CN110942403B - 用于移动设备的台区拓扑模型台账采集系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于移动设备的台区拓扑模型台账采集系统和方法，该系统包括:显示模块、移动模块、文件模块、新增设备模块、校验模块、扫码模块、传输模块和数据库。该方法包括以下步骤：在台区拓扑模型台账采集校验系统中新建或打开台区拓扑模型文件；将现有的实际台区结构与画布中的台区拓扑模型相比较；进行删除、修改和增加；对台区拓扑模型进行校验并保存。本发明简化工作流程、方便信息采集管理工作、提高了工作效率和结果的准确度，为供电企业配网前期规划及基础台账梳理工作提供技术支撑。

Description

用于移动设备的台区拓扑模型台账采集系统和方法

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其是一种用于移动设备的台区拓扑模型台账采集系统和方法。

背景技术

低压台区拓扑图是电力系统对电网中某一个或多个电力线路的图形化展示，其中包含低压导线、导线的连接、线路中连接的设备、设备的状态、设备台账明细等信息，是电力施工、电力抢修过程中工作人员的参照图，同时也是电网运行管理、仿真分析、节能改造过程中的基础模型数据。

低压台区三相不平衡治理需要精确的台区拓扑模型与网架基础参数，但是当前的现场情况与工作开展存在以下几点问题：

(1)当前各单位台区拓扑模型存在缺失或滞后等问题。

(2)当前各单位台区基础参数存在缺失或不完善问题。

(3)当前PMS、GIS等信息化源端系统中未建立台区用户接入相位信息。

(4)低压台区现场拓扑采集采用纸笔方式，现场绘图，由于需要记录数据量较多，网架结构复杂，易造成信息出错，导致优化方案不合理。

(5)缺乏基础模型台账建模与校验工具，辅助基层人员在现场校验源端系统基础台账的准确性与完整性。

(6)过多依靠PC客户端系统进行基础模型建立，缺乏灵活性，人员束缚性较高，从而影响整体工作效率。

(7)当前已存在移动终端并不具备模型校验功能，且绘制模型无法分辨导线是否已连接，也没有自动识别用户信息功能，导致模型采集质量不高、效率较低。

结合以上几点，对于目前基层单位移动终端现场作业的灵活性、易用性来说，需要研发一种能够在台区拓扑模型绘制时自动吸附连接点，自动识别用户电表信息，减少手工输入，以及能够进行模型及台账自动校验，进一步保障台区基础模型台账的准确性与完整性。

发明内容

本发明提出了一种用于移动设备的台区拓扑模型台账采集系统和方法，能够方便建立台区拓扑模型、快速输入基础台账信息，并提供模型及台账校验。

用于移动设备的台区拓扑模型台账采集系统包括:显示模块、移动模块、文件模块、新增设备模块、校验模块、扫码模块、传输模块和数据库；

其中文件模块、新增设备模块、校验模块、扫码模块和传输模块分别与显示模块和数据库连接，移动模块与显示模块连接；

所述显示模块用来显示图形操作界面和启动其它模块，包括绘图板、地图图层、文件按键、新增设备按键、校验按键、扫码按键和传输按键；其中绘图板用来显示台区拓扑模型，地图图层用来显示地图，文件按键包括新建、打开和保存子按键，用来启动文件模块，新增设备按键包括台区、导线和表箱三个子按键，用来启动新增设备模块，检验按键用来启动校验模块，扫码按键用来启动扫码模块，传输按键用来启动传输模块；

移动模块用来在移动绘图板的同时保证绘图板下层的地图图层同步移动；

文件模块包括有新建、打开和保存子模块，分别用来新建、打开和保存台区拓扑模型文件；

新增设备模块包括台区新增设备子模块、导线新增设备子模块、表箱新增设备子模块、连接点碰撞检测模块和扫码模块；台区新增设备子模块会生成台区实例显示在绘图板，台区实例与台区属性相关联，台区属性包括台区名称，台区编号，所属变电站，所属线路名称，导线新增设备子模块会生成导线实例，导线实例与导线属性相关联，导线属性包括导线名称、型号、线径和长度，表箱新增设备子模块会生成表箱实例，表箱实例与表箱属性相关联，表箱属性包括表箱编号、表箱名称、下户线长度、线径和表箱用户信息；连接点碰撞检测模块，用来检测实例之间连接点位置，当两个实例之间的连接点位置小于指定阈值时，自动修改两个连接点位置为同一个位置；扫码模块启动摄像头扫描电表条形码，并使用条形码识别技术自动读取条形码信息，然后根据条形码信息从用户台账数据库中匹配表箱用户信息对表箱用户信息进行自动填充；

