CN111209359B - 一种ems变电图模接入gis平台图符自适应系统方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统和方法，系统包括接收模块、质检模块、图形文档模块、全局图符定义模块和图形文档绘制模块；接收模块用于接收EMS系统提供的变电站一次接线图数据，并生成中间数据结构；所述质检模块用于对变电站一次接线图数据进行完整性和有效性校验；所述图形文档模块包括私有图符定义块单元和模型空间单元，用于定义图形文档中私有的图符定义块；所述全局图符定义模块包括全局图符定义块单元和设备类型图符定义单元，用于全局图符定义在一个全局的图形文档进行统一存储和管理。本发明具备一次接线图文档图符自描述和显示支撑能力，实现了异构系统变电图模数据接入后的统一显示，显示效果与源系统完全一致。

Description

一种EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统方法

技术领域

本发明涉及电网调度数据系统技术领域，特别是一种EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统和方法。

背景技术

由于历史建设原因，南网范围存在多个EMS系统厂家和版本型号，存在多种变电站一次接线图图元尺寸和符号定义，为了实现各EMS系统变电站接线图与电网GIS平台的图模交互，需要在图模接入、台账对应、拓扑拼接基础上，实现各厂家型号接线图图符的自适应，保持各厂家型号接线图的展示效果与原系统一致。

电网GIS平台需要显示和操作变电站一次接线图，图形显示部分一般通过定制的图形系统以内部符号方式进行自定义渲染或直接通过SVG实现。自定义图形系统更灵活，可提供更专业、更定制化的显示和交互操作能力，SVG方案更标准更通用，两个方案各有优缺点。对于一般单系统的内部渲染，两种方案都能基本满足要求，但对于针对多个单位异构的多套系统变电图模接入和展示，现有两种实现技术均存在一定的技术问题和技术缺点，无法满足整体应用要求。具体存在如下问题：

一、定制图形显示系统方案：采用定制的方式实现图形显示系统，实现基础显示功能的同时，可根据业务应用要求支持各种特定的显示功能，如与电网状态匹配的实时着色渲染、动画追踪效果展示等。该方案一般对应一套图符定制机制，需要预先定义各种设备的图元，并根据图形内容与图元的对应关系进行图形渲染。该方案对于一体化新建系统没有明显问题，全局对应一套图元配置即可，但对于针对图元可能存在明显差异的多个系统数据接入和展示应用，该方案实现难度较大，尤其是需要针对不同系统、不同版本配置不同的图元，实施工作量大，图元变更后难以同步更新，工程进度可控程度差。

二、SVG显示方案：方案简单，有较多现成的SVG图形显示组件，业界已形成标准的SVG规范，新版本的IE、谷歌等浏览器也可直接支持SVG图形显示。该方案的主要缺点是灵活性和定制性，受限于标准格式和应用框架的限制，部分定制化的渲染效果、交互操作和事件响应能力偏弱，大规模电网图的显示存在一定的性能瓶颈。

发明内容

本发明上述问题，提供一种EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统。本发明的技术方案为：

一种EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统，包括接收模块、质检模块、图形文档模块、全局图符定义模块和图形文档绘制模块；所述接收模块用于接收EMS系统提供的变电站一次接线图数据，并生成中间数据结构；所述质检模块用于对变电站一次接线图数据进行完整性和有效性校验；所述图形文档模块包括模型空间和私有图符定义块，用于定义图形文档中私有的图符定义块；所述全局图符定义模块包括全局图符定义块和设备类型图符定义，用于全局图符定义在一个全局的图形文档进行统一存储和管理；所述图形文档绘制模块用于图形文档的绘制。

本发明另一方面，提供一种EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统方法，采用上述系统，包括以下步骤：

S202，读取SVG一次接线图，通过文件读操作，加载EMS系统提供的变电站一次接线图数据。

S204，将SVG转换为内存中间数据结构，将SVG中图符定义和对象数据分别解析并以内存数据结构的方式进行存储。

S206，对SVG内容进行图模数据质量检查。

S208，图符定义块生成，需要根据中间数据结构记录的图符定义信息，创建图符文档中的图符定义块；首先生成图符块对象，依次遍历中间数据中图符定义的几何对象，通过创建图形文档支持的点、线、面、文字等对象，记录对象与图符块的对应关系，并生成图符ID和图符块对象的对照表，最后标识当前图形文档支持私有图符定义。

