專利名稱：可視化調(diào)控仿真培訓(xùn)及事故演練交互模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交互模塊，具體涉及一種可視化調(diào)控仿真培訓(xùn)及事故演練交互模塊。
技術(shù)背景
現(xiàn)有的電力調(diào)度系統(tǒng)多采用可伸縮矢量圖(SVG)，是一種基于文本的標(biāo)準(zhǔn)圖形描述語(yǔ)言，SVG圖形交互復(fù)雜，編輯困難，圖形與數(shù)據(jù)不一體，不同圖形格式不能相互轉(zhuǎn)換，不同系統(tǒng)間圖形信息不能共享，圖形發(fā)布不及時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)調(diào)度可視化。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可視化調(diào)控仿真培訓(xùn)及事故演練交互模塊，用于仿真配網(wǎng)各項(xiàng)基本操作技能和對(duì)故障的處理場(chǎng)景，使用戶熟悉配網(wǎng)自動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，了解配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)各個(gè)部分的物理特性，熟練掌握系統(tǒng)各環(huán)節(jié)基本的運(yùn)行操作及維護(hù)安裝技能；同時(shí)具備用戶在一次電網(wǎng)故障演練場(chǎng)景下，能根據(jù)推薦處理方案或應(yīng)急預(yù)案正確判斷故障和處理故障的能力。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是交互式圖形顯示模塊提供虛擬后臺(tái)設(shè)備，通過(guò)交互式設(shè)置手段，由鼠標(biāo)方便的在交互圖形界面進(jìn)行各種故障、非正常運(yùn)行狀態(tài)、事故區(qū)域、二次保護(hù)及自動(dòng)裝置動(dòng)作情況的設(shè)置，反應(yīng)故障出現(xiàn)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)及狀態(tài)的圖形顯示及相對(duì)應(yīng)的交互操作界面，針對(duì)狀態(tài)進(jìn)行故障或異常運(yùn)行狀態(tài)的判斷、分析，描述常見(jiàn)的故障及解決方法。
其中，交互模塊的建立包括以下步驟(一)圖形轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)圖元轉(zhuǎn)換程序，實(shí)現(xiàn)其它圖形文件同標(biāo)準(zhǔn)格式的相互轉(zhuǎn)換，共享信息，圖形轉(zhuǎn)換有2種方法；其一是解析轉(zhuǎn)換，解析轉(zhuǎn)換是一種常用文件格式轉(zhuǎn)換方法，熟悉待轉(zhuǎn)換文件的圖形定義規(guī)則，通過(guò)程序解析待轉(zhuǎn)換文件，將獲得圖形信息以標(biāo)準(zhǔn)格式輸出； 其中是A P I函數(shù)轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)通用A P I函數(shù)接口實(shí)現(xiàn)私有圖形文件信息的讀取，將獲得的圖形信息保存在DOM對(duì)象中，然后參考圖形模型實(shí)現(xiàn)圖形文件的輸出；(二)圖形編輯及存儲(chǔ)建立設(shè)備圖元模型，各設(shè)備圖元用相同名稱的類(lèi)封裝，所有圖元類(lèi)均包含繪圖方法，在畫(huà)布上繪制圖元的同時(shí)將圖元位置等信息添加到DOM對(duì)象中，保持圖形顯示和圖形文檔的同步，圖元形狀固定，但其大小、填充顏色、旋轉(zhuǎn)角度圖形屬性通過(guò)鼠標(biāo)操作改變，在設(shè)備圖元繪制完成后設(shè)置該圖元所代表設(shè)備的ID、description屬性信息，在數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建相應(yīng)的二維表；(三)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是潮流分析、狀態(tài)估計(jì)等高級(jí)應(yīng)用的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和圖形發(fā)布的實(shí)時(shí)性，拓?fù)浞治龇譃樵纪負(fù)浞治龊途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，以圖元模型為基礎(chǔ)，采用優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)拓?fù)浞治?