一種基于Web GIS的大電網(wǎng)實(shí)時(shí)地理潮流展示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于Web GIS的大電網(wǎng)實(shí)時(shí)地理潮流展示方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)規(guī)模的迅速增長(zhǎng)，發(fā)電廠、變電站星羅棋布，電力設(shè)備數(shù)量龐大，電網(wǎng)信息時(shí)刻變化，對(duì)調(diào)度員的全局把控能力提出了更高的要求。從實(shí)際情況看，電網(wǎng)的各種信息與空間地理環(huán)境有密切的關(guān)系，因此通過地理信息系統(tǒng)(GIS)管理電網(wǎng)資源，提升全景信息展現(xiàn)水平，才能使調(diào)度部門實(shí)時(shí)、形象、直觀地了解信息的變化，做到有效、科學(xué)地管理電網(wǎng)。
[0003]Web GIS是指基于Internet平臺(tái)，客戶端應(yīng)用軟件采用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，運(yùn)用在Internet上的地理信息系統(tǒng)。Web GIS以其便捷性、可擴(kuò)展性、跨平臺(tái)等特點(diǎn)正成為大眾化的GIS應(yīng)用，基于Web GIS的電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)也越來越流行。
[0004]電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)地理潮流圖能夠靜態(tài)顯示系統(tǒng)中發(fā)電廠、變電站地理位置，電力線路的路徑以及它們相互間的聯(lián)結(jié)，同時(shí)能夠動(dòng)態(tài)顯示電網(wǎng)各處的電壓、功率分布的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0005]電力自動(dòng)化系統(tǒng)中的地理潮流圖的傳統(tǒng)展現(xiàn)方法是采用一張靜態(tài)的地圖圖片作為背景，將電網(wǎng)圖元和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在地理圖的合適位置。然而，靜態(tài)地理圖不能滿足畫面縮放時(shí)按不同尺度顯示的需求，當(dāng)畫面放大時(shí)地理圖片就會(huì)失真，無法顯示地理細(xì)節(jié)；畫面縮小時(shí)則不能顯示地理概覽信息。特別是針對(duì)大電網(wǎng)的地理潮流圖，往往包含有多個(gè)省或地區(qū)的電網(wǎng)潮流信息，再使用一張靜態(tài)的地理圖片已經(jīng)無法滿足需求。
[0006]基于以上分析，傳統(tǒng)的地理潮流圖展示方法已不能滿足當(dāng)前發(fā)展的需要，有待改進(jìn)，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的，在于提供一種基于Web GIS的大電網(wǎng)實(shí)時(shí)地理潮流展示方法，其可實(shí)現(xiàn)Web上對(duì)大電網(wǎng)實(shí)時(shí)地理潮流畫面的有效展示。
[0008]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
[0009]—種基于Web GIS的大電網(wǎng)實(shí)時(shí)地理潮流展示方法，包括以下步驟:
[0010](I)在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中根據(jù)地理坐標(biāo)區(qū)間自動(dòng)繪制地理潮流圖畫面，配置GIS服務(wù)信息；
[0011](2)部署Web圖形發(fā)布服務(wù)和Web GIS服務(wù)，在客戶端瀏覽器上將地理潮流圖層和GIS圖層進(jìn)行疊加展現(xiàn)；
[0012](3)對(duì)地理潮流圖層和GIS圖層進(jìn)行配準(zhǔn)，保證地理潮流圖層中的電力圖元和實(shí)時(shí)數(shù)值量顯示在GIS圖層的實(shí)際地理位置上；
[0013](4)實(shí)現(xiàn)地理潮流圖層和GIS圖層的同步瀏覽，當(dāng)畫面平移、定點(diǎn)縮放或窗口尺寸改變時(shí)，兩者同步改變，保證地理潮流圖層和GIS圖層的位置匹配；
[0014](5)地理潮流圖的圖元增加尺度縮放功能，當(dāng)畫面縮放瀏覽時(shí)，圖元的尺寸保持不變。
[0015]上述步驟(2)中，地理潮流圖層和GIS圖層進(jìn)行疊加展現(xiàn)的方法是當(dāng)Web客戶端切換畫面到地理潮流圖時(shí)，在潮流圖SVG圖層下層動(dòng)態(tài)加載GIS圖層。地理潮流圖層參照繪制的地理坐標(biāo)區(qū)間和GIS初始的地圖覆蓋范圍一致。