校验模块用来判断在台区拓扑模型中是否存在孤立、环状设备；

扫码模块用来启动扫码功能，使用扫描二维码技术，利用移动设备上的摄像头进行扫码后获得表箱用户信息；

传输模块用来在计算机和移动设备之间传输台区拓扑模型；

数据库包括台区拓扑数据库和用户台账数据库，台区拓扑数据库用来存储每个实例的相关数据和属性，包括设备唯一编号、类型、属性和连接点；用户台账数据库用来保存表箱用户信息，包括表箱编号、用户名、电表资产号、接入相位和电表类型。

本申请还公开了用于移动设备的台区拓扑模型台账采集方法，其包括以下步骤：

步骤一，在台区拓扑模型台账采集校验系统的中，使用显示模块来显示图形操作界面，然后点击文件按键选择新建或打开子按键，如果点击新建子按键则启动文件模块中的新建子模块，在绘图板新建一个空白的画布；如果点击打开子按键则启动文件模块中的打开文件子模块，输入文件地址，在绘图板打开已有的台区拓扑模型文件；

步骤二，将现有的实际台区结构与画布中的台区拓扑模型相比较，如果有删除的台区则进入步骤三，如果现有台区有修改则进入步骤四，如果增加新的台区则进入步骤五；

步骤三，直接删除台区拓扑模型中的相关的台区实例、导线实例或表箱实例，并进入步骤六；

步骤四，点击台区拓扑模型中的台区实例、导线实例或表箱实例，会出现相应实例的属性，根据实际情况进行修改，保存修改的属性并进入步骤六；

步骤五，新增台区、导线以及表箱实例，并完善相关实例的属性；

步骤六，如果还需要继续对台区拓扑模型进行删除、修改或增加，则返回步骤二；在对台区拓扑模型进行删除、修改或增加的过程中，即进入执行步骤三、四和五时，循环监测绘图板是否移动，如果移动绘图板则启动移动模块保证绘图板下层的地图图层同步移动；

步骤七，点击图形操作界面的校验按键后，启动校验模块对台区拓扑模型进行校验，校验完成后会输出提示信息；

步骤八，使用绘画模块的保存图标，保存画布中的台区拓扑模型；

步骤九，点击图形操作界面的传输按键后启动传输模块，将台区拓扑数据库中的信息，按照接收端指定的规则组装数据，加密后发送至接收端。

优选地，所述步骤五具体包括以下步骤：

(5.1)在新增设备模块中点击台区图标，在绘图板中生成台区实例，然后点击台区实例输入相应台区的台区属性，台区属性包括台区名称，台区编号，所属变电站，所属线路名称，当台区实例在绘图板中的位置确定后，自动记录台区实例的在地图图层中的坐标保存到台区实例在台区拓扑数据库中的连接点属性；

(5.2)在新增设备模块中点击导线按键，从台区实例临近段自动吸附出现圆框，然后拖拽一段距离，松开后形成一段导线实例，然后点击导线实例输入导线属性，包括导线名称、型号、线径和长度；

(5.3)在新增设备模块中点击表箱按键，在导线实例连接点临近处会自动与导线实例连接，然后拖拽即可形成一个表箱实例，点击表箱实例，录入表箱属性，表箱属性包括表箱编号、表箱名称、下户线长度、线径和表箱用户信息。

优选地，所述步骤(5.2)中的吸附通过以下步骤实现：根据每个已有实例的连接点信息，以及新的导线实例的连接点信息，连接点碰撞检测模块检测现有实例中是否有与导线实例的连接点坐标相近，且小于设定的一个阈值，如果是则默认为它们在拓扑上属于连接的，直接把两个实例相近的连接点坐标修改成同一个坐标，并发送消息到显示模块显示提示已连接字样，由于两个实例的连接点坐标修改成同一个坐标，因此通过显示模块显示时两个连接点吸附在一起。

