基于svg技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的【技術領域】，尤其涉及一種基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，具體是智能變電站電力設備狀態(tài)展示及實時報警的方法。本發(fā)明包括電力設備圖元定義及繪制模塊、圖模庫一體化映射模塊、故障診斷分析模塊、電力設備態(tài)展示及實時報警模塊。本發(fā)明可以很好的跨平臺工作，支持對用戶動做出不同相應，解決現(xiàn)有技術中的圖形圖像編輯性差、非開放標準通用性無法保證、文件過大、網(wǎng)絡傳輸效率不高的問題。支持不同系統(tǒng)之間的電力圖形和模型關聯(lián)數(shù)據(jù)的交換，并且其動態(tài)實時描述電力。
【專利說明】基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法 【技術領域】
[〇〇〇1] 本發(fā)明涉及智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)的【技術領域】，尤其涉及一種基于SVG技術的 電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，具體是智能變電站電力設備狀態(tài)展示及實時報警的方 法。 【背景技術】
[0002] 變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計目標是規(guī)范各類變電設備在線監(jiān)測數(shù)據(jù)的接入，提 供各種變電設備在線監(jiān)測信息的展示、預警、分析、診斷、評估和預測功能，并集中為其他相 關系統(tǒng)提供在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，實現(xiàn)變電設備狀態(tài)的全面監(jiān)測和狀態(tài)運行管理。
[0003] 變電設備在線監(jiān)測系統(tǒng)在電力設備狀態(tài)展示及實時報警方面，目前主要采用SWF、 地理信息系統(tǒng)平臺或其它傳統(tǒng)的圖形圖像格式，在渲染效果上都具有出色的表現(xiàn)能力，而 且都具有便利的創(chuàng)作工具。但與SVG相比，上述圖形圖像格式都存在著諸多的缺點。比如 SWF是一個非開放標準，不能與其它開放標準融合，且SWF的可編輯性不如SVG，SWF作為最 終的動畫生成格式，其創(chuàng)作過程封裝在SWF文件中，幾乎無法進行二次編輯。同時SWF不支 持文本格式，不能獲得類似SVG的查詢圖像中文字功能。而地理信息系統(tǒng)平臺最大的缺點 在于平臺費用高，性價比低。至于其它傳統(tǒng)的圖形圖像格式為靜態(tài)圖像，文件尺寸大小不如 SVG,不利于網(wǎng)絡傳輸,且不具備動態(tài)交互功能及動畫顯示效果。
【發(fā)明內容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術中存在的上述不足之處，本發(fā)明提供了一種基于SVG技術的電力設 備狀態(tài)展示及實時報警方法。本發(fā)明是采用SVG技術來實現(xiàn)電力設備的狀態(tài)展示及實時報 警功能。目的是提供一種可以支持不同系統(tǒng)之間的電力圖形和模型關聯(lián)數(shù)據(jù)的交換，并且 其動態(tài)實時描述電力設備狀態(tài)，可為一次設備狀態(tài)可視化及電力設備的狀態(tài)檢修提供強大 的支持的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法。
[0005] 為解決上述現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：
[0006] -種基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警的方法，包括電力設備圖元定 義及繪制模塊、圖模庫一體化映射模塊、故障診斷分析模塊、電力設備態(tài)展示及實時報警模 塊。
