CN112532432B - 一种基于ltu终端的自动成图方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于LTU终端的自动成图方法及系统，包括：LTU采集数据传输至IOT平台，IOT平台将LTU拓扑模型文件传输至云主站，云主站对LTU拓扑模型文件解析和处理，云主站自动生成成图文件，本发明方法能够形成具有运行高效、层次清晰美观、无交叉等优点的拓扑图形，无需人工干预，图形文件可随模型变化自动更新，满足数据集成和整合要求，有效提高配网日常工作和配网数据维护的效率。

Description

一种基于LTU终端的自动成图方法及系统
技术领域
本发明属于电力电子技术领域，具体涉及一种基于LTU终端的自动成图方法及系统。
背景技术
近年来随着配电自动化建设的不断推进，对用电管理部门提出了更精细化的管理要求。目前低压终端生成拓扑的主要方法是依靠工作人员手动录入台区配变的所属关系，对于线路复杂的配变台区，确定线路分支开关的关系时，现场人员工作量大，耗费大量时间，且不能自动生成线路连接关系，需要人工整理。这种离线式的录入方法，也无法实现对台区拓扑的实时监测和分析。图形和模型维护工作既是实现配电网智能调度的基础，也是实现配电网智能调度的核心。随着手动维护配电网拓扑图的工作量越来越大以及各个厂家图形格式不兼容导致的相互交互越来越困难，终端自动成图技术替代通过手动绘制图形工作的任务显得越发重要。
发明内容
发明目的：为填补终端自动成图的技术空缺，本发明提出了一种基于LTU终端的自动成图方法及系统，实现在线精确生成以配变为起点的终端物理拓扑连接图，提高配电自动化工作效率和正确性，从而进一步提高配电网自动化运行水平。
技术方案：一种基于LTU终端的自动成图方法，包括以下步骤：
步骤1：通过解析LTU拓扑模型文件提取配变设备及其下属设备信息，所述配变设备及其下属设备信息包括配变设备及其下属设备的设备信息和设备之间的连接关系信息；
步骤2：以配变设备为根节点，生成节点编号；
步骤3：基于设备之间的连接关系信息，判断当前设备是否有与之连接的子设备，若有，则将当前设备的节点编号赋值给与之连接的子设备的一个节点，子设备的另一个节点随机生成节点编号，并转入步骤4；若没有，则转入步骤4：
步骤4：判断是否遍历完所有的设备之间的连接关系信息，若完成，则对配变设备及其下属设备的设备信息、设备之间的连接关系信息和各设备的节点编号进行保存，并转入步骤5，若未完成，则获取下一条设备之间的连接关系信息，并转入步骤3；
步骤5：根据设备信息、各设备的节点编号生成拓扑文件，基于拓扑文件成图。
进一步的，所述LTU拓扑模型文件为一种以可扩展标记语言格式描述配变设备及其下属设备的设备信息以及设备之间的连接关系的文件。
进一步的，所述设备信息包括设备类型和设备名称。
进一步的，所述下属设备包括进线开关、分支开关、表箱和电表。
本发明还公开了一种基于LTU终端的自动成图系统，包括：
解析模块，用于解析LTU拓扑模型文件提取配变设备及其下属设备信息，所述配变设备及其下属设备信息包括配变设备及其下属设备的设备信息和设备之间的连接关系信息；
节点编号生成模块，用于遍历设备之间的连接关系信息，对配变设备的下属设备生成其对应的节点编号；
拓扑文件生成模块，用于根据设备信息和各设备的节点编号生成拓扑文件。
进一步的，所述设备信息包括设备类型和设备名称。
进一步的，所述下属设备包括进线开关、分支开关、表箱和电表。
进一步的，还包括：
智能配变终端设备LTU，用于收集配变设备及其下属设备采集到的数据，并将收集到的数据上传至IOT物联网平台；
IOT物联网平台，用于以配变设备为根节点设备，将其下属设备数据整合为LTU拓扑模型文件，将该LTU拓扑模型文件经由Kafka系统传输至解析模块。