[0016]上述步驟(3)中，地理潮流圖層和GIS圖層進(jìn)行配準(zhǔn)的方法是將地理潮流圖層和GIS圖層在瀏覽器窗口內(nèi)進(jìn)行滿屏居中顯示。
[0017]上述步驟(4)中，地理潮流圖層和GIS圖層的同步瀏覽策略是:
[0018]I)潮流圖的SVG圖層接收交互事件，解析后傳遞指令給下層的GIS圖層；
[0019]2)同步的操作包括:鼠標(biāo)拖拽平移畫面，鼠標(biāo)滾輪定點(diǎn)縮放瀏覽和瀏覽器窗口尺寸的改變；
[0020]3)同步操作的一致性限制包括:畫面平移范圍限制，畫面最大最小縮放限制和畫面每次縮放的比例限制。
[0021]上述步驟(5)中，地理潮流圖的圖元按尺度縮放功能包含如下內(nèi)容:在縮放瀏覽畫面時(shí)，地理潮流圖上的線路設(shè)備圖元保持線寬不變，其他圖元保持大小不變；圖元按尺度縮放功能的實(shí)施場(chǎng)景為:畫面滿屏操作時(shí)、畫面大小縮放改變和畫面增量刷新時(shí)。
[0022]還包括如下內(nèi)容:客戶端訪問Web圖形服務(wù)，如果當(dāng)前展示的畫面類型是地理圖，則調(diào)用GIS服務(wù)創(chuàng)建Web GIS圖層；如果不是地理圖，則銷毀Web GIS圖層。
[0023]采用上述方案后，本發(fā)明集成Web GIS和調(diào)度自動(dòng)化的實(shí)時(shí)Web圖形發(fā)布功能，充分利用現(xiàn)有的Web GIS的地理信息瀏覽能力，以及調(diào)度Web圖形自動(dòng)化發(fā)布中的實(shí)時(shí)潮流展現(xiàn)技術(shù)，將按地理位置繪制的地理潮流Web圖形疊加在Web GIS圖上顯示，并進(jìn)行配準(zhǔn)和同步，達(dá)到綜合展示的效果。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明的流程圖；
[0025]圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)集成部署方式圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于Web GIS的大電網(wǎng)實(shí)時(shí)地理潮流展示方法，包括如下步驟:
[0027](I)在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)中根據(jù)地理坐標(biāo)區(qū)間自動(dòng)繪制地理潮流圖畫面，以自動(dòng)成圖的方式按照畫布對(duì)應(yīng)的地理坐標(biāo)區(qū)間和地理相對(duì)位置繪制各種電力圖元和數(shù)值量，并配置本畫面所需的GIS服務(wù)信息；
[0028](2)在服務(wù)端分別部署Web圖形發(fā)布服務(wù)和Web GIS服務(wù)，當(dāng)Web切換畫面至地理潮流圖畫面的時(shí)候，動(dòng)態(tài)創(chuàng)建Web GIS圖層，在GIS圖層之上，疊加繪制潮流圖SVG圖層；
[0029](3)將Web GIS圖層和地理潮流圖圖層進(jìn)行配準(zhǔn)，保證潮流圖中的電力圖元和實(shí)時(shí)數(shù)值量顯示在GIS圖層的實(shí)際地理位置上；
[0030](4)實(shí)現(xiàn)GIS圖層和潮流圖圖層的同步瀏覽。在畫面平移、定點(diǎn)縮放、窗口尺寸改變等操作下，兩者同步改變，保證地理潮流圖層和GIS圖層的位置匹配，確保電力圖元始終顯示在正確的地理位置；
[0031](5)Web發(fā)布的電網(wǎng)圖形增加尺度縮放功能，即當(dāng)畫面尺寸放大和縮小時(shí)，線路設(shè)備、電廠、變電站、數(shù)值量等圖元的尺寸保持不變，達(dá)到Web GIS同樣的瀏覽效果；
[0032](6)當(dāng)切換Web調(diào)度自動(dòng)化畫面為非地理潮流圖畫面時(shí)，銷毀Web GIS圖層。
[0033]以下將結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0034]1.集成Web圖形服務(wù)和Web GIS服務(wù)
[0035]本發(fā)明的系統(tǒng)基于B/S架構(gòu)，需要同時(shí)部署電網(wǎng)Web圖形發(fā)布服務(wù)和Web GIS服務(wù)。兩套服務(wù)可以獨(dú)立部署，只需確?？蛻舳四軌蛲瑫r(shí)訪問到這兩個(gè)服務(wù)器的節(jié)點(diǎn)。一般而言，兩者分別部署在III區(qū)Web圖形服務(wù)器和III區(qū)Web GIS服務(wù)器上。
