CN111260541B - 线缆密集度高的设备线缆的展示方法及展示设备 - Google Patents

线缆密集度高的设备线缆的展示方法及展示设备 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种线缆密集度高的设备线缆的展示方法及展示设备，属于设备线缆监控技术领域，其步骤包括：(1)线缆密集度高的设备的三维坐标到二维坐标映射；(2)网格化处理；(3)坐标压缩；(4)绘制设备；(5)端子与线缆的绘制。本发明把设备从三维到二维的坐标进行了映射和转换，设备间的排列布局更加符合用户的使用习惯。

Description

线缆密集度高的设备线缆的展示方法及展示设备
技术领域
本发明属于设备线缆监控技术领域，特别涉及一种线缆密集度高的设备线缆的展示方法及展示设备。
背景技术
铁路信号是铁路信号系统或设备的简称。铁路上为保证行、调车作业安全，提高车站、区间通过能力及列车解编能力，改善作业人员劳动条件的技术设备的总称。一般包括车站联锁、区间闭塞、机车信号、超速防护、调度监督、调度集中、调车场控制及道口信号等设备。
铁路信号是一个相对复杂，涉及内容较多的专业体系，随着铁路信号技术不断创新，技术更加先进、信号设备种类逐渐增多，相应的信息流随之增多，主要有设备全生命周期中各对象(设备)之间的相互关系及运行信息流、维护数据之间的信息流、参与方之间的信息流，这些信息流在各个环节与各个对象之间传递。随着铁路路网的不断完善，运营里程的不断增长，对铁路信号技术的运营和维护提出更高的要求，而目前传统的信息管理手段，信息的传递流转不够直观，需要翻阅图纸等一系列资料进行查看与分析，流程繁琐，信息传达交换与共享费时费力，导致现场运营维护管理工作量及难度大，信号设备运维成本高，信号设备故障处理难度大、效率低，已不能与铁路优质高效的管理要求相适应。
通过运用BIM技术对铁路车站信号设备进行建模，研发基于BIM技术的电务故障应急指挥系统，直观形象地显示信号设备的空间分布以及各种信号设备的控制信息流向，通过监测报警信息智能分析、故障设备信息查看、信号设备端子信息查看、信号设备之间的电缆信息查看、技术资料查看、人员通知等功能，为维修维护人员快速准确判断故障并制定故障应急预案，同时推动铁路信号工程建设运维管理创新，为把智慧铁路建设奠定基础，实现铁路工程标准化、工业化、信息化等方面，具有重要的应用价值。
保证信号设备安全稳定运行的主要因素就是连接在多种信号设备之间的线缆，然而线缆及设备线缆端子(简称：“端子”)的状态直接关系到整个铁路信号系统的正常运行。
目前的软件管理平台，主要存在以下问题：
1、不能和三维BIM可视化场景融合；
2、数据以表单形式展示，软件交互操作复杂，不方便使用；
3、不能直观、快速、精准查询到设备的线缆端子并表达出设备的端子信息及设备间的电缆信息。
发明内容
为了克服现有的铁路车站信号设备管理软件所存在的不足，本发明提供了一种线缆密集度高的设备线缆的展示方法，能够把设备的接线端子具象化，直观表达线缆端子的信息及线缆径路信息，方便故障排查，大大提示信号设备线缆的管理效率和可靠性。
同时，本发明提供了能够实现上述线缆密集度高的设备线缆的展示方法的展示设备。
本发明所采用的技术方案是：
一种线缆密集度高的设备线缆的展示方法，其包括以下步骤：
(1)线缆密集度高的设备的三维坐标到二维坐标映射：
在三维场景中获取设备三维坐标
Figure BDA0002365028820000031
以地面为投影面，获取设备在投影面上的投影坐标
Figure BDA0002365028820000032
(2)网格化处理
在投影面上建立100*100的网格坐标系，将所述投影坐标
Figure BDA0002365028820000033
调整至最临近的网格中心，若同一网格中有多个投影坐标
Figure BDA0002365028820000034
时，将其中任意一个的坐标调至该网格中心，其余坐标按照三维场景中的方位调至相邻的网格中心；
(3)坐标压缩
将调整后的网格坐标系中空余的整行和整列网格删除，将网格坐标系压缩至最小，得到压缩后的网格坐标系；
(4)绘制设备
根据设备的设备ID、名称和设备在压缩后的网格坐标系上的二维坐标，绘制出该设备简图；
(5)端子与线缆的绘制
根据设备的设备ID在数据库中查询该设备的端子数据，在步骤(4)的设备简图上绘制出该设备的所有端子；
根据该设备的端子数据在数据库中查找与该端子相连的所有线缆径路及径路目标端子信息，绘制出该端子所对应的线缆，重复，绘制出该端子的所有线缆，完成该线缆密集度高的设备线缆的展示。
进一步限定，所述端子数据包括端子名称和端子ID、端子图元信息。
进一步限定，所述端子图元信息为获取设备的端子布局，将其具象化处理后按照设备的类型存储至数据库中的信息。
进一步限定，所述端子包括内部端子和外部端子；所述外部端子的直径是内部端子直径的1.5倍。
进一步限定，所述数据库中存储设备ID、名称、端子名称、端子ID、端子图元信息以及线缆径路信息。
一种线缆密集度高的设备线缆展示设备，其包括：
数据库：用于存储设备lD、名称、端子名称和端子ID、端子图元信息以及线缆径路信息；
映射模块：用于将三维场景中线缆密集度高的设备的三维坐标
Figure BDA0002365028820000041
映射为在投影面上的投影坐标
Figure BDA0002365028820000042
二维坐标压缩模块：用于将映射模块所获取的投影坐标
Figure BDA0002365028820000043
进行网格中心化处理，并去间隔化压缩；