优选地，所述步骤六中移动绘图板则启动移动模块保证绘图板下层的地图图层同步移动的具体实现步骤为：

首先引入了墨卡托投影坐标系，利用墨卡托投影坐标系做中间桥梁，找到经纬度坐标系的原点p(0,0)中对应的Web Mercator坐标为geo_Center_Web，然后再获取屏幕坐标w1(10,10)，根据Matrix2d矩阵和地图图层的转换算法把屏幕坐标w1换算成经纬度坐标g1，再把经纬度坐标g1转换成墨卡托坐标系中的坐标wg1，然后利用下面的公式计算出墨卡托坐标系与世界坐标系的之间的x坐标的系数：

web2worldx＝(wg1.x-geo_Center_Web.x))/10；和

web2worldy＝(wg1.y-.geo_Center_Web.y))/10；

其中，web2worldx是墨卡托坐标系与世界坐标系的之间的x坐标的系数，web2worldy是墨卡托坐标系与世界坐标系的之间的y坐标的系数，wg1.x是屏幕坐标w1(10,10)在墨卡托坐标系中的x坐标，wg1.y是屏幕坐标w1(10,10)在墨卡托坐标系中的y坐标，geo_Center_Web.x是经纬度坐标系的原点p(0,0)在墨卡托坐标系中的x坐标，geo_Center_Web.y是经纬度坐标系的原点p(0,0)在墨卡托坐标系中的y坐标；

根据墨卡托投影坐标系与世界坐标系之间的转换系数web2worldx和web2worldy，得到从经纬度坐标系利用墨卡托投影坐标系获得世界坐标系的转换公式为：

tmpx＝(p.x-geo_Center_Web.x)/web2worldx；

tmpy＝(p.y-geo_Center_Web.y)/web2worldy；

其中，p.x、p.y分别是点p(x，y)在经纬度坐标系中的x坐标和y坐标，geo_Center_Web.x、geo_Center_Web.y分别是经纬度坐标系的原点p(0,0)在墨卡托坐标系中的x坐标和y坐标，web2worldx、web2worldy分别是墨卡托与世界坐标系的之间的x坐标和y坐标的系数，tmpx、tmpy分别是点p在绘图板的世界坐标系中的x坐标和y坐标；此时地图图层用的经纬度坐标系与绘图板用的世界坐标系就可以进行互相转换，一一对应。

本发明的有益效果如下：

本发明灵活的解决了台区现场拓扑复杂、源系统台账参数不完善的问题，摆脱基层人员时间、空间束缚的繁重数据整理和分析工作，极大提高了电力公司低压台区模型台账采集工作的效率，加强远程协作，缩短广大一线基层人员从采集数据到整理数据的时间，简化工作流程，方便低压台区基础信息采集管理工作，提高了工作效率和结果的准确度，为供电企业配网前期规划及基础台账梳理工作提供技术支撑。

附图说明

图1为本发明整体结构图；

图2为本发明示意性流程图；以及

图3为本发明新增台区流程图.

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示，台区拓扑模型台账采集校验系统，包括有显示模块、移动模块、文件模块、新增设备模块、校验模块、扫码模块、传输模块和数据库。

显示模块用来显示图形操作界面和启动其它模块，包括绘图板、地图图层、文件按键、新增设备按键、校验按键、扫码按键和传输按键。其中绘图板用来显示台区拓扑模型，地图图层用来显示地图，文件按键包括新建、打开和保存子按键，用来启动文件模块。新增设备按键包括台区、导线和表箱三个子按键，用来启动新增设备模块，检验按键用来启动校验模块，扫码按键用来启动扫码模块，传输按键用来启动传输模块。

移动模块用来在移动绘图板的同时保证绘图板下层的地图图层同步移动。

文件模块包括有新建、打开和保存子模块，用来分别对应新建、打开和保存子按键。其中新建子模块用来在绘图板新建一个画布，保存子模块用来保存绘图板中的图像，打开子模块用来在绘图板显示以前保存的图像。