，其結(jié)果保存為XML文檔，用于信息發(fā)布或故障分析；原始拓?fù)浞治鍪歉鶕?jù)傳導(dǎo)設(shè)備之間的連接關(guān)系形成連接點(diǎn)模型，在實(shí)際渲染預(yù)定義的設(shè)備圖元時(shí)，定義viewBox視口屬性,指定渲染圖元的區(qū)域大小，結(jié)合tran sla te屬性值精確定位該設(shè)備圖元在畫(huà)布中的顯示區(qū)域，判斷連接線端點(diǎn)是否在設(shè)備圖元的顯示區(qū)域內(nèi)，確定連接線是否與該設(shè)備相連接，連接線描述設(shè)備間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將其抽象表示為連接點(diǎn)，連接點(diǎn)信息為關(guān)聯(lián)設(shè)備id，遍歷連接線圖層的所有連接線，合并連接線相交的連接點(diǎn)信息，得到連接點(diǎn)模型；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龇譃閺S站結(jié)線分析和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析，廠站結(jié)線分析采用節(jié)點(diǎn)融合法，通過(guò)開(kāi)關(guān)找尋與其關(guān)聯(lián)的連接點(diǎn)，由開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)判定這些連接點(diǎn)生成一個(gè)或多個(gè)拓?fù)潼c(diǎn)，形成拓?fù)潼c(diǎn)模型，拓?fù)潼c(diǎn)是動(dòng)態(tài)生成的，采用集合劃分算法，拓?fù)潼c(diǎn)信息包含與該拓?fù)潼c(diǎn)關(guān)聯(lián)的所有設(shè)備信息，遍歷線路圖層所有線路，轉(zhuǎn)換為線路模型。
其中，設(shè)備圖元建模設(shè)備圖元模型包括圖形屬性和應(yīng)用屬性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備圖形屬性和應(yīng)用屬性的關(guān)聯(lián)統(tǒng)一，圖形屬性指設(shè)備在圖形系統(tǒng)中的幾何表示，應(yīng)用屬性為存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中供各種應(yīng)用使用的設(shè)備參數(shù)信息。
其中，圖形分層模式在電力調(diào)度中要滿足不同的應(yīng)用需要，圖形顯示存在著差異，但設(shè)備位置、連接關(guān)系信息是一致的，在圖形支撐系統(tǒng)中普遍使用圖形分層模式，實(shí)現(xiàn)多視圖機(jī)制。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I、交互模塊本將其它格式的圖形文件轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)圖形，實(shí)現(xiàn)異構(gòu)信息系統(tǒng)的圖形共享、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的自動(dòng)生成及應(yīng)用圖形信息的快速發(fā)布，是靈活、通用、快捷的平臺(tái)，支持用戶對(duì)培訓(xùn)界面(一次部分和二次部分)的二次更改。
2、具備完備的城區(qū)聯(lián)絡(luò)圖，包含主變10 (20)kV低壓側(cè)至出線開(kāi)關(guān)、配電線路、變壓器、柱上開(kāi)關(guān)、開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜等以及相應(yīng)的繼電保護(hù)，能對(duì)配網(wǎng)進(jìn)行各種仿真運(yùn)行，包括對(duì)故障處理的實(shí)際和仿真模擬演示(接線圖上可以任意指定故障位置)，提出推薦處理方案 (包括通知客服、通知相關(guān)人員)，配電電網(wǎng)應(yīng)急預(yù)案的培訓(xùn)及演習(xí)。
3、可視化調(diào)控仿真培訓(xùn)及事故演練交互模塊采用圖模一體化技術(shù)，其核心思想是利用圖形生成設(shè)備模型和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使圖形和數(shù)據(jù)庫(kù)相互對(duì)應(yīng)，通過(guò)Flex實(shí)現(xiàn)對(duì)調(diào)控線路應(yīng)用模型的可視化建模和表達(dá)，作為不同系統(tǒng)間圖形信息共享平臺(tái)，保證圖形發(fā)布的實(shí)時(shí)性。
4、可視化調(diào)控仿真培訓(xùn)及事故演練交互模塊完全支持文檔對(duì)象模型DOM，可動(dòng)態(tài)地修改圖元屬性，并對(duì)大量事件句柄定制響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)自身元素的控制。