S210，实体对象生成，建立图符块引用关系，需要根据中间数据结构记录的一次接线图对象描述信息，创建图符文档中的设备实体对象，生成对象过程中记录EMS对象ID与GIS对象ID的对照表。

S212，更新对象间引用关系，完成所有设备对象生成后，根据步骤S210保存的EMS对象ID与GIS对象ID的对照表，更新对象间的相互引用关系，生成支撑后续支持图符自适应展示的图形文档数据，然后再进行后续的显示渲染处理流程，

所述显示渲染处理流程包括：

S302，显示一次接线图文档，执行绘制前的初始化工作，开始绘制流水线。

S304，逐个设备处理图显示，绘制流水线中，遍历模型空间的所有对象实体，逐个设备调用绘制渲染操作。

S306获取设备图符定义，根据文档使用私有图符还是全局配置，决定后续用于绘制的图符；首先判断是否支持私有图符定义模式，根据图符文档中保存的是否支持图符定义模式标志进行判断；如果支持私有图符模式，则根据设备ID从图形文档获取图符定义块；如果不支持私有图符模式，则从全局图符定义获取图符定义块。

S308，使用图符绘制设备。根据上阶段获取的设备图符定义，进行设备对象绘制操作，实现图形文档的完整绘制过程。

更进一步地，所述步骤S202中，待接入图模数据源端系统的图符配置如果与GIS平台中的图符配置一致时，直接使用GIS平台的全局图符配置，变电站一次接线图内部不生成私有图符定义。

更进一步地，所述步骤S206中，质量检查包括对图模的语法、语义合规性、图模完整性，关系正确性，关键属性有效性，拓扑完整性等进行全面和完整的检查，确保数据质量满足后续入库和图形文档创建要求。

更进一步地，所述步骤S306中，图形文档绘制模块判断是否支持私有图符定义模式，根据图符文档中保存的是否支持图符定义模式标志进行判断，如果支持私有图符模式，则尝试根据设备ID从图形文档获取图符定义块；如果不支持私有图符模式，则从全局图符定义获取图符定义块。

本发明的有益效果：

本发明解决了多厂家、多版本型号异构EMS系统变电图模数据接入问题，采用EMS变电图模接入GIS平台图符自适应方法，自定义图形显示系统与SVG图元定义和显示技术进行了融合和扩展，具备一次接线图文档图符自描述和显示支撑能力，实现了异构系统变电图模数据接入后的统一显示，显示效果与源系统完全一致。

附图说明

图1为本发明方法支撑图符自适应的数据组织逻辑框图；

图2为本发明方法图模数据转换、生成支持图符自适应图形文档的处理流程图；

图3为该方法显示渲染处理流程图。

具体实施方式

实施例：

下面结合附图对本发明实施例详细的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“第一”、“第二”等指示的方位或位置或顺序关系为基于附图所示的方位或位置或顺序关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统，包括接收模块、质检模块、图形文档模块、全局图符定义模块和图形文档绘制模块；所述接收模块用于接收EMS系统提供的变电站一次接线图数据，并生成中间数据结构；所述质检模块用于对变电站一次接线图数据进行完整性和有效性校验；所述图形文档模块包括模型空间和私有图符定义块，模型空间以图层的方式组织并存储了各设备类型的所有实体对象，私有图符定义块则对应定义了各设备类型所需要的设备图符，这些私有图符定义只能用于当前图形文档；所述全局图符定义模块包括全局图符定义块和设备类型图符定义，全局图符定义块包含了所有设备类型的图符定义，各图形文档均可使用全局图符定义块中的设备图符，将全局共享的图符定义在一个全局的图形文档中，方便进行统一存储和管理。设备类型图符定义以对照表的方式描述了各设备类型与图符的对应关系，即设备类型ID与图符块名称的对照表；所述图形文档绘制模块用于图形文档的绘制。