新增设备模块包括台区新增设备子模块、导线新增设备子模块、表箱新增设备子模块和接点碰撞检测模块。台区新增设备子模块、导线新增设备子模块和表箱新增设备子模块分别对应台区子按键、导线子按键和表箱子按键。其中，台区新增设备子模块会生成台区实例显示在绘图板，台区实例与台区属性相关联，台区属性包括台区名称，台区编号，所属变电站和所属线路名称等。导线新增设备子模块会生成导线实例，导线实例与导线属性相关联，导线属性包括导线名称、型号、线径和长度等。表箱新增设备子模块会生成表箱实例，表箱实例与表箱属性相关联，表箱属性包括表箱编号、表箱名称、下户线长度、线径和表箱用户信息等。台区实例、导线实例和表箱实例统称为实例。连接点碰撞检测模块，用来检测实例之间连接点位置，当两个实例之间的连接点位置小于指定阈值时，自动修改两个连接点位置为同一个位置。

校验模块用来对台区拓扑模型进行校验，用来判断在台区拓扑模型中是否存在孤立、环状设备。

扫码模块用来启动扫码功能，使用现有扫描二维码技术，利用移动设备上的摄像头进行扫码后获得表箱用户信息。

传输模块用来在计算机和移动设备之间传输台区拓扑模型，即传输台区拓扑数据库中的数据。

数据库包括台区拓扑数据库和用户台账数据库。台区拓扑数据库用来存储每个实例的相关数据和属性，包括设备唯一编号、类型、属性和连接点。其中设备唯一编号为台区拓扑模型中每个实例的编号，具有唯一性，类型为实例类型，包括台区、导线和表箱，属性根据类型来确定具体内容，连接点为每个实例在画布中的端点坐标或自己所在的坐标。用户台账数据库用来保存表箱用户信息通常包括表箱编号、用户名、电表资产号、接入相位和电表类型等。

使用台区拓扑模型台账采集校验系统进行采集的具体步骤为：

步骤一，在台区拓扑模型台账采集校验系统的中，使用显示模块来显示图形操作界面，然后点击文件按键选择新建或打开子按键，如果点击新建子按键则启动文件模块中的新建子模块，在绘图板新建一个空白的画布。如果点击打开子按键则启动文件模块中的打开文件子模块，输入文件地址，在绘图板打开现有的台区拓扑模型。

台区拓扑模型的每个实例都存储在数据库中，因此当打开现有的台区拓扑模型时，从台区拓扑数据库中读取台区拓扑模型所涉及的所有实例，根据台区拓扑数据库中所保存实例的类型和连接点通过显示模块在绘图板进行显示。在绘图板下层是地图图层，实例的具体位置使用经纬度坐标系进行保存，在绘画板中使用移动模块将地图图层用的经纬度坐标系与绘图板用的世界坐标系保持一致性，以用来显示。

步骤二，将现有的实际台区结构与画布中的台区拓扑模型相比较，如果有删除的台区则进入步骤三，如果现有台区有修改则进入步骤四，如果增加新的台区则进入步骤五。

步骤三，直接删除台区拓扑模型中的相关的台区实例、导线实例或表箱实例，并进入步骤五。

步骤四，点击台区拓扑模型中的台区实例、导线实例或表箱实例，会出现相应实例的属性，根据实际情况进行修改，保存修改的属性并进入步骤五。

步骤五，新增台区、导线以及表箱实例，并完善相关实例的属性，具体步骤为：

(5.1)在新增设备模块中点击台区图标，并放在画布空白处生成台区实例，然后点击台区实例即可输入相应台区的台区属性，台区属性包括台区名称，台区编号，所属变电站和所属线路名称等，当台区实例在画布中的位置确定后，会自动记录台区实例的在地图图层中的坐标保存到台区实例在台区拓扑数据库中的连接点属性。

(5.2)在新增设备模块中点击导线按键，从台区实例临近段自动吸附出现圆框，然后拖拽一段距离，松开后形成一段导线实例，然后点击导线实例即可输入导线属性，包括导线名称、型号、线径和长度等。

根据每个已有实例的连接点信息，以及新的导线实例的连接点信息，连接点碰撞检测模块检测现有实例中是否有与导线实例的连接点坐标相近，且小于设定的一个阈值，如果是则默认为它们在拓扑上属于连接的，直接把两个实例相近的连接点坐标修改成同一个坐标，并发送消息到显示模块显示提示已连接字样，由于两个实例的连接点坐标修改成同一个坐标，因此通过显示模块显示时两个连接点吸附在一起。