圖I為本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)框圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的拓?fù)涫疽鈭D。
具體實(shí)施方式
如圖1、2所示，采用以下步驟建立交互模塊(一)圖形轉(zhuǎn)換由于調(diào)度應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的獨(dú)立性，存在多種格式的圖形文件，有必要設(shè)計(jì)圖元轉(zhuǎn)換程序，實(shí)現(xiàn)其它圖形文件同標(biāo)準(zhǔn)格式的相互轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)信息共享，避免重復(fù)勞動(dòng)和增加成本，實(shí)現(xiàn)圖形轉(zhuǎn)換主要有2種方法；(I)解析轉(zhuǎn)換，解析轉(zhuǎn)換是一種常用文件格式轉(zhuǎn)換方法，它要求熟悉待轉(zhuǎn)換文件的圖形定義規(guī)則，通過(guò)程序解析待轉(zhuǎn)換文件，將獲得圖形信息以標(biāo)準(zhǔn)格式輸出；(2)A P I函數(shù)轉(zhuǎn)換，目前電力系統(tǒng)存在著多種自定義的私有圖形格式，一般都提供了信息查詢接口，利用這些接口可以獲得畫(huà)布大小、設(shè)備圖元位置等信息，因此設(shè)計(jì)通用A P I函數(shù)接口實(shí)現(xiàn)私有圖形文件信息的讀取，將獲得的圖形信息保存在DOM對(duì)象中，然后參考圖形模型實(shí)現(xiàn)圖形文件的輸出；當(dāng)加入新的圖形格式時(shí)，只需要重新實(shí)現(xiàn)通用A P I函數(shù)接口，具有良好的可擴(kuò)展性；(二)圖形編輯及存儲(chǔ)建立設(shè)備圖元模型，各設(shè)備圖元用相同名稱的類(lèi)封裝，所有圖元類(lèi)均包含繪圖方法，該方法在畫(huà)布上繪制圖元的同時(shí)，將圖元位置等信息添加到DOM對(duì)象中，保持圖形顯示和圖形文檔的同步，圖元形狀固定，但其大小、填充顏色、旋轉(zhuǎn)角度等圖形屬性可以通過(guò)鼠標(biāo)操作改變，在設(shè)備圖元繪制完成后設(shè)置該圖元所代表設(shè)備的屬性信息， 如ID, description等信息；圖形編輯平臺(tái)還支持圖元模型的自定義功能,通過(guò)基本形狀的組合構(gòu)建新的圖元模型，并設(shè)置該類(lèi)圖元應(yīng)具有的應(yīng)用屬性，在數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)創(chuàng)建相應(yīng)的二維表；(三)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是潮流分析、狀態(tài)估計(jì)等高級(jí)應(yīng)用的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和圖形發(fā)布的實(shí)時(shí)性，拓?fù)浞治隹煞譃閮蓚€(gè)過(guò)程，原始拓?fù)浞治龊途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?；傳統(tǒng)的分析方法是依靠深度或廣度搜索的策略，以搜索回溯的框架，利用堆棧記錄劃分，效率較低，當(dāng)應(yīng)用于實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)分析時(shí)，在運(yùn)算時(shí)間上不能滿足要求，本模塊以圖元模型為基礎(chǔ)，采用優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)拓?fù)浞治?，其結(jié)果保存為XML文檔，用于信息發(fā)布或故障等分析模塊；(1)原始拓?fù)浞治?，根?jù)傳導(dǎo)設(shè)備之間的連接關(guān)系，形成連接點(diǎn)模型；在實(shí)際渲染預(yù)定義的設(shè)備圖元時(shí)，定義了 viewBox屬性即視口屬性，它指定了渲染圖元的區(qū)域大小，結(jié)合 tran sla te屬性值可以精確定位該設(shè)備圖元在畫(huà)布中的顯示區(qū)域，判斷連接線端點(diǎn)是否在設(shè)備圖元的顯示區(qū)域內(nèi)，確定連接線是否與該設(shè)備相連接；連接線描述了設(shè)備間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將其抽象表示為連接點(diǎn)，連接點(diǎn)信息為關(guān)聯(lián)設(shè)備id，遍歷連接線圖層的所有連接線， 