具体地，参见附图1的结构原理框图，在本实施例中，图形文档模块S102主要包括模型空间和私有图符定义块，通过图符定义块以及设备类型与图符定义块的对应关系，支撑图形文档以自适应方式进行绘制。具体的，模型空间以图层的方式组织并存储了各设备类型的所有实体对象，而私有图符定义块则定义了各种设备类型设备的图符信息。一个完整的图符通过图符内的点、线、面、文字等实体对象组成，并以对象块的方式进行统一存储和管理。设备的图符关联关系通过图形文档中定义的设备类型与图符定义块的对照表实现，图形文档数据初始化时，自动建立该对照表。图形文档渲染时，优先检查图形文档内私有的图符定义块，如果有私有定义，则优先使用私有定义；没有私有图符定义的情况下，允许进一步查找全局的图符定义。通过该处理逻辑，可根据项目现场要求对需要私有化处理的图符进行处理，满足应用要求的同时可减少重复的数据存储。

在本实施例中的全局图符定义模块S104与图形文档内部的私有图符定义类似，包括全局图符定义块单元和设备类型图符定义单元，通过一个全局的图形文档进行统一存储和管理。具体的，全局图定义在系统初始化阶段一次性完成初始化，并在服务端内存中进行缓存，优化后续渲染过程对图符的调用处理。待接入图模数据源端系统的图符配置如果与GIS平台中的图符配置一致情况下，可直接使用GIS平台的全局图符配置，该情况下，变电站一次接线图内部可不生成私有图符定义。

本实施例中利用上述系统进行EMS变电图模接入GIS平台图符自适应方法，具体包括以下步骤：

S202，读取SVG一次接线图，通过文件读操作，加载EMS系统提供的变电站一次接线图数据。

S204，将SVG转换为内存中间数据结构，将SVG中图符定义和对象数据分别解析并以内存数据结构的方式进行存储，为后续图模数据质量检查和图形文档生成做好准备。具体的，图符定义中需要将每个图符对应的点、线、面、路径、文字等对象转换为系统可识别的几何对象，将绘制属性描述转换为几何对象的属性，并以数组方式进行对象存储，形成与SVG对应的图符定义信息数据。实体对象定义部分内容需要转换为实体描述中间数据结构，将对象描述与对象属性进行对应。

S206，对SVG内容进行图模数据质量检查，图模数据质量是执行后续导入和图形文档创建的关键影响因素，需要重点做好入库前的质量把关。具体的，质量检查过程中，需要对图模的语法、语义合规性、图模完整性，关系正确性，关键属性有效性，拓扑完整性等进行全面和完整的检查，确保数据质量满足后续入库和图形文档创建要求。

S208，图符定义块生成，需要根据中间数据结构记录的图符定义信息，创建图符文档中的图符定义块。具体的，首先生成图符块对象，依次遍历中间数据中图符定义的几何对象，通过创建图形文档支持的点、线、面、文字等对象，记录对象与图符块的对应关系，并生成图符ID和图符块对象的对照表，最后标识当前图形文档支持私有图符定义。该过程是整个图符文档创建过程中的重点，也是难点，需要解决各种图符构成元素的解析和对象生成，以及不同属性描述信息的解析和对应，确保生成后的图符展示效果与原系统完全一致。

S210，实体对象生成，建立图符块引用关系，需要根据中间数据结构记录的一次接线图对象描述信息，创建图符文档中的设备实体对象。具体的，遍历中间数据结构的实体对象定义信息，创建对应的设备实体对象，包括对象的功能位置和设备台账，并进一步解析对象间的拓扑连接关系，形成完整的电网设备模型。生成对象过程中记录EMS对象ID与GIS对象ID的对照表，用于下阶段对象间引用关系更新，以及后续增量更新时作为对象更新比对的依据。同时建立设备类型与图符块的关联引用关系，作为图形文档全局的对照表保存。

S212，更新对象间引用关系。完成所有设备对象生成后，根据上阶段保存的EMS对象ID与GIS对象ID的对照表，更新对象间的相互引用关系。

经过以上步骤的处理，完成了EMS变电站一次接线图数据导入电网GIS平台，生成了支撑后续支持图符自适应展示的图形文档数据，然后再进行后续的显示渲染处理流程。

参见附图3所示流程，显示渲染处理流程包括：

S302，显示一次接线图文档，执行绘制前的初始化工作，开始绘制流水线。

S304，逐个设备处理图显示，绘制流水线中，遍历模型空间的所有对象实体，逐个设备调用绘制渲染操作。

S306获取设备图符定义，根据文档使用私有图符还是全局配置，决定后续用于绘制的图符。具体的，首先判断是否支持私有图符定义模式，根据图符文档中保存的是否支持图符定义模式标志进行判断。如果支持私有图符模式，则尝试根据设备ID从图形文档获取图符定义块；如果不支持私有图符模式，则从全局图符定义获取图符定义块。