(5.3)在新增设备模块中点击表箱按键，在导线实例连接点临近处会自动与导线实例连接，然后往后拖拽即可形成一个表箱实例，点击表箱实例，即可录入表箱属性，表箱属性包括表箱编号、表箱名称、下户线长度、线径和表箱用户信息等。

其中，表箱用户信息通常包括用户名、电表资产号、接入相位和电表类型等，而电表上除了电表资产号外无其他信息，若通过手工输入极为不方便，且易出错。因此可采用点击图形操作界面的扫码按键，启动扫码模块，扫码模块可以启动移动设备自身的摄像头扫描电表条形码，并使用条形码识别技术自动读取条形码信息，然后根据条形码信息从用户台账数据库中匹配表箱用户信息对表箱用户信息进行自动填充，减少手工填写的工作量。

步骤六，如果还需要继续对台区拓扑模型进行删除、修改或增加，返回步骤二；在对台区拓扑模型进行删除、修改或增加的过程中，即进入执行步骤三、四和五时，如果移动绘图板则启动移动模块保证绘图板下层的地图图层同步移动。

地图图层与绘图板同步移动的主要难点是怎么保证地图图层用的经纬度坐标系与绘图板用的世界坐标系保持一致性，现有技术中并没有公开。本申请创新性的采用了以下方式来实现：首先引入了墨卡托投影坐标系，利用墨卡托投影坐标系做中间桥梁，找到经纬度坐标系的原点p(0,0)中对应的Web Mercator(Web Mercator网络墨卡托坐标系)坐标为geo_Center_Web，然后再获取屏幕坐标w1(10,10)，使用现有技术根据Matrix2d矩阵和地图图层的转换算法把屏幕坐标w1换算成经纬度坐标g1，再使用现有技术把经纬度坐标g1转换成墨卡托坐标系中的坐标wg1。然后利用下面的公式计算出墨卡托坐标系与世界坐标系的之间的x坐标的系数：

web2worldx＝(wg1.x-geo_Center_Web.x))/10；和

web2worldy＝(wg1.y-.geo_Center_Web.y))/10；

其中，web2worldx是墨卡托坐标系与世界坐标系的之间的x坐标的系数，web2worldy是墨卡托坐标系与世界坐标系的之间的y坐标的系数，wg1.x是屏幕坐标w1(10,10)在墨卡托坐标系中的x坐标，wg1.y是屏幕坐标w1(10,10)在墨卡托坐标系中的y坐标，geo_Center_Web.x是经纬度坐标系的原点p(0,0)在墨卡托坐标系中的x坐标，geo_Center_Web.y是经纬度坐标系的原点p(0,0)在墨卡托坐标系中的y坐标。

由于地图图层经纬度坐标系与墨卡托投影坐标系的转换是现有技术，墨卡托投影坐标系与世界坐标系之间的转换系数web2worldx和web2worldy已经求出，因此最后得到从经纬度坐标系利用墨卡托投影坐标系获得世界坐标系的转换公式为：

tmpx＝(p.x-geo_Center_Web.x)/web2worldx；

tmpy＝(p.y-geo_Center_Web.y)/web2worldy；

其中，p.x、p.y分别是点p(x，y)在经纬度坐标系中的x坐标和y坐标，geo_Center_Web.x、geo_Center_Web.y分别是经纬度坐标系的原点p(0,0)在墨卡托坐标系中的x坐标和y坐标，web2worldx、web2worldy分别是墨卡托与世界坐标系的之间的x坐标和y坐标的系数，tmpx、tmpy分别是点p在绘图板用的世界坐标系中的x坐标和y坐标。此时地图图层用的经纬度坐标系与绘图板用的世界坐标系就可以进行互相转换，一一对应。

步骤七，点击图形操作界面的校验按键后，会启动校验模块，校验模块包括模型拓扑分析模块和用户台账分析模块。

模型拓扑分析模块会对画布中的台区拓扑模型进行自动校验，分析当前模型的连接点坐标信息是否连接在一起，从而进行判断是否存在孤立或环状设备，校验完成后会输出提示信息，如“校验成功”或“当前拓扑中元件有未连接的情况”。