合并連接線相交的連接點(diǎn)信息，得到連接點(diǎn)模型；(2)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，分為廠站結(jié)線分析和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析，廠站結(jié)線分析采用節(jié)點(diǎn)融合法，其主要思想是通過(guò)開(kāi)關(guān)找尋與其關(guān)聯(lián)的連接點(diǎn)，由開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)判定這些連接點(diǎn)生成一個(gè)或多個(gè)拓?fù)潼c(diǎn)，形成拓?fù)潼c(diǎn)模型；由于拓?fù)潼c(diǎn)是動(dòng)態(tài)生成的，連接點(diǎn)-拓?fù)潼c(diǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系只能生成已處理的一部分，因此在處理新的連接點(diǎn)信息時(shí)，必須遍歷已生成的拓?fù)潼c(diǎn)集合去證實(shí)其是否已經(jīng)關(guān)聯(lián)了其中的拓?fù)潼c(diǎn)，多重遍歷勢(shì)必浪費(fèi)大量時(shí)間，且在拓?fù)潼c(diǎn)歸并過(guò)程中涉及到拓?fù)潼c(diǎn)的消去帶來(lái)安全隱患；因此采用改進(jìn)集合劃分算法，拓?fù)潼c(diǎn)信息包含與該拓?fù)潼c(diǎn)關(guān)聯(lián)的所有設(shè)備信息，遍歷線路圖層所有線路，轉(zhuǎn)換為線路模型，滿足不同應(yīng)用需要。
權(quán)利要求
1.可視化調(diào)控仿真培訓(xùn)及事故演練交互模塊，其特征是交互式圖形顯示模塊提供虛擬后臺(tái)設(shè)備，通過(guò)交互式設(shè)置手段，由鼠標(biāo)方便的在交互圖形界面進(jìn)行各種故障、非正常運(yùn)行狀態(tài)、事故區(qū)域、二次保護(hù)及自動(dòng)裝置動(dòng)作情況的設(shè)置，反應(yīng)故障出現(xiàn)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)及狀態(tài)的圖形顯示及相對(duì)應(yīng)的交互操作界面，針對(duì)狀態(tài)進(jìn)行故障或異常運(yùn)行狀態(tài)的判斷、分析，描述常見(jiàn)的故障及解決方法。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可視化調(diào)控仿真培訓(xùn)及事故演練交互模塊，其特征是其中，交互模塊的建立包括以下步驟 (一)圖形轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)圖元轉(zhuǎn)換程序，實(shí)現(xiàn)其它圖形文件同標(biāo)準(zhǔn)格式的相互轉(zhuǎn)換，共享信息，圖形轉(zhuǎn)換有2種方法；其一是解析轉(zhuǎn)換，解析轉(zhuǎn)換是一種常用文件格式轉(zhuǎn)換方法，熟悉待轉(zhuǎn)換文件的圖形定義規(guī)則，通過(guò)程序解析待轉(zhuǎn)換文件，將獲得圖形信息以標(biāo)準(zhǔn)格式輸出；其中是A P I函數(shù)轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)通用A P I函數(shù)接口實(shí)現(xiàn)私有圖形文件信息的讀取，將獲得的圖形信息保存在DOM對(duì)象中，然后參考圖形模型實(shí)現(xiàn)圖形文件的輸出； (二)圖形編輯及存儲(chǔ)建立設(shè)備圖元模型，各設(shè)備圖元用相同名稱的類(lèi)封裝，所有圖元類(lèi)均包含繪圖方法，在畫(huà)布上繪制圖元的同時(shí)將圖元位置等信息添加到DOM對(duì)象中，保持圖形顯示和圖形文檔的同步，圖元形狀固定，但其大小、填充顏色、旋轉(zhuǎn)角度圖形屬性通過(guò)鼠標(biāo)操作改變，在設(shè)備圖元繪制完成后設(shè)置該圖元所代表設(shè)備的ID、description屬性信息，在數(shù)據(jù)庫(kù)中創(chuàng)建相應(yīng)的二維表； (三)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)生成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是潮流分析、狀態(tài)估計(jì)等高級(jí)應(yīng)用的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和圖形發(fā)布的實(shí)時(shí)性，拓?fù)浞治龇譃樵纪負(fù)浞治龊途W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，以圖元模型為基礎(chǔ)，采用優(yōu)化算法實(shí)現(xiàn)拓?fù)浞治觯浣Y(jié)果保存為XML文檔，用于信息發(fā)布或故障分析；原始拓?fù)浞治鍪歉鶕?jù)傳導(dǎo)設(shè)備之間的連接關(guān)系形成連接點(diǎn)模型，在實(shí)際渲染預(yù)定義的設(shè)備圖元時(shí)，定義viewBox視口屬性,指定渲染圖元的區(qū)域大小，結(jié)合tran