线组中的电力设备的初步路径的首末端点，将每一个支线路径中的目标端点连接到与所述目标端点分属于不同的支线路径或主线路径，并且与所述目标端点距离最近的电力设备上，绘制成电力设备的路径图，其中目标端点为各个支线路径中的首端点或末端点。
优选地，所述第二绘制模块包括：
判断模块，用于判断是否存在不同的支线路径形成的闭环，所述闭环由所述不同的支线路径首尾相连而成，若存在闭环，则将支线路径与支线路径首尾相连的任意一处打断，解除所述闭环，形成新的支线路径。
优选地，所述第二绘制模块还包括：
建立模块，用于建立容器用于若干存放组，各个存放组用于存放支线与支线的连接信息，利用FeatureCursor游标线路的FeatureClass筛选出各个支线的线要素，对于线要素进行遍历，判断是否存在不同的支线路径形成的闭环。
由以上方案可知，本申请提供一种电力设备的路径图绘制方法及装置，其中绘制方法包括：接收GPS测绘的电力设备的地理坐标，将所述地理坐标与预设的电力设备编号一一对应；将所述地理坐标与预设的电力设备编号分成主线组与支线组；提取主线组与各支线组的所述地理坐标，根据所述地理坐标获取投影坐标，根据投影坐标构造电力设备点图层；将所述电力设备点图层中各个分组中的电力设备抽象成坐标点，并按照所述坐标点的输入顺序分别连接所述主线组与各支线组各个坐标点，构造得到电力设备的初步路径；遍历各个支线组中的电力设备的初步路径的首末端点，将每一个支线路径中的目标端点连接到与所述目标端点分属于不同的支线路径或主线路径，并且与所述目标端点距离最近的电力设备上，绘制成电力设备的路径图，其中目标端点为各个支线路径中的首端点或末端点。
因此，本申请的路径图绘制方法是将每一个支线路径的一个端点连接到除了自己所属于支线路径之外且离它最近的电力设备上，也就是说当某一个支线路径的一个端点距离主线中的某一个电力设备的坐标点最近时，或者当某一个支线路径的一个端点距离其他支线路径的的某一个电力设备的坐标点最近时，将该端点连接到该电力设备上。因此只要一个端点连接在除了自己所属于支线路径之外的电力设备上，能够有效减少支线与主线首尾相连和/或支线与支线首尾相连的情况，绘制的电力设备的路径图条理清晰，有利于对电力设备的路径精细化分析，且可让使用者快速定位电力设备的位置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为利用现有的电力设备的路径图绘制方法制成的电力设备路径图；
图2为本申请提供的一种电力设备的路径图绘制方法中，电力设备点图层以线路类型进行分组后构造的初步路径的示意图；
图3为本申请提供的一种电力设备的路径图绘制方法中，绘制的电力设备的路径图的示意图；
图4为本申请提供的一种电力设备的路径图绘制方法中，支线路径存在闭环的示意图；
图5为本申请提供的一种电力设备的路径图绘制方法中，对支线路径的闭环进行处理的示意图；
图6为本申请提供的一种电力设备的路径图绘制方法中，解除支线路径的闭环后得到的线路的示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
为了解决在现有技术中，通过现有的方法绘制的路径图往往会出现支线与主线和/或支线与支线首尾相连的情况的问题，本发明提供了一种电力设备的路径图绘制方法。
一种电力设备的路径图绘制方法，包括：接收GPS测绘的电力设备的地理坐标，将所述地理坐标与预设的电力设备编号一一对应；将所述地理坐标与预设的电力设备编号分成主线组与支线组，其中主线以及各个支线的电力设备地理坐标记录分文件存放；提取主线组与各支线组的所述地理坐标，根据所述地理坐标获取投影坐标，根据投影坐标构造电力设备点图层；将所述电力设备点图层中各个分组中的电力设备抽象成坐标点，其中将电力设备抽象成点的方法是利用ArcGIS Engine SDK提供的空间要素分析能力，ArcGIS平台架构将点、线、面都抽象为IGeometry接口类型，IGeometry提供Envelope(信封)包含该IGeometry类型的实例对象(点、线、面等)，利用IGeometry直接可以获取到线所组成的各个点的信息。
然后按照所述坐标点的输入顺序分别连接所述主线组与各支线组各个坐标点，构造得到电力设备的初步路径，遍历各个支线组中的电力设备的初步路径的首末端点，将每一个支线路径中的目标端点连接到与所述目标端点分属于不同的支线路径或主线路径，并且与所述目标端点距离最近的电力设备上，绘制成电力设备的路径图，其中目标端点为各个支线路径中的首端点或末端点。