用户台账分析模块，从用户台账数据库获得用户台账信息，将用户台账信息与台区拓扑模型中的表箱用户信息进行比对，找出在用户台账信息中有却没有在台区拓扑模型中的用户，标注为漏绘制的用户，找出在用户台账信息中没有却在台区拓扑模型中的用户，标注为新增加的用户，将漏绘制的用户和新增加的用户在显示图形操作界面进行显示，也可以输出台账校验比对报表。

步骤八，使用绘画模块的保存图标，保存画布中的台区拓扑模型。

步骤九，点击图形操作界面的传输按键后启动传输模块，将台区拓扑数据库中的信息，按照接收端指定的规则组装数据，加密后发送至接收端。

下面以一个实际使用的系统为例：

移动设备为基于Android的手机，接收端为PC机，使用C++语言来具体实现本发明，数据库都使用SQLite数据库。

步骤一，Android端持续监控屏幕操作事件，当Android监控到打开子按键被点击后，显示打开文件路径的输入框，获取台区拓扑模型文件路径，相关参数通过JDK中的JNI接口传递到底层C++端，打开文件。

步骤二，将现有的实际台区结构与台区拓扑模型相比较，发现需要增加新的台区，执行步骤五。

步骤五，新增台区、导线以及表箱实例，并完善相关实例的属性，具体步骤为：

(5.1)在新增设备模块中点击台区图标，并放在画布空白处生成台区实例，然后点击台区实例即可输入相应台区的台区属性，如台区名称为幸福小区，台区编号T103，所属变电站B32，所属线路名称X32等。当台区实例在画布中的位置确定后，会自动记录台区实例的画布中的坐标保存到台区实例在台区拓扑数据库中的连接点属性。

(5.2)在新增设备模块中点击导线按键，从台区实例临近段自动吸附出现圆框，然后拖拽一段距离，松开后形成一段导线实例，然后点击导线实例即可输入导线属性，包括导线名称、型号、线径和长度等。

Android不断监控正在绘制的图元的连接点模型的坐标，并把坐标信息通过JNI接口传递到C++端，通过检索导线连接点坐标附近的其它实例的连接点，以及两个连接点的坐标小于设定好的一个阈值，则默认为它们在拓扑上属于连接的，则直接把两个实例的连接点坐标修改成同一个坐标，然后再通过JNI接口传递到Android端，通过View展示出来，并提示“已连接”，看到的就是两个连接点吸附在一起。

(5.3)在新增设备模块中点击表箱按键，在导线实例连接点临近处会自动与导线实例连接，然后往后拖拽即可形成一个表箱实例，点击表箱实例，即可录入表箱属性，包括表箱属性包括表箱编号、表箱名称、下户线长度、线径和表箱用户信息等。

点击图形操作界面的扫码按键，启动扫码模块，扫码模块通过事先加载的“com.google.zxing:core:3.3.0”包来实现，可以打开手机自身的相机功能，并自动封装成具有扫描二维码、灯光功能的用户扫描功能。把读取到相应的电表条形码转换成表箱编号，把表箱编号通过用户台账数据库进行用户台账查询，将查询到的内容自动填写到表箱用户信息中，并通过Android端对应的Text进行展示。

步骤七，然后点击图形操作界面的校验按键后，启动校验模块，显示“校验成功”。

步骤八，点击文件按键中的保存子按键，保存画布中的台区拓扑模型。将当前台区拓扑模型中每个实例信息组装成通用的JSON格式存储到台区拓扑数据库中。

步骤九，点击图形操作界面的传输按键后启动传输模块，将台区拓扑数据库中的信息，按照接收端指定的规则组装数据，加密后发送至接收端。

可以利用SQLite数据库将模型的拓扑信息和参数信息，按照PC端系统指定的规则，按照XML标准组装标签数据。其中包括：

模型基础数据标签：<distr:graph></distr:graph>

图形及坐标信息标签：<distr:diagram></distr:diagram>

拓扑标签：<distr:terminal></distr:terminal>和<distr:connectivity></distr:connectivity>

组装好PC端系统需要的数据后，先对数据进行3DES加密，再进行RSA非对称加密，然后通过传输介质进行数据包传递，将数据包发送到PC端。

PC端接收到图模数据包后，先通过约定好的RSA的解密密钥进行解密，然后再解析xml标签里面得具体数据，将其存入PC端的数据库中，进行图形展示。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于移动设备的台区拓扑模型台账采集系统，其特征在于，其包括:显示模块、移动模块、文件模块、新增设备模块、校验模块、扫码模块、传输模块和数据库；