进一步的，所述解析模块、节点编号生成模块和拓扑文件生成模块均部署在云主站。
有益效果：相对于传统人工绘制拓扑图形绘制时间长、容易出错、发现问题后需手动修改图形等缺点，采用本发明的方法或系统，能够自动形成具有运行高效、层次清晰美观、无交叉等优点的拓扑图形，无需人工干预。当模型文件异动后，通过LTU自动上传LTU拓扑模型文件，重新解析LTU拓扑模型文件并生成拓扑文件和图形文件，所以图形文件可随模型变化自动更新，满足数据集成和整合要求，有效提高配网日常工作和配网数据维护的效率。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为云主站对LTU拓扑模型文件解析和处理的流程图；
图3为设备节点ID生成规则示意图。
具体实施方式
现进一步阐述本发明的技术方案。
拓扑结构是由网络节点设备和通信介质互相连接起来的物理布局，是指互连过程中构成的几何形状，它能表示出网络中各类设备的配置和互相之间的连接关系。
参见图1，基于LTU终端的自动成图方法，其具体包括：
通过配备了联网通信单元的低压设备(例如进线开关、分支开关、表箱、电表等)将各自采集到的数据汇聚至智能配变终端设备LTU，智能配变终端设备LTU将接收到的数据实时上传至IOT物联网平台；
IOT物联网平台根据成图指令，以配变设备为根节点设备，将其下属的低压设备数据整合为LTU拓扑模型文件，由于网络传输数据只能是二进制流，为了方便网络传输，需要将实体转化为二进制流传输，本方法经过JsonDeserialize序列化后经由高吞吐量的Kafka系统传输至云主站；本步骤提及的LTU拓扑模型文件是一种以可扩展标记语言(XML)格式记录设备信息的文件，以配变设备为起点，描述配变及其下属低压设备(例如进线开关、分支开关、表箱、电表等)的设备信息以及设备之间的连接关系。
云主站对LTU拓扑模型文件解析和处理；现结合图2对LTU拓扑模型文件解析和处理过程进行说明。
S310：对序列化后的LTU拓扑模型文件进行反序列化，得到LTU拓扑模型文件；
S320：通过解析LTU拓扑模型文件提取设备信息，并为每个设备建立数据模型，保存至数据库中；
S330：获取根节点设备(配变设备)，并生成节点编号，该编号在同类型设备中唯一。节点的作用是用于连接拓扑图形中的任何两个设备，任何连接的两个节点，他们的编号相同，一般情况下设备包括两个节点，本方法中由于只考虑配变以下的设备连接关系，配变只取一个节点；
S340：遍历LTU拓扑模型文件中的设备连接关系数据，判断当前设备是否有与之连接的子设备，若有，则将当前设备的节点编号赋值给子设备的一个节点，子设备的另一个节点随机生成节点编号，由于子设备包括两个节点，因此其中一个节点的节点编号与其连接的设备的节点编号一致，如图3所示，进线开关的一个节点与变压器连接，变压器的节点编号为10001，所以进线开关的一个节点nd1的节点编号为10001，进线开关另一个节点nd2的节点编号随机生成为20001；若没有，则进行S350；
S350：判断遍历是否完成，若完成，则将设备数据持久化至数据库相应的表中，若未完成，则执行S340；
步骤4：从数据库中读取上述步骤保存的终端设备数据，按照一定格式将设备类型、设备编号、设备名称以及节点编号等数据写入拓扑成图文件并保存至云主站。
基于上述成图方法，本发明还公开了一种基于LTU终端的自动成图系统，包括：
解析模块，用于解析LTU拓扑模型文件提取配变设备及其下属设备信息，所述配变设备及其下属设备信息包括配变设备及其下属设备的设备信息和设备之间的连接关系信息；设备信息包括但不限于设备类型和设备名称；下属设备包括但不限于进线开关、分支开关、表箱和电表
节点编号生成模块，用于遍历设备之间的连接关系信息，对配变设备的下属设备生成其对应的节点编号；