[0036]系統(tǒng)的部署集成方式參見圖2所示。本系統(tǒng)以Web圖形服務(wù)器上的Web應(yīng)用作為Web服務(wù)入口。Web應(yīng)用是調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的III區(qū)的發(fā)布應(yīng)用，依賴于圖形服務(wù)進(jìn)行電網(wǎng)圖形的SVG發(fā)布。本系統(tǒng)在Web應(yīng)用上增加部署Web GIS的客戶端腳本，該腳本由客戶端瀏覽器解析，能夠動(dòng)態(tài)創(chuàng)建圖層，以URL的方式加載Web GIS服務(wù)。最終集成在一起展現(xiàn)給客戶端瀏覽器。
[0037]Web圖形發(fā)布應(yīng)用基于HTML5構(gòu)建。HTML5技術(shù)是由W3C組織制定的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，其具有跨平臺(tái)的特性，使得在多平臺(tái)上進(jìn)行Web開發(fā)的效率有了質(zhì)的提升。HTML5已經(jīng)內(nèi)嵌支持SVG標(biāo)準(zhǔn)，不再需要依賴傳統(tǒng)SVG插件。并且使得Web圖形具備了手機(jī)端的移動(dòng)訪問能力。
[0038]為了實(shí)現(xiàn)Web GIS服務(wù)的集成，GIS的Web應(yīng)用端腳本需要實(shí)現(xiàn)以下的JavaScript接口:
[0039]^initGisMaps創(chuàng)建GIS圖層。根據(jù)傳遞的參數(shù)來連接GIS服務(wù)端，參數(shù)包括GIS服務(wù)的IP和端口、工作空間和地圖名稱等。
[0040]^initLayers初始化GIS圖的顯示。
[0041 ] ^destroy 銷毀 GIS 圖層。
[0042]集成方法詳細(xì)說明如下:
[0043]I)以南方電網(wǎng)地理潮流圖為例。首先準(zhǔn)備好南方電網(wǎng)的整個(gè)GIS圖。并獲取GIS圖上南方電網(wǎng)地理上的經(jīng)瑋度范圍。
[0044]2)在調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的繪圖工具中創(chuàng)建好對(duì)應(yīng)的地理潮流圖。將GIS圖的經(jīng)瑋度范圍信息設(shè)置給潮流圖畫面。繪圖工具能夠自動(dòng)根據(jù)地理范圍和電力設(shè)備的地理坐標(biāo)來布置各類圖元和數(shù)值量。
[0045]3)在繪圖工具中給地理潮流圖畫面配置關(guān)聯(lián)的GIS服務(wù)信息，包括GIS服務(wù)的IP和端口，工作空間和地圖名稱。
[0046]4)將繪制的潮流圖畫面以及GIS服務(wù)配置信息進(jìn)行Web SVG發(fā)布，Web應(yīng)用客戶端從SVG中解析當(dāng)前地理畫面的GIS服務(wù)配置信息。
[0047]5)客戶端訪問Web圖形服務(wù)，如果當(dāng)前展示的畫面類型是地理圖，則調(diào)用GIS服務(wù)的JavaScript腳本創(chuàng)建Web GIS圖層；如果不是地理圖，則銷毀Web GIS圖層。
[0048]6)為了確保SVG圖形和GIS圖層疊加顯示的效果。SVG圖形應(yīng)當(dāng)顯示在GIS圖層之上，并且在顯示GIS圖層的情況下，將SVG背景顏色設(shè)置為none，防止形成對(duì)地理圖片的遮擋。
[0049]2.潮流圖和GIS圖的配準(zhǔn)與同步
[0050]潮流圖畫面和GIS畫面分別來自于獨(dú)立的系統(tǒng)。需要通過一定的方法來保證兩者疊加顯示后，電力圖元能夠顯示在地理潮流圖的正確位置上。
[0051]潮流圖和GIS圖的配準(zhǔn)與同步可以分成三個(gè)部分:
[0052]*畫面初始配準(zhǔn)
[0053]*畫面瀏覽操作同步
[0054]*改變窗口尺寸重新配準(zhǔn)
[0055]下面對(duì)這三個(gè)部分詳細(xì)闡述:
[0056]I)畫面初始配準(zhǔn)
[0057]畫面初始配準(zhǔn)是指，Web切換畫面至地理潮流圖的時(shí)候，畫面上同時(shí)顯示GIS圖層和電網(wǎng)畫面圖層，此時(shí)對(duì)這兩個(gè)圖層的大小和顯示位置進(jìn)行對(duì)齊。
[0058]在前文中已經(jīng)說明繪圖的時(shí)候?qū)IS圖的經(jīng)瑋度范圍信息設(shè)置給地理潮流圖畫面。因此潮流圖畫面的畫布大小正是初始GIS圖顯示的地理范圍。接下來只要在瀏覽器窗口中將兩者顯示的位置一致即可。本發(fā)明采用的策略是GIS圖和電網(wǎng)圖初始顯示均進(jìn)行滿屏居中顯示，將畫面進(jìn)行比例放大，直到充滿窗口的寬或者高。由于窗口比例往往和畫面比例不一致，當(dāng)橫向充滿的時(shí)候縱向會(huì)留白，此時(shí)在縱向上將畫面居中顯示，反之亦然。采用這一策略，能確保初始時(shí)候GIS圖和電網(wǎng)圖形的位置