本申请的路径图绘制方法是将每一个支线路径的一个端点连接到除了自己所属于支线路径之外且离它最近的电力设备上，也就是说当某一个支线路径的一个端点距离主线中的某一个电力设备的坐标点最近时，或者当某一个支线路径的一个端点距离其他支线路径的的某一个电力设备的坐标点最近时，将该端点连接到该电力设备上。因此只要一个端点连接在除了自己所属于支线路径之外的电力设备上，能够有效减少支线与主线首尾相连和/或支线与支线首尾相连的情况，绘制的电力设备的路径图条理清晰，有利于对电力设备的路径精细化分析，且可让使用者快速定位电力设备的位置。
在所述遍历所有支线组中的电力设备的路径的首末端点之后，还包括：判断是否存在不同的支线路径形成的闭环，所述闭环由所述不同的支线路径首尾相连而成，如图4所示的支线路径存在闭环的示意图。若存在闭环，则将支线路径与支线路径首尾相连的任意一处打断，解除所述闭环，形成新的支线路径。
当支线路径形成闭环时，不能真实反映出支线路径与主线路径的连接关系，因此绘制的电力设备的路径图若出现闭环的情况，在分析该电力设备的路径图时可能出现于实际不符合的情况。因此为了更好的解决支线路径首尾相连的情况，则将支线路径与支线路径首尾相连的任意一处打断，解除所述闭环，形成新的支线路径，该新的支线路径也是按照上述方案将其中一个端点连接到距离主线路径上的端点最近的电力设备上，绘制成电力新的电力设备的路径图。
所述电力设备编号包括设备编码和/或设备信息。将所述地理坐标与预设的电力设备编号一一对应后，那么绘制的电力设备的路径图中的电力设备点与自身的设备编码和/或设备信息一一对应，那么在进行精细化分析时，不仅可以快速定位电力设备的位置，而且还可以快速的了解到该定位的电力设备的编码和/或设备信息，一方面方便工作人员对电力设备进行管理、调度等作业，另一方面也方便现场工作人员的检修、更换、维护等作业。
判断是否存在不同的支线路径形成的闭环包括：建立容器用于若干存放组，各个存放组用于存放支线与支线的连接信息；利用FeatureCursor游标线路的FeatureClass筛选出各个支线的线要素，对于线要素进行遍历，判断是否存在不同的支线路径形成的闭环。
FeatureCursor：用于操作FeatureClass(地理数据集：shapefile，personalgeodatabase，enterprise geodatabase)。FeatureClass对象用于产生一个FeatureCursor类的实例。FeatureClass：(要素类)是用来存储空间数据的对象类，是ObjectClass的扩展。在一个要素类中的所有的要素都使用同样的字段结构，要素类与表，对象类最大的区别是它有一个几何字段，即Shape字段，用于存储要素的几何信息，这样使得用户可以在地图上看到一个要素的形状和位置。在地图上，要素类是离散对象，”小”对象(small objects)表示为点要素，”长”对象表示为线要素，”大”对象表示为多边形要素。
加载线路的FeatureClass并进行编辑；遍历订正后的线路的连接信息并构造出线要素；当遍历完成后，停止编辑将FeatureClass保存成ShapeFile文件格式；通过线路输出层可查看线路的信息。
ShapeFile文件格式由于其数据结构简单，容易实现，得到了广泛的应用，ShapeFile文件格式属于一种矢量图形格式，ShapeFile文件格式能够保存几何图形的位置及相关属性，ShapeFile文件格式使用点、线、多边形存储要素的形状，具有简单、快速显示的优点。
所述将电力设备的地理坐标转成投影坐标包括：通过调用ArcEngine，将电力设备的地理坐标转化为投影坐标。
所述将各个分组中的电力设备抽象成点并按照输入顺序连接包括：通过调用ArcGISEngine SDK，将电力设备抽象成点，将主线上的点以及各个支线上的点分别按照输入顺序进行连接。
综上，本申请的配电线路路径的绘图以arcgis engine二次开发接口以及所述电力设备为杆塔为例，具体实施例如下：