[0007] 所述的電力設備圖元定義及繪制模塊，采用SVG技術來描述在線監(jiān)測系統(tǒng)中電力 設備圖形對象；定義了智能變電站電力設備圖元的組成元素；定義了智能變電站電力設備 圖形描述對象模型及其相關通用屬性；采用了矩陣算法來實現(xiàn)通用圖元坐標到實際繪制的 電力圖元坐標的轉換。
[0008] 所述的電力設備圖元定義及繪制模塊，將定義好的電力設備圖形繪制成SVG圖 元，并將SVG圖元按間隔組成變電站內一次系統(tǒng)接線圖。
[〇〇〇9] 所述的智能變電站電力設備組成元素，包括：圖元類電力圖形元素、間隔類圖形元 素及其它類圖形元素、連接線、端子；所述的連接線是用于描述電力系統(tǒng)中各種設備間的連 接關系的圖形對象；所述的端子是用于描述電力設備與設備間的連接點的圖形對象，通過 連接線和端子的連接，可以顯示表達電力設備的拓撲關系。
[〇〇1〇] 所述的圖模庫一體化映射模塊，根據(jù)CIM規(guī)范對SVG圖元及關系數(shù)據(jù)庫表進行設 計，包括類與SVG圖元映射及類與關系數(shù)據(jù)庫表映射。
[〇〇11] 所述的CIM中的類與SVG圖元映射時，將類的屬性映射為圖元的屬性；CIM中的類 與關系數(shù)據(jù)庫表映射時，將類中的屬性映射為數(shù)據(jù)庫表的字段，并將類間關系轉化為表間 的關系。
[0012] 所述的SVG圖元映射對象描述模型，包括：
[0013] (1)能充分表達圖元的幾何形狀；
[0014] (2)能夠方便的定義圖元的應用屬性，且易于擴充；
[0015] (3)能夠方便的定義圖元與外界的交互功能；
[0016] (4)能夠對圖元的幾何形狀和應用屬性進行存取和顯示。
[0017] 所述的SVG圖元映射，利用SVG繪制工具SVGDeveloper繪制電力設備圖元，主要 包括變壓器、斷路器、隔離刀閘開關、避雷器、母線、電壓互感器、電流互感器及電容器組；將 繪制的電力設備圖元組成智能變電站一次系統(tǒng)接線圖SVG文件；CIM中的類與SVG圖元映 射時，將類的屬性映射為圖元中的屬性，并將CIM規(guī)范中類間的關系轉化為SVG圖元之間 的關系。CIM中類與表映射時，將類中屬性映射為表的字段，并將類間關系轉化為表間的 關系。
[0018] 所述的故障診斷分析模塊，將電力設備狀態(tài)分為正常運行、超注意值、超報警值、 通信故障及非監(jiān)測設備5種狀態(tài)；采用閾值分析、趨勢分析等方法判斷電力設備的運行狀 態(tài)；采用心跳監(jiān)測接口方式來判斷電力設備通信狀態(tài)。
[0019] 所述的電力設備態(tài)展示及實時報警模塊，將后臺分析診斷的電力設備狀態(tài)值推送 給Web客戶端，利用Ajax技術，通過后臺系統(tǒng)一次系統(tǒng)接線圖動態(tài)刷新來實現(xiàn)電力設備狀 態(tài)展示及實時報警。
[0020] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明有益效果包括以下幾點：
[0021] 1、采用SVG技術，基于XML開放標準，支持文本格式方便編輯、交互性強等特性，不 僅可以描述模型中類的圖形形狀，并且可以保存類的屬性及參數(shù)等信息。與傳統(tǒng)圖形圖像 格式相比較，具有文件尺寸小，易于網(wǎng)絡傳輸?shù)葍?yōu)勢。且SVG文件存儲容量小，結構性強，數(shù) 據(jù)具有很強的可讀性，方便后期維護與升級。
[0022] 2、采用CM規(guī)范設計，將電力圖形和與之在數(shù)據(jù)庫中對應的信息作為一個整體來 處理，關聯(lián)數(shù)據(jù)和圖形通過操作圖形，把數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)當作圖形的屬性來定義和修改， 只要找到圖形就可以找到與之對應的數(shù)據(jù)。
[0023] 3、采用Ajax技術，實現(xiàn)電力設備動態(tài)實時報警，避免變電站一次系統(tǒng)接線圖SVG 圖形界面整體刷新。
[0024] 4、采用<g>元素的"transform"屬性進行公共圖元坐標到欲繪制電力圖元實際坐 標的轉換。公共圖元<g>位置的原始坐標與SVG上電力圖元實際的轉換關系采用矩陣算法， 一個二維坐標系的矩陣變換計算公式如下 ： λ? a c e χ