其中文件模块、新增设备模块、校验模块、扫码模块和传输模块分别与显示模块和数据库连接，移动模块与显示模块连接；

所述显示模块用来显示图形操作界面和启动其它模块，包括绘图板、地图图层、文件按键、新增设备按键、校验按键、扫码按键和传输按键；其中绘图板用来显示台区拓扑模型，地图图层用来显示地图，文件按键包括新建、打开和保存子按键，用来启动文件模块，新增设备按键包括台区、导线和表箱三个子按键，用来启动新增设备模块，校验按键用来启动校验模块，扫码按键用来启动扫码模块，传输按键用来启动传输模块；

移动模块用来在移动绘图板的同时保证绘图板下层的地图图层同步移动；

文件模块包括有新建、打开和保存子模块，分别用来新建、打开和保存台区拓扑模型文件；

新增设备模块包括台区新增设备子模块、导线新增设备子模块、表箱新增设备子模块、连接点碰撞检测模块和扫码模块；台区新增设备子模块会生成台区实例显示在绘图板，台区实例与台区属性相关联，台区属性包括台区名称，台区编号，所属变电站，所属线路名称，导线新增设备子模块会生成导线实例，导线实例与导线属性相关联，导线属性包括导线名称、型号、线径、长度，表箱新增设备子模块会生成表箱实例，表箱实例与表箱属性相关联，表箱属性包括表箱编号、表箱名称、下户线长度、线径、表箱用户信息；连接点碰撞检测模块，用来检测实例之间连接点位置，当两个实例之间的连接点位置小于指定阈值时，自动修改两个连接点位置为同一个位置；扫码模块启动摄像头扫描电表条形码，并使用条形码识别技术自动读取条形码信息，然后根据条形码信息从用户台账数据库中匹配表箱用户信息对表箱用户信息进行自动填充；

校验模块用来判断在台区拓扑模型中是否存在孤立、环状设备；

扫码模块用来启动扫码功能，使用扫描二维码技术，利用移动设备上的摄像头进行扫码后获得表箱用户信息；

传输模块用来在计算机和移动设备之间传输台区拓扑模型；

数据库包括台区拓扑数据库和用户台账数据库，台区拓扑数据库用来存储每个实例的相关数据和属性，包括设备唯一编号、类型、属性和连接点；用户台账数据库用来保存表箱用户信息，包括表箱编号、用户名、电表资产号、接入相位和电表类型。

2.一种用于移动设备的台区拓扑模型台账采集方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，在台区拓扑模型台账采集校验系统中，使用显示模块来显示图形操作界面，然后点击文件按键选择新建或打开子按键，如果点击新建子按键则启动文件模块中的新建子模块，在绘图板新建一个空白的画布；如果点击打开子按键则启动文件模块中的打开文件子模块，输入文件地址，在绘图板打开已有的台区拓扑模型文件；

步骤二，将现有的实际台区结构与画布中的台区拓扑模型相比较，如果有删除的台区则进入步骤三，如果现有台区有修改则进入步骤四，如果增加新的台区则进入步骤五；

步骤三，直接删除台区拓扑模型中的相关的台区实例、导线实例或表箱实例，并进入步骤六；

步骤四，点击台区拓扑模型中的台区实例、导线实例或表箱实例，会出现相应实例的属性，根据实际情况进行修改，保存修改的属性并进入步骤六；

步骤五，新增台区、导线以及表箱实例，并完善相关实例的属性；

步骤六，如果还需要继续对台区拓扑模型进行删除、修改或增加，则返回步骤二；在对台区拓扑模型进行删除、修改或增加的过程中，即进入执行步骤三、四和五时，循环监测绘图板是否移动，如果移动绘图板则启动移动模块保证绘图板下层的地图图层同步移动；