1)读取主线文件以及多个支线文件，读取杆塔的坐标以及编号进计算机内存，转成以线路类型(包括主线、某某支线、某某支线)作为分组的杆塔坐标序列，(主线:{杆塔a地理信息，杆塔b地理信息，…}，支线A：{杆塔c地理信息，杆塔d地理信息，…}，支线B：{杆塔e地理信息，杆塔f地理信息，…})，然后构建以杆塔编码，杆塔经度，杆塔纬度，线路类型为字段的DataTable表，遍历杆塔坐标序列，新增DataTable中的数据行，然后将DataTable传入内存构造出WGS84地理坐标的杆塔点图层FeatureClass。然后将构造出的FeatureClass调用ArcEngine中GP工具箱的Project工具进行地理坐标向投影坐标的转化，构建带有投影坐标的杆塔点图层。
2)对于带有投影坐标的杆塔点图层以线路类型进行分组，分别遍历各个组中要素的IGeometry，然后连接相邻的IGeometry，构建IPolygon，遍历完成后构建出主线以及各个支线的线要素，将线要素写入到内存中构建线路的FeatureClass，得到如图2所示的初步路径的示意图。
3)建立容器用于存放组，各个组存放支线与支线的连接信息，利用FeatureCursor游标线路的FeatureClass筛选出各个支线的线要素，对于线要素进行遍历，首先获取支线A要素的首尾端点a，b，计算a，b与除支线A的所有线要素组成点的距离，得到b与主线的c杆塔距离最近，得到端点b与c杆塔的连线，得到如图3所示的路径图。从容器中遍历各个组，如果有某个组存放了支线A或者支线B的连接信息(A连B)，那将支线A与支线B的连接信息加入该组，否则容器建立新组加入支线A与支线B的连接信息，遍历完成后，容器中拥有各个支线与其他线的连接信息。
4)遍历容器中各个组，判断组中是否存在A连B，B连C，C连D，…，F连A的情况，若出现该情况即形成闭环，如图4所示的示意图中B与C首尾相连接，即B与C形成闭环，那么判断形成闭环各个支线(B与C)未参与连接的首尾端点与除这个组以外的所有线的组成点的距离，比如得到B的首端点d与主线上的点较近，那么将B与C的首尾相连的任意一处打断，如图5所示的示意图，得到B远离主线的一端与C的一端连接的新的支线路径，然后将距离主线最近的端点d连接到主线上，历组完成后得到订正后的各个线路的连接信息。
5)在内存中加载线路的FeatureClass，进行编辑，遍历订正后的线路的连接信息，构造线要素，遍历完成后，停止编辑将内存中的FeatureClass保存成本地的ShapeFile文件格式，在线路输出层即可查看线路的信息，线路信息为如图6所示的示意图。
综上所述，本申请的路径图绘制方法通过收集通过GPS装置测量电力设备的坐标，在坐标的基础上，运用GIS(地理信息系统)平台来实现绘制电力设备线路路径图。本方法实现了电力设备的输电线路的矢量成图，为后期配电线路进行精细化的地理、环境灾害的影响分析奠定基础。
本申请还提供一种电力设备的路径图绘制装置，包括：
接收模块，用于接收GPS测绘的电力设备的地理坐标，将所述地理坐标与预设的电力设备编号一一对应；
分组模块，用于将所述地理坐标与预设的电力设备编号分成主线组与支线组；
提取模块，用于提取主线组与各支线组的所述地理坐标，根据所述地理坐标获取投影坐标，根据投影坐标构造电力设备点图层；
第一绘制模块，用于将所述电力设备点图层中各个分组中的电力设备抽象成坐标点，并按照所述坐标点的输入顺序分别连接所述主线组与各支线组各个坐标点，构造得到电力设备的初步路径；
第二绘制模块，用于遍历各个支线组中的电力设备的初步路径的首末端点，将每一个支线路径中的目标端点连接到与所述目标端点分属于不同的支线路径或主线路径，并且与所述目标端点距离最近的电力设备上，绘制成电力设备的路径图，其中目标端点为各个支线路径中的首端点或末端点。
所述第二绘制模块包括：判断模块，用于判断是否存在不同的支线路径形成的闭环，所述闭环由所述不同的支线路径首尾相连而成，若存在闭环，则将支线路径与支线路径首尾相连的任意一处打断，解除所述闭环，形成新的支线路径。
所述第二绘制模块还包括：建立模块，用于建立容器用于若干存放组，各个存放组用于存放支线与支线的连接信息，利用FeatureCursor游标线路的FeatureClass筛选出各个支线的线要素，对于线要素进行遍历，判断是否存在不同的支线路径形成的闭环。
具体实现中，本申请还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本申请提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文：read-only memory，简称：ROM)或随机存储记忆体(英文：random access memory，简称：RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (10)

