CN113408020A - 一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模和图模转化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模和图模转化方法，它包括：步骤1、根据二次屏柜电气原理图特征，提取能够表征二次屏柜电气原理图的特征信息，建立模型结构；步骤2、根据二次屏柜电气原理图符号，搭建二次屏柜电气原理图符号库；解决了现有技术中存在的SPCD模型无法表征图形化的电气原理图，也无法模型转化为具象的电气原理图，设计人员根据SPCD只能进行数据化设计，无法进行图形化设计，并且模型的资料移交也无法做到完整等技术问题。

Description

一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模和图模转化方法

技术领域

本发明属于智能变电站技术领域，特别涉及一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模和图模转化方法。

背景技术

《GBT37755-2019智能变电站光纤回路建模及编码技术规范》标准规定了智能变电站二次回路中光纤回路及站控层双绞线我那武力回路模型配置实施过程、模型文件格式、回路编码规则、回路标识及信息的技术要求。其中规定的SPCD变电站物理模型能够表征站内所有的屏柜设备信息、屏柜和柜间连接信息，可以作为二次回路设计、施工、调试、验收和运行维护的依据。

另一方面，SPCD模型的提出为后续高级应用的开发提供了有力支撑，使得智能设计、智能运维得到可能。但是SPCD目前只提供从图纸到模型的单向转化，设计人员只能通过数据及描述进行设计，传统的CAD图形在设计、运维等移交过程中仍是必不可少的资料。这在一定程度上限制了高级应用的发展，模型并没有完全的摆脱传统CAD等图纸的束缚，使得后续的开发仍有一定程度的依赖传统的图形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模和图模转化方法，以解决现有技术中存在的SPCD模型无法表征图形化的电气原理图，也无法将模型转化为具象的电气原理图，设计人员根据SPCD只能进行数据化设计，无法进行图形化设计，并且模型的资料移交也无法做到完整等技术问题。

本发明的技术方案是：

一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模方法，它包括：

步骤1、根据二次屏柜电气原理图特征，提取能够表征二次屏柜电气原理图的特征信息，建立模型结构；

步骤2、根据二次屏柜电气原理图符号，搭建二次屏柜电气原理图符号库。

所述模型结构的主节点为变电站二次屏柜电气原理图，包含了整个变电站的图纸信息；二次屏柜电气原理图包括二次屏柜电气原理图册和二次屏柜电气原理图符号库两个部分，二次屏柜电气原理图册包含一个以上二次屏柜电气原理图卷册，按照间隔、回路进行区分，与实际设计的二次屏柜电气原理图纸卷册对应；二次屏柜电气原理图纸卷册由一页以上构成，每一页原理由三个基本元素构成；分别是中断点（interruptpoint），功能（Fuction），连接（Connection）； “中断点”表征了页与页之间的联系，含起点和终点页信息；“功能”包含了图纸内部的保护装置、端子、空开和继电器各种设备，“功能”引用符号库内的符号，再根据实际二次屏柜电气原理图进行实例化；“连接”表征图纸内所有连接，含有起点信息、终点信息和拐点信息。

符号库为根据二次屏柜电气原理图特征所建立的符号库，包含了描述二次屏柜电气原理图所需的各种符号，不同符号间通过名称唯一标识进行区别。

符号库的建立方法为：

首先搜集电气二次符号，并根据类似特征建立各种类型符号统一模板；

其次符号库内符号的建立分为三个部分，符号的变量、连接点代号和插入点；“变量”表征了符号的图形方向，具有A~H共8个不同的变量；“连接点代号”为符号的可连接点描述，用于表述符号的连接属性，符号可以有一个以上的连接点代号，表征了符号的连接能力；符号插入点为符号的左上角，符号在图纸页上的位置将按照插入点坐标进行确定，同时符号插入点坐标的确定，符号的各个连接点通过相对位置获取准确坐标；至此符号库建立完成。