S308，使用图符绘制设备。根据上阶段获取的设备图符定义，进行设备对象绘制操作，实现图形文档的完整绘制过程。

结合本方法，实现了EMS图模数据到GIS平台的数据转换、校验、入库、渲染等过程，通过对多个试点局大量变电站图模数据的测试验证，转换后的变电站一次接线图绘制效果与源EMS系统效果一致，充分验证了该方法的技术可行性。

上述流程可以看出，本发明还应当包含一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，该程序被所述系统包含的计算机或处理器执行以实现上述EMS变电图模接入GIS平台图符自适应方法。

以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅局限于以上实施例，其具体结构允许有变化，总之，凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统方法，采用EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统实现，其特征在于，所述EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统包括接收模块、质检模块、图形文档模块、全局图符定义模块和图形文档绘制模块；所述接收模块用于接收EMS系统提供的变电站一次接线图数据，并生成中间数据结构；所述质检模块用于对变电站一次接线图数据进行完整性和有效性校验；所述图形文档模块包括模型空间和私有图符定义块，用于定义图形文档中私有的图符定义块；所述全局图符定义模块包括全局图符定义块和设备类型图符定义，用于全局图符定义在一个全局的图形文档进行统一存储和管理；所述图形文档绘制模块用于图形文档的绘制；

所述EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统方法包括以下步骤：

S202，读取SVG一次接线图，通过文件读操作，加载EMS系统提供的变电站一次接线图数据；

S204，将SVG转换为内存中间数据结构，将SVG中图符定义和对象数据分别解析并以内存数据结构的方式进行存储；

S206，对SVG内容进行图模数据质量检查；

S208，图符定义块生成，需要根据中间数据结构记录的图符定义信息，创建图符文档中的图符定义块；首先生成图符块对象，依次遍历中间数据中图符定义的几何对象，通过创建图形文档支持的点、线、面、文字对象，记录对象与图符块的对应关系，并生成图符ID和图符块对象的对照表，最后标识当前图形文档支持私有图符定义；

S210，实体对象生成，建立图符块引用关系，需要根据中间数据结构记录的一次接线图对象描述信息，创建图符文档中的设备实体对象，生成对象过程中记录EMS对象ID与GIS对象ID的对照表；

S212，更新对象间引用关系，完成所有设备对象生成后，根据步骤S210保存的EMS对象ID与GIS对象ID的对照表，更新对象间的相互引用关系，生成支撑后续支持图符自适应展示的图形文档数据，然后再进行后续的显示渲染处理流程，

所述显示渲染处理流程包括：

S302，显示一次接线图文档，执行绘制前的初始化工作，开始绘制流水线；

S304，逐个设备处理图显示，绘制流水线中，遍历模型空间的所有对象实体，逐个设备调用绘制渲染操作；

S306获取设备图符定义，根据文档使用私有图符还是全局配置，决定后续用于绘制的图符；首先判断是否支持私有图符定义模式，根据图符文档中保存的是否支持图符定义模式标志进行判断；如果支持私有图符模式，则尝试根据设备ID从图形文档获取图符定义块；如果不支持私有图符模式，则从全局图符定义获取图符定义块；

S308，使用图符绘制设备；根据上阶段获取的设备图符定义，进行设备对象绘制操作，实现图形文档的完整绘制过程。

2.根据权利要求1所述的EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统方法，其特征在于：所述步骤S202中，待接入图模数据源端系统的图符配置如果与GIS平台中的图符配置一致时，直接使用GIS平台的全局图符配置，变电站一次接线图内部不生成私有图符定义。

3.根据权利要求1所述的EMS变电图模接入GIS平台图符自适应系统方法，其特征在于：所述步骤S206中，质量检查包括对图模的语法、语义合规性、图模完整性，关系正确性，关键属性有效性，拓扑完整性进行全面和完整的检查，确保数据质量满足后续入库和图形文档创建要求。

4.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：该程序被计算机或处理器执行以实现如权利要求1-3任一所述的方法。