[0025] y\ - h d f y l」[ο o i」[1
[0026] 其中，x和y為原始坐標值，xl和yl為實際坐標值。弓丨用<g>時坐標變換的表達 式為1：四118；1^〇1'111="1]^1：1^1(3 13〇(16；0"，表達式中6個參數(shù)即為上述公式矩陣的6個 元素。
[0027] 本發(fā)明是在智能變電站在線監(jiān)測系統(tǒng)設計思想下，提出的智能變電站電力設備狀 態(tài)展示及實時報警方法。本發(fā)明包括電力設備圖元定義及繪制模塊、圖模庫一體化映射模 塊、狀態(tài)監(jiān)測故障分析模塊及電力設備狀態(tài)展示模塊。本發(fā)明采用SVG技術，可以很好的 跨平臺工作，支持對用戶動做出不同相應，如高亮、特效及動畫等?；赬ML開放標準，SVG 圖像中文字可以查找和編輯，對設備圖元可精確定位，提高查詢效率，很好地解決了現(xiàn)有技 術中的圖形圖像編輯性差、非開放標準通用性無法保證、文件過大、網(wǎng)絡傳輸效率不高等缺 點?？梢灾С植煌到y(tǒng)之間的電力圖形和模型關聯(lián)數(shù)據(jù)的交換，并且其動態(tài)實時描述電力 設備狀態(tài)，可為一次設備狀態(tài)可視化及電力設備的狀態(tài)檢修提供強大的支持。 【專利附圖】

【附圖說明】
[0028] 圖1為本發(fā)明的智能變電站電力設備組成元素及其關系圖；
[0029] 圖2為本發(fā)明的文件存儲結構圖；
[0030] 圖3為本發(fā)明的實現(xiàn)電力設備狀態(tài)展示及實時報警流程圖。 【具體實施方式】
[0031] 本發(fā)明是一種基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，是針對智能變 電站內站端監(jiān)測單元或綜合應用服務器在線監(jiān)測后臺分析系統(tǒng)，在其對智能變電站電力設 備狀態(tài)展示及實時報警中使用。包括電力設備圖元定義及繪制模塊、圖模庫一體化映射模 塊、故障診斷分析模塊、電力設備狀態(tài)展示及實時報警模塊。可以支持不同系統(tǒng)之間的電力 圖形和模型關聯(lián)數(shù)據(jù)的交換。
[0032] 1、所述的電力設備圖元定義及繪制模塊：采用SVG技術來描述在線監(jiān)測系統(tǒng)中電 力設備圖形對象，將定義好的電力設備圖形繪制成SVG圖元，并將SVG圖元按間隔組成變電 站內一次系統(tǒng)接線圖。根據(jù)電力系統(tǒng)圖形描述規(guī)范，定義了智能變電站電力設備圖元的組 成元素。定義了智能變電站電力設備圖形描述對象模型及其相關通用屬性。采用了矩陣算 法來實現(xiàn)通用圖元坐標到實際繪制的電力圖元坐標的轉換。
[0033] 如圖1所示，定義了智能變電站電力設備組成元素，包括：圖元類電力圖形元素、 間隔類圖形元素及其它類圖形元素、連接線、端子。其中連接線是用于描述電力系統(tǒng)中各種 設備間的連接關系的圖形對象；端子是用于描述電力設備與設備間的連接點的圖形對象， 通過連接線和端子的連接，可以顯示表達電力設備的拓撲關系。
[〇〇34] 本發(fā)明中電力設備圖元通用屬性如表1所示。
[0035] 本發(fā)明還采用<g>元素的"transform"屬性進行公共圖元坐標到欲繪制電力圖元 實際坐標的轉換。公共圖元<g>位置的原始坐標與SVG上電力圖元實際的轉換關系采用矩 陣算法，一個二維坐標系的矩陣變換計算公式如下：
[0036]
【權利要求】
1. 基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，其特征是： 包括電力設備圖元定義及繪制模塊、圖模庫一體化映射模塊、故障診斷分析模塊、電力 設備態(tài)展示及實時報警模塊。
2. 根據(jù)權利要求1所述的基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，其特征 是：所述的電力設備圖元定義及繪制模塊，采用SVG技術來描述在線監(jiān)測系統(tǒng)中電力設備 圖形對象；定義了智能變電站電力設備圖元的組成元素；定義了智能變電站電力設備圖形 描述對象模型及其相關通用屬性；采用了矩陣算法來實現(xiàn)通用圖元坐標到實際繪制的電力 圖元坐標的轉換。