设备绘制模块：用于根据数据库所存储的设备的设备ID、名称和设备在二维坐标压缩模块压缩后的网格坐标系上的二维坐标绘制出该线缆密集度高的设备简图；
端子绘制模块：用于在设备绘制模块绘制的线缆密集度高的设备简图上根据端子图元模板绘制设备的端子图；
电缆绘制模块：用于绘制出该端子所对应的线缆。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明把设备从三维到二维的坐标进行了映射和转换，设备间的排列布局更加符合用户的使用习惯。
2、本发明把设备的接线端子具象化，更加能直观表达端子的信息。
3、本发明把线缆走向用真实的数据以拓扑图的形式进行绘制展示，能更加直观表达线缆径路走向。
4、本发明把设备的端子信息、端子配线信息、线缆信息、线缆走向直观准确的表达，软件UI交互更加友好，更加符合用户的操作习惯，从而大大提高线缆密集度高的设备线缆的管理效率和可靠性，保证了设备的稳定运行。
附图说明
图1为铁路信号设备在三维场景中的分布图。
图2为铁路信号设备在投影面上的分布图。
图3为网格化后的信号设备分部示意图。
图4为对齐网格前、后的对比示意图。
图5为压缩多余的整行和整列方式示意图。
图6为压缩后的设备坐标布局示意图。
图7为展示设备端子图元信息示意图。
图8为设备的其中一个端子的线缆径路示意图。
图9为设备间线缆展示示意图。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步说明。
实施例1
本发明的方法以基于WebGL技术实现展示铁路信号设备端子及线缆信息为例进行说明，其以具象型图形展示设备端子信息及线缆径路走向，包含端子的状态、内部端子、外部端子，端子直接的电缆信息及扩展属性等。
本实施例的线缆密集度高的设备的线缆展示方法，具体由以下步骤实现：
(1)铁路信号设备的三维坐标到二维坐标映射：
参见图1和图2，图1为铁路信号设备在三维场景中的分布图，其中方框表示一个信号设备，每个信号设备都有一个三维坐标。
图2为铁路信号设备在投影面上的分布图。
在三维场景中获取铁路信号设备三维坐标
Figure BDA0002365028820000061
以地面为投影面，获取铁路信号设备在投影面上的投影坐标
Figure BDA0002365028820000062
其中i为设备数量。
(2)网格化处理
在投影面上建立100*100的网格坐标系，将所述投影坐标
Figure BDA0002365028820000063
调整至最临近的网格中心，若同一网格中有多个投影坐标
Figure BDA0002365028820000064
时，将其中任意一个的坐标调至该网格中心，其余坐标按照三维场景中的方位调至相邻的网格中心，一个设备占用一个网格的坐标。
对信号设备坐标进行网格化处理，相应设备的坐标点定会落到某个网格里，即对齐网格，使设备之间的距离关系更加明确，便于后续的数据处理，图3为网格化后的信号设备分部示意图。
(3)坐标压缩
将调整后的网格坐标系中空余的整行和整列网格删除，将网格坐标系压缩至最小，得到压缩后的网格坐标系，如图4，5；
(4)绘制设备
根据铁路信号设备的设备ID、名称和设备在压缩后的网格坐标系上的二维坐标Ti2(x，y)，分别绘制出该铁路信号设备简图，如图6；
(5)端子与线缆的绘制
根据铁路信号设备的设备ID在数据库中查询该设备的端子数据，所述端子数据包括端子名称和端子ID、端子图元信息，在步骤(4)的设备简图上绘制出该设备的所有端子；每个端子都有名称、ID等信息，绘制设备端子信息，端子一般分为内部端子和外部端子，外部端子大小直径D是内部端子直径的1.5倍。内、外端子按照真实设备的端子分部规律进行具象型绘制；其中亮色代表该端子有配线信息，暗色代表该端子无配线信息，如：设备名称为CH5(铁路设备七方向盒)，其共有42个端子，分别命名为1、2、3、......42，将其具象化处理，按照七边形分布，每边均布6个端子，如图7所示。
根据该设备的任一端子ID在数据库中查找与该端子相连的所有线缆径路及径路目标端子信息，绘制出该端子所对应的线缆，重复，绘制出该端子的所有线缆，如图8、9，完成该线缆密集度高的设备线缆的展示。
数据库中存储有设备ID、名称、端子名称和端子ID、端子图元信息以及线缆径路信息等信息。
上述的线缆密集度高的设备线缆展示方法可以通过以下的线缆密集度高的设备线缆展示设备来实现，其具体包括：
数据库：用于存储设备ID、名称、端子名称和端子ID、端子图元信息以及线缆径路信息；
映射模块：用于将三维场景中的铁路信号设备的三维坐标
Figure BDA0002365028820000081
映射为在投影面上的投影坐标
Figure BDA0002365028820000082
二维坐标压缩模块：用于将映射模块所获取的投影坐标
Figure BDA0002365028820000083
进行网格中心化处理，并去间隔化压缩；
设备绘制模块：用于根据数据库所存储的铁路信号设备的设备ID、名称和设备在二维坐标压缩模块压缩后的网格坐标系上的二维坐标绘制出该铁路信号设备简图；
端子绘制模块：用于在设备绘制模块绘制的铁路信号设备简图上根据端子图元模板绘制设备的端子图；
电缆绘制模块：用于绘制出该端子所对应的线缆。
本发明的线缆密集度高的设备线缆展示方法把设备的端子信息、端子配线信息、线缆信息、线缆径路等信息直观、准确、具象化表达出来，使UI交互更加友好，更加符合用户的操作习惯，从而大大提示信号设备线缆的管理效率和可靠性，保证了信号设备的稳定运行，其不仅适用于铁路信号设备的线缆展示，可适用于线缆密集度较高的所有设备的线缆展示，具体的展示方法与上述展示步骤相同。