sla te屬性值精確定位該設(shè)備圖元在畫(huà)布中的顯示區(qū)域，判斷連接線端點(diǎn)是否在設(shè)備圖元的顯示區(qū)域內(nèi)，確定連接線是否與該設(shè)備相連接，連接線描述設(shè)備間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將其抽象表示為連接點(diǎn)，連接點(diǎn)信息為關(guān)聯(lián)設(shè)備id，遍歷連接線圖層的所有連接線，合并連接線相交的連接點(diǎn)信息，得到連接點(diǎn)模型；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治龇譃閺S站結(jié)線分析和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分析，廠站結(jié)線分析采用節(jié)點(diǎn)融合法，通過(guò)開(kāi)關(guān)找尋與其關(guān)聯(lián)的連接點(diǎn)，由開(kāi)關(guān)狀態(tài)來(lái)判定這些連接點(diǎn)生成一個(gè)或多個(gè)拓?fù)潼c(diǎn)，形成拓?fù)潼c(diǎn)模型，拓?fù)潼c(diǎn)是動(dòng)態(tài)生成的，采用集合劃分算法，拓?fù)潼c(diǎn)信息包含與該拓?fù)潼c(diǎn)關(guān)聯(lián)的所有設(shè)備信息，遍歷線路圖層所有線路，轉(zhuǎn)換為線路模型。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可視化調(diào)控仿真培訓(xùn)及事故演練交互模塊，其特征是其中，設(shè)備圖元建模包括圖形屬性和應(yīng)用屬性，實(shí)現(xiàn)設(shè)備圖形屬性和應(yīng)用屬性的關(guān)聯(lián)統(tǒng)一，圖形屬性指設(shè)備在圖形系統(tǒng)中的幾何表示，應(yīng)用屬性為存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中供各種應(yīng)用使用的設(shè)備參數(shù)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可視化調(diào)控仿真培訓(xùn)及事故演練交互模塊，其特征是在電力調(diào)度中要滿足不同的應(yīng)用需要，圖形顯示存在著差異，但設(shè)備位置、連接關(guān)系信息是一致的，在圖形支撐系統(tǒng)中普遍使用圖形分層模式，實(shí)現(xiàn)多視圖機(jī)制。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了可視化調(diào)控仿真培訓(xùn)及事故演練交互模塊，交互式圖形顯示模塊提供虛擬后臺(tái)設(shè)備，通過(guò)交互式設(shè)置手段，由鼠標(biāo)方便的在交互圖形界面進(jìn)行各種故障、非正常運(yùn)行狀態(tài)、事故區(qū)域、二次保護(hù)及自動(dòng)裝置動(dòng)作情況的設(shè)置，反應(yīng)故障出現(xiàn)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)及狀態(tài)的圖形顯示及相對(duì)應(yīng)的交互操作界面，針對(duì)狀態(tài)進(jìn)行故障或異常運(yùn)行狀態(tài)的判斷、分析，描述常見(jiàn)的故障及解決方法。本發(fā)明用于仿真配網(wǎng)各項(xiàng)基本操作技能和對(duì)故障的處理場(chǎng)景，使用戶熟悉配網(wǎng)自動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，了解配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)各個(gè)部分的物理特性，熟練掌握系統(tǒng)各環(huán)節(jié)基本的運(yùn)行操作及維護(hù)安裝技能，用戶在一次電網(wǎng)故障演練場(chǎng)景下根據(jù)推薦處理方案或應(yīng)急預(yù)案正確判斷故障和處理故障的能力。
文檔編號(hào)G09B9/00GK102982702SQ20121050008
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者付聰, 蔣濤, 楊彪, 陳明, 趙幫玉 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司洪澤縣供電公司, 江蘇省電力公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司