拓扑文件生成模块，用于根据设备信息和各设备的节点编号生成拓扑文件。
智能配变终端设备LTU，用于收集配变设备及其下属设备采集到的数据，并将收集到的数据上传至IOT物联网平台；
IOT物联网平台，用于以配变设备为根节点设备，将其下属设备数据整合为LTU拓扑模型文件，将该LTU拓扑模型文件经由Kafka系统传输至解析模块。
上述提及的解析模块、节点编号生成模块和拓扑文件生成模块均部署在云主站。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于LTU终端的自动成图方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：通过解析LTU拓扑模型文件提取配变设备及其下属设备信息，所述配变设备及其下属设备信息包括配变设备的设备信息、下属设备的设备信息和设备之间的连接关系信息；
步骤2：以配变设备为根节点，生成节点编号；
步骤3：基于设备之间的连接关系信息，判断当前设备是否有与之连接的子设备，若有，则将当前设备的节点编号赋值给与之连接的子设备的一个节点，子设备的另一个节点随机生成节点编号，并转入步骤4；若没有，则转入步骤4：
步骤4：判断是否遍历完所有的设备之间的连接关系信息，若完成，则对配变设备及其下属设备的设备信息、设备之间的连接关系信息和各设备的节点编号进行保存，并转入步骤5，若未完成，则获取下一条设备之间的连接关系信息，并转入步骤3；
步骤5：根据设备信息、各设备的节点编号生成拓扑文件，得到拓扑文件成图；
所述LTU拓扑模型文件按照以下步骤得到：
通过配备了联网通信单元的低压设备将各自采集到的数据汇聚至智能配变终端设备LTU，智能配变终端设备LTU将接收到的数据实时上传至IOT物联网平台；
IOT物联网平台根据成图指令，以配变设备为根节点设备，将其下属的低压设备数据整合为LTU拓扑模型文件，将LTU拓扑模型文件经过JsonDeserialize序列化后经由Kafka系统传输至云主站。
2.根据权利要求1所述的一种基于LTU终端的自动成图方法，其特征在于：所述LTU拓扑模型文件为一种以可扩展标记语言格式描述配变设备及其下属设备的设备信息以及设备之间的连接关系的文件。
3.根据权利要求1所述的一种基于LTU终端的自动成图方法，其特征在于：所述设备信息包括设备类型和设备名称。
4.根据权利要求1所述的一种基于LTU终端的自动成图方法，其特征在于：所述下属设备包括进线开关、分支开关、表箱和电表。
5.一种基于LTU终端的自动成图系统，其特征在于：包括：
智能配变终端设备LTU，用于收集配变设备及其下属设备采集到的数据，并将收集到的数据上传至IOT物联网平台；
IOT物联网平台，用于以配变设备为根节点设备，将其下属设备数据整合为LTU拓扑模型文件，将该LTU拓扑模型文件经由Kafka系统传输至解析模块；
解析模块，用于解析LTU拓扑模型文件提取配变设备及其下属设备信息，所述配变设备及其下属设备信息包括配变设备及其下属设备的设备信息和设备之间的连接关系信息；
节点编号生成模块，用于遍历设备之间的连接关系信息，对配变设备的下属设备生成其对应的节点编号；
拓扑文件生成模块，用于根据设备信息和各设备的节点编号生成拓扑文件。
6.根据权利要求5所述的一种基于LTU终端的自动成图系统，其特征在于：所述设备信息包括设备类型和设备名称。
7.根据权利要求5所述的一种基于LTU终端的自动成图系统，其特征在于：所述下属设备包括进线开关、分支开关、表箱和电表。
8.根据权利要求5所述的一种基于LTU终端的自动成图系统，其特征在于：所述解析模块、节点编号生成模块和拓扑文件生成模块均部署在云主站。
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