Claims (6)

1.一种线缆密集度高的设备线缆的展示方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)线缆密集度高的设备的三维坐标到二维坐标映射：
在三维场景中获取线缆密集度高的设备三维坐标
Figure FDA0002845400020000011
以地面为投影面，获取该设备在投影面上的投影坐标
Figure FDA0002845400020000012
(2)网格化处理
在投影面上建立100＊100的网格坐标系，将所述投影坐标
Figure FDA0002845400020000013
调整至最临近的网格中心，若同一网格中有多个投影坐标
Figure FDA0002845400020000014
时，将其中任意一个的坐标调至该网格中心，其余坐标按照三维场景中的方位调至相邻的网格中心；
(3)坐标压缩
将调整后的网格坐标系中空余的整行和整列网格删除，将网格坐标系压缩至最小，得到压缩后的网格坐标系；
(4)绘制设备
根据设备的设备ID、名称和设备在压缩后的网格坐标系上的二维坐标，绘制出该设备简图；
(5)端子与线缆的绘制
根据设备ID在数据库中查询该设备的端子数据，在步骤(4)的设备简图上绘制出该设备的所有端子；
根据该设备的端子数据在数据库中查找与该端子相连的所有线缆径路及径路目标端子信息，绘制出该端子所对应的线缆，重复，绘制出该端子的所有线缆，完成该线缆密集度高的设备线缆的展示。
2.根据权利要求1所述的线缆密集度高的设备线缆的展示方法，其特征在于，所述端子数据包括端子名称和端子ID、端子图元信息。
3.根据权利要求2所述的线缆密集度高的设备线缆的展示方法，其特征在于，所述端子图元信息为获取线缆密集度高的设备的端子布局，将其具象化处理后按照设备类型存储至数据库中的信息。
4.根据权利要求1所述的线缆密集度高的设备线缆的展示方法，其特征在于，所述端子包括内部端子和外部端子；所述外部端子的直径是内部端子直径的1.5倍。
5.根据权利要求1所述的线缆密集度高的设备线缆的展示方法，其特征在于，所述数据库中存储设备ID、名称、端子名称、端子ID、端子图元信息以及线缆径路信息。
6.一种线缆密集度高的设备线缆展示设备，其特征在于，包括：
数据库：用于存储设备ID、设备名称、端子名称和端子ID、端子图元信息以及线缆径路信息；
映射模块：用于将三维场景中的铁路信号设备的三维坐标
Figure FDA0002845400020000023
映射为在投影面上的投影坐标
Figure FDA0002845400020000021
二维坐标压缩模块：用于将映射模块所获取的投影坐标
Figure FDA0002845400020000022
进行网格中心化处理，并去间隔化压缩；
设备绘制模块：用于根据数据库所存储的铁路信号设备的设备ID、设备名称和设备在二维坐标压缩模块压缩后的网格坐标系上的二维坐标绘制出该铁路信号设备简图；
端子绘制模块：用于在设备绘制模块绘制的铁路信号设备简图上根据端子图元模板绘制设备的端子图；
电缆绘制模块：用于绘制出该端子所对应的线缆。
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