一种电力二次屏柜电气原理图的图模转化方法，它包括：

步骤3、在符号库和模型结构都搭建完成后，对二次屏柜电气原理图进行解析，通过解析获得二次屏柜电气原理图内所利用到的所有符号类型、所有符号间的连接信息、以及图纸内所有符号间的相对位置信息；

步骤4、根据二次屏柜电气原理图符号特征，从建立的符号库内选取相应的端子、设备和中断点符号，从符号库所选取的符号为不带具体属性的符号模板，通过实例化使选取的符号在图纸内唯一，最终实例化的符号包含图纸内的各种所需数据；

步骤5、在二次屏柜电气原理图解析特征及选取的符号库内符号基础上进行符号实例化，将图纸的连接点编号和描述、图形的变量、设备的编号、图形坐标和连接点通过步骤3解析的数据，刷到步骤4选取的符号上，并通过模型文件的方式进行记录，实现所有符号的实例化；

步骤6，根据二次屏柜电气原理图的信息，将二次屏柜电气原理图中所有的连接信息进行实例化，用以表征整份图的连接信息；连接包含了起点信息、终点信息和拐点信息，连接的实例化通过模型结构的连接节点进行存储，实现所有二次屏柜电气原理图连接的实例化和存储；得到二次屏柜电气原理图模型。

将二次屏柜电气原理图模型转化回二次屏柜电气原理图的方法，在步骤5中存储了图纸内所有符号的模型化数据，转化为二次屏柜电气原理图时在符号库内将所对应的符号的图形、坐标、变量和连接点存储的信息还原为二次屏柜电气原理图的图形信息；再通过步骤6中模型存储的连接信息，按照符号和坐标进行图纸上的自动绘制展示二次屏柜电气原理图不同符号间的连接；通过符号和连接的还原将原来的二次屏柜电气原理图按照统一的标准展示出来。

本发明的有益效果是：

本发明首先根据二次屏柜电气原理图结构进行建模，再根据典型二次屏柜电气原理图符号建立符号库。在二次屏柜电气原理图模型和符号库的基础上，通过解析二次屏柜电气原理图，从符号库内选择二次屏柜电气原理图相关的符号，并根据图纸数据进行实例化，最终进行符号间连接的实例化，从而实现通过模型表征二次屏柜电气原理图。本发明二次屏柜电气原理图建模及电气符号库的建立，将原理图和模型进行实例化匹配，可以通过模型表征电气原理图；通过模型和符号库可以轻松的转化为相应的原理图，弥补了SPCD建模的不足，完善了二次系统建模的完整性；解决了现有技术中存在的SPCD模型无法表征图形化的电气原理图，也无法模型转化为具象的电气原理图，设计人员根据SPCD只能进行数据化设计，无法进行图形化设计，并且模型的资料移交也无法做到完整等技术问题。

附图说明

图1是本发明模型结构示意图；

图2是本发明实施流程图。

具体实施方式

以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明提供一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模和图模转化方法。

首先根据二次屏柜电气原理图结构进行建模，再根据典型二次屏柜电气原理图符号建立符号库。在二次屏柜电气原理图模型和符号库的基础上，通过解析二次屏柜电气原理图，从符号库内选择二次屏柜电气原理图相关的符号，并根据图纸数据进行实例化，最终进行符号间连接的实例化，从而实现通过模型表征二次屏柜电气原理图。

本发明的实施步骤为：

步骤1，根据二次屏柜电气原理图特征，提取能够表征二次屏柜电气原理图的特征信息，建立模型结构如图1所示；主节点为变电站二次屏柜电气原理图，包含了整个变电站的图纸信息；二次屏柜电气原理图包括二次屏柜电气原理图册和二次屏柜电气原理图符号库两个部分，二次屏柜电气原理图册包含多个二次屏柜电气原理图卷册，按照间隔、回路进行区分，与实际设计院所设计的二次屏柜电气原理图纸卷册对应；二次屏柜电气原理图纸卷册由多页构成，每一页原理由三个基本元素构成分别是中断点（interruptpoint），功能（Fuction），连接（Connection）组成。“中断点”表征了页与页之间的联系，含起点和终点页信息；“功能”包含了图纸内部的保护装置、端子、空开、继电器等各种设备，“功能”需引用符号库内的符号，再根据实际二次屏柜电气原理图进行实例化；“连接”表征图纸内所有连接，含有起点信息、终点信息和拐点信息。至此模型结构构建完成。