1.一种电力设备的路径图绘制方法，其特征在于，包括：
接收GPS测绘的电力设备的地理坐标，将所述地理坐标与预设的电力设备编号一一对应；
将所述地理坐标与预设的电力设备编号分成主线组与支线组；
提取主线组与各支线组的所述地理坐标，根据所述地理坐标获取投影坐标，根据投影坐标构造电力设备点图层；
将所述电力设备点图层中各个分组中的电力设备抽象成坐标点，并按照所述坐标点的输入顺序分别连接所述主线组与各支线组各个坐标点，构造得到电力设备的初步路径；
遍历各个支线组中的电力设备的初步路径的首末端点，将每一个支线路径中的目标端点连接到与所述目标端点分属于不同的支线路径或主线路径，并且与所述目标端点距离最近的电力设备上，绘制成电力设备的路径图，其中目标端点为各个支线路径中的首端点或末端点。
2.根据权利要求1所述的电力设备的路径图绘制方法，其特征在于，在所述遍历所有支线组中的电力设备的路径的首末端点之后，还包括：
判断是否存在不同的支线路径形成的闭环，所述闭环由所述不同的支线路径首尾相连而成；
若存在闭环，则将支线路径与支线路径首尾相连的任意一处打断，解除所述闭环，形成新的支线路径。
3.根据权利要求1或2所述的电力设备的路径图绘制方法，其特征在于，
所述电力设备编号包括设备编码和/或设备信息。
4.根据权利要求2所述的电力设备的路径图绘制方法，其特征在于，判断是否存在不同的支线路径形成的闭环包括：
建立容器用于若干存放组，各个存放组用于存放支线与支线的连接信息；
利用FeatureCursor游标线路的FeatureClass筛选出各个支线的线要素，对于线要素进行遍历，判断是否存在不同的支线路径形成的闭环。
5.根据权利要求4所述的电力设备的路径图绘制方法，其特征在于，加载线路的FeatureClass并进行编辑；
遍历订正后的线路的连接信息并构造出线要素；
当遍历完成后，停止编辑将FeatureClass保存成ShapeFile文件格式；
通过线路输出层可查看线路的信息。
6.根据权利要求1所述的电力设备的路径图绘制方法，其特征在于，所述将电力设备的地理坐标转成投影坐标包括：
通过调用ArcEngine，将电力设备的地理坐标转化为投影坐标。
7.根据权利要求1所述的电力设备的路径图绘制方法，其特征在于，所述将各个分组中的电力设备抽象成点并按照输入顺序连接包括：
通过调用ArcGIS Engine SDK，将电力设备抽象成点，将主线上的点以及各个支线上的点分别按照输入顺序进行连接。
8.一种电力设备的路径图绘制装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收GPS测绘的电力设备的地理坐标，将所述地理坐标与预设的电力设备编号一一对应；
分组模块，用于将所述地理坐标与预设的电力设备编号分成主线组与支线组；
提取模块，用于提取主线组与各支线组的所述地理坐标，根据所述地理坐标获取投影坐标，根据投影坐标构造电力设备点图层；
第一绘制模块，用于将所述电力设备点图层中各个分组中的电力设备抽象成坐标点，并按照所述坐标点的输入顺序分别连接所述主线组与各支线组各个坐标点，构造得到电力设备的初步路径；
第二绘制模块，用于遍历各个支线组中的电力设备的初步路径的首末端点，将每一个支线路径中的目标端点连接到与所述目标端点分属于不同的支线路径或主线路径，并且与所述目标端点距离最近的电力设备上，绘制成电力设备的路径图，其中目标端点为各个支线路径中的首端点或末端点。
9.根据权利要求8所述的电力设备的路径图绘制装置，其特征在于，所述第二绘制模块包括：
判断模块，用于判断是否存在不同的支线路径形成的闭环，所述闭环由所述不同的支线路径首尾相连而成，若存在闭环，则将支线路径与支线路径首尾相连的任意一处打断，解除所述闭环，形成新的支线路径。
10.根据权利要求8所述的电力设备的路径图绘制装置，其特征在于，所述第二绘制模块还包括：
建立模块，用于建立容器用于若干存放组，各个存放组用于存放支线与支线的连接信息，利用FeatureCursor游标线路的FeatureClass筛选出各个支线的线要素，对于线要素进行遍历，判断是否存在不同的支线路径形成的闭环。
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