3. 根據(jù)權利要求2所述的基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，其特征 是：所述的電力設備圖元定義及繪制模塊，將定義好的電力設備圖形繪制成SVG圖元，并將 SVG圖元按間隔組成變電站內一次系統(tǒng)接線圖。
4. 根據(jù)權利要求2所述的基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，其特征 是：所述的智能變電站電力設備組成元素，包括：圖元類電力圖形元素、間隔類圖形元素及 其它類圖形元素、連接線、端子；所述的連接線是用于描述電力系統(tǒng)中各種設備間的連接關 系的圖形對象；所述的端子是用于描述電力設備與設備間的連接點的圖形對象，通過連接 線和端子的連接，可以顯示表達電力設備的拓撲關系。
5. 根據(jù)權利要求1所述的基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，其特征 是：所述的圖模庫一體化映射模塊，根據(jù)CIM規(guī)范對SVG圖元及關系數(shù)據(jù)庫表進行設計，包 括類與SVG圖元映射及類與關系數(shù)據(jù)庫表映射。
6. 根據(jù)權利要求5所述的基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，其特征 是：所述的CIM中的類與SVG圖元映射時，將類的屬性映射為圖元的屬性；CIM中的類與關 系數(shù)據(jù)庫表映射時，將類中的屬性映射為數(shù)據(jù)庫表的字段，并將類間關系轉化為表間的關 系。
7. 根據(jù)權利要求5所述的基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，其特征 是：所述的SVG圖元映射對象描述模型，包括： (1) 能充分表達圖元的幾何形狀； (2) 能夠方便的定義圖元的應用屬性，且易于擴充； (3) 能夠方便的定義圖元與外界的交互功能； (4) 能夠對圖元的幾何形狀和應用屬性進行存取和顯示。
8. 根據(jù)權利要求5所述的基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，其特征 是：所述的SVG圖元映射，利用SVG繪制工具SVGDeveloper繪制電力設備圖元，主要包括變 壓器、斷路器、隔離刀閘開關、避雷器、母線、電壓互感器、電流互感器及電容器組；將繪制的 電力設備圖元組成智能變電站一次系統(tǒng)接線圖SVG文件； CIM中的類與SVG圖元映射時，將類的屬性映射為圖元中的屬性，并將CIM規(guī)范中類 間的關系轉化為SVG圖元之間的關系。CIM中類與表映射時，將類中屬性映射為表的字段， 并將類間關系轉化為表間的關系。
9. 根據(jù)權利要求1所述的基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，其特征 是：所述的故障診斷分析模塊，將電力設備狀態(tài)分為正常運行、超注意值、超報警值、通信故 障及非監(jiān)測設備5種狀態(tài)；采用閾值分析、趨勢分析等方法判斷電力設備的運行狀態(tài)；采用 心跳監(jiān)測接口方式來判斷電力設備通信狀態(tài)。
10.根據(jù)權利要求1所述的基于SVG技術的電力設備狀態(tài)展示及實時報警方法，其特 征是：所述的電力設備態(tài)展示及實時報警模塊，將后臺分析診斷的電力設備狀態(tài)值推送給 Web客戶端，利用Ajax技術，通過后臺系統(tǒng)一次系統(tǒng)接線圖動態(tài)刷新來實現(xiàn)電力設備狀態(tài) 展示及實時報警。
【文檔編號】H02J13/00GK104104149SQ201410308819
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月1日 優(yōu)先權日:2014年7月1日
【發(fā)明者】高強, 程大偉, 耿寶宏, 韓月, 郭勁松, 于淼, 劉天遠, 鐘川, 耿健, 李艷丹, 陳虹全, 信守業(yè) 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學研究院, 遼寧東科電力有限公司