步骤2，根据常用二次屏柜电气原理图符号，搭建二次屏柜电气原理图符号库。

符号库为根据二次屏柜电气原理图特征所建立的符号库，包含了描述二次屏柜电气原理图所需的各种符号，不同符号间通过名称唯一标识进行区别。首先搜集常用的电气二次符号，如空开、电源、把手、装置等等，并根据类似特征建立各种类型符号统一模板。其次，符号库内符号的建立分为三个部分，符号的变量、连接点代号和插入点。“变量variable”表征了符号的图形方向，具有A~H共8个不同的变量。“连接点代号ConnectionPointCode”为符号的可连接点描述，用于表述符号的连接属性，符号可以有多个连接点代号，表征了符号的连接能力。符号插入点为符号的左上角，符号在图纸页上的位置将按照插入点坐标进行确定，同时符号插入点坐标的确定，符号的各个连接点也可通过相对位置获取准确坐标。至此符号库建立完成。

步骤3，按照图2实施流程图，在符号库和模型结构都搭建完成后，需要对二次屏柜电气原理图进行解析，通过解析获得原理图内所利用到的所有符号类型、所有符号间的连接信息、以及图纸内所有符号间的相对位置等信息。以装置电源回路为例，解析项包含了端子、设备、中断点、连接等部件的所有信息；

步骤4，根据二次屏柜电气原理图符号特征，从建立的符号库内选取相应的端子、设备、中断点等符号，从库内所选取的符号为不带具体属性的符号模板，需要通过实例化使选取的符号在图纸内唯一，最终实例化的符号包含图纸内的各种所需数据；

步骤5，根据步骤3内对二次屏柜电气原理图解析的特征，以及在步骤4选取的符号库内符号，在两者基础上进行符号实例化，将图纸的连接点编号和描述、图形的变量、设备的编号、图形坐标、连接点等等通过步骤3解析的数据，刷到每个步骤4选取的符号上，并通过模型文件的方式进行记录。最终实现所有符号的实例化。

步骤6，根据二次屏柜电气原理图的信息，将图纸中所有的连接信息进行实例化，用以表征整份图的连接信息。连接包含了起点信息、终点信息、拐点信息，拐点可以为多个。连接的实例化需要通过模型文件的连接节点进行存储，最终实现所有二次屏柜电气原理图连接的实例化和存储。

步骤7，通过上述步骤已经将一份二次屏柜电气原理图转化为二次屏柜电气原理图模型，如有需要可将模型文件再次转化回二次屏柜电气原理图，从而可以实现图纸的数字移交。在步骤5中，存储了图纸内所有符号的模型化数据，转化为图形时只需在符号库内将所对应的符号的图形、坐标、变量、连接点等等存储的信息放回到原理图上即可还原二次屏柜电气原理图的图形信息。再通过步骤6中模型存储的连接信息，按照符号、坐标进行图纸上的自动绘制，这样便可以展示二次屏柜电气原理图不同符号间的连接。通过符号和连接的还原，可以将原来的二次屏柜电气原理图按照统一的标准展示出来，并且能够提供设计及运维所需的所有信息。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模方法，其特征在于：它包括：