步骤七，点击图形操作界面的校验按键后，启动校验模块对台区拓扑模型进行校验，校验完成后会输出提示信息；

步骤八，使用绘画模块的保存图标，保存画布中的台区拓扑模型；

步骤九，点击图形操作界面的传输按键后启动传输模块，将台区拓扑数据库中的信息，按照接收端指定的规则组装数据，加密后发送至接收端。

3.根据权利要求2所述的用于移动设备的台区拓扑模型台账采集方法，其特征在于，所述步骤五具体包括以下步骤：

5.1、在新增设备模块中点击台区图标，在绘图板中生成台区实例，然后点击台区实例输入相应台区的台区属性，台区属性包括台区名称，台区编号，所属变电站，所属线路名称，当台区实例在绘图板中的位置确定后，自动记录台区实例在地图图层中的坐标，并保存到台区实例在台区拓扑数据库中的连接点属性；

5.2、在新增设备模块中点击导线按键，从台区实例临近段自动吸附出现圆框，然后拖拽一段距离，松开后形成一段导线实例，然后点击导线实例输入导线属性，包括导线名称、型号、线径和长度；

5.3、在新增设备模块中点击表箱按键，在导线实例连接点临近处会自动与导线实例连接，然后拖拽即可形成一个表箱实例，点击表箱实例，录入表箱属性，表箱属性包括表箱编号、表箱名称、下户线长度、线径和表箱用户信息。

4.根据权利要求3所述的用于移动设备的台区拓扑模型台账采集方法，其特征在于，所述步骤5.2中的吸附通过以下步骤实现：

根据每个已有实例的连接点信息，以及新的导线实例的连接点信息，连接点碰撞检测模块检测现有实例中是否有与导线实例的连接点坐标相近，且小于设定的一个阈值，如果有则默认为它们在拓扑上属于连接的，直接把两个实例相近的连接点坐标修改成同一个坐标，并发送消息到显示模块提示已连接字样，由于两个实例的连接点坐标修改成同一个坐标，因此通过显示模块显示时两个连接点吸附在一起。

5.根据权利要求3所述的用于移动设备的台区拓扑模型台账采集方法，其特征在于，所述步骤六中移动绘图板则启动移动模块保证绘图板下层的地图图层同步移动的具体实现步骤为：

首先引入了墨卡托投影坐标系，利用墨卡托投影坐标系做中间桥梁，找到经纬度坐标系的原点p(0,0)中对应的Web Mercator坐标为geo_Center_Web，然后再获取屏幕坐标w1(10,10)，根据Matrix2d矩阵和地图图层的转换算法把屏幕坐标w1换算成经纬度坐标g1，再把经纬度坐标g1转换成墨卡托坐标系中的坐标wg1，然后利用下面的公式计算出墨卡托坐标系与世界坐标系的之间的x坐标的系数：

web2worldx＝(wg1.x-geo_Center_Web.x)/10；和

web2worldy＝(wg1.y-geo_Center_Web.y)/10；

其中，web2worldx是墨卡托坐标系与世界坐标系的之间的x坐标的系数，web2worldy是墨卡托坐标系与世界坐标系的之间的y坐标的系数，wg1.x是屏幕坐标w1(10,10)在墨卡托坐标系中的x坐标，wg1.y是屏幕坐标w1(10,10)在墨卡托坐标系中的y坐标，geo_Center_Web.x是经纬度坐标系的原点p(0,0)在墨卡托坐标系中的x坐标，geo_Center_Web.y是经纬度坐标系的原点p(0,0)在墨卡托坐标系中的y坐标；

根据墨卡托投影坐标系与世界坐标系之间的转换系数web2worldx和web2worldy，得到从经纬度坐标系利用墨卡托投影坐标系获得世界坐标系的转换公式为：

tmpx＝(p.x-geo_Center_Web.x)/web2worldx；

tmpy＝(p.y-geo_Center_Web.y)/web2worldy；

其中，p.x、p.y分别是点p(x，y)在经纬度坐标系中的x坐标和y坐标，geo_Center_Web.x、geo_Center_Web.y分别是经纬度坐标系的原点p(0,0)在墨卡托坐标系中的x坐标和y坐标，web2worldx、web2worldy分别是墨卡托与世界坐标系的之间的x坐标和y坐标的系数，tmpx、tmpy分别是点p在绘图板的世界坐标系中的x坐标和y坐标；此时地图图层用的经纬度坐标系与绘图板用的世界坐标系就可以进行互相转换，一一对应。

Images