步骤1、根据二次屏柜电气原理图特征，提取能够表征二次屏柜电气原理图的特征信息，建立模型结构；

步骤2、根据二次屏柜电气原理图符号，搭建二次屏柜电气原理图符号库。

2.根据权利要求1所述的一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模方法，其特征在于：所述模型结构的主节点为变电站二次屏柜电气原理图，包含了整个变电站的图纸信息；二次屏柜电气原理图包括二次屏柜电气原理图册和二次屏柜电气原理图符号库两个部分，二次屏柜电气原理图册包含一个以上二次屏柜电气原理图卷册，按照间隔、回路进行区分，与实际设计的二次屏柜电气原理图纸卷册对应；二次屏柜电气原理图纸卷册由一页以上构成，每一页原理由三个基本元素构成；分别是中断点（interruptpoint），功能（Fuction），连接（Connection）； “中断点”表征了页与页之间的联系，含起点和终点页信息；“功能”包含了图纸内部的保护装置、端子、空开和继电器各种设备，“功能”引用符号库内的符号，再根据实际二次屏柜电气原理图进行实例化；“连接”表征图纸内所有连接，含有起点信息、终点信息和拐点信息。

3.根据权利要求1所述的一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模方法，其特征在于：符号库为根据二次屏柜电气原理图特征所建立的符号库，包含了描述二次屏柜电气原理图所需的各种符号，不同符号间通过名称唯一标识进行区别。

4.根据权利要求3所述的一种电力二次屏柜电气原理图全要素建模方法，其特征在于：符号库的建立方法为：

首先搜集电气二次符号，并根据类似特征建立各种类型符号统一模板；

其次符号库内符号的建立分为三个部分，符号的变量、连接点代号和插入点；“变量”表征了符号的图形方向，具有A~H共8个不同的变量；“连接点代号”为符号的可连接点描述，用于表述符号的连接属性，符号可以有一个以上的连接点代号，表征了符号的连接能力；符号插入点为符号的左上角，符号在图纸页上的位置将按照插入点坐标进行确定，同时符号插入点坐标的确定，符号的各个连接点通过相对位置获取准确坐标；至此符号库建立完成。

5.一种电力二次屏柜电气原理图的图模转化方法，其特征在于：它包括：

步骤3、在符号库和模型结构都搭建完成后，对二次屏柜电气原理图进行解析，通过解析获得二次屏柜电气原理图内所利用到的所有符号类型、所有符号间的连接信息、以及图纸内所有符号间的相对位置信息；

步骤4、根据二次屏柜电气原理图符号特征，从建立的符号库内选取相应的端子、设备和中断点符号，从符号库所选取的符号为不带具体属性的符号模板，通过实例化使选取的符号在图纸内唯一，最终实例化的符号包含图纸内的各种所需数据；

步骤5、在二次屏柜电气原理图解析特征及选取的符号库内符号基础上进行符号实例化，将图纸的连接点编号和描述、图形的变量、设备的编号、图形坐标和连接点通过步骤3解析的数据，刷到步骤4选取的符号上，并通过模型文件的方式进行记录，实现所有符号的实例化；

步骤6，根据二次屏柜电气原理图的信息，将二次屏柜电气原理图中所有的连接信息进行实例化，用以表征整份图的连接信息；连接包含了起点信息、终点信息和拐点信息，连接的实例化通过模型结构的连接节点进行存储，实现所有二次屏柜电气原理图连接的实例化和存储；得到二次屏柜电气原理图模型。

6.根据权利要求5所述的一种电力二次屏柜电气原理图的图模转化方法，其特征在于：它还包括：将二次屏柜电气原理图模型转化回二次屏柜电气原理图的方法，在步骤5中存储了图纸内所有符号的模型化数据，转化为二次屏柜电气原理图时在符号库内将所对应的符号的图形、坐标、变量和连接点存储的信息还原为二次屏柜电气原理图的图形信息；再通过步骤6中模型存储的连接信息，按照符号和坐标进行图纸上的自动绘制展示二次屏柜电气原理图不同符号间的连接；通过符号和连接的还原将原来的二次屏柜电气原理图按照统一的标准展示出来。

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