CN111046258B - 一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法、***和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法、***和存储介质,包括如下步骤:解析画面CIM/G文件,构建电力设备多元图模对象,动态获取其关联的电力设备多元图模对象集,构建一体化融合展示模型;基于一体化融合展示模型,通过多元基础信息的提取和多场景融合展示策略的运用,在画面绘制刷新或圈选画面某块区域时实现多元基础信息的一体化融合展示。本发明通过电力设备多元图模对象的设计,融合了多元数据源和关联设备,构建电力设备的多元基础信息一体化融合展示模型,在同一画面上一体化融合展示,使得电网调度人员可以直观清晰地感知电网实时信息,从全方位展示电网实时态势。
Description
技术领域
本发明属于电力调度自动化技术领域,具体涉及一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法、***和存储介质。
背景技术
随着特高压交直流混联大电网快速发展,大电网联系更加紧密,局部故障影响全局化,大电网运行的一体化特征凸显,全局监视、全网防控的需求日益突出。目前,智能电网调度控制***基于应用类型(例如SCADA、DSA等)显示相应的图形人机画面,在电网运行监控时,调度运行人员需要切换调阅各应用的人机画面,获取各应用的电网数据。这种凭经验调阅画面的方式无法直观地浏览一体化融合的多元基础信息(包括稳态信息、动态信息、应用计算结果、外部环境信息等),难以满足大电网一体化运行监控的需要。
目前在智能调度控制***中,人机界面图元主要分为基本图元、电气图元、标志图元和综合图元四类。电气图元包括开关、刀闸、母线、线路、变压器、发电机等,用于绘制电气接线图;标志图元包括潮流符号、状态、动态数据、工况、标志牌等,用来表达方向、状态和动态显示变化的数据(例如母线的有功值、电压值等)。电气图元与后台数据库设备表中对应的记录关联,而标志图元通过设备关键字(keyid)检索后台数据库,与该设备所属应用的表名值域关联,相关的设备数据会自动布局在设备旁。这种技术使得前端图元与各应用后台数据绑定,画面中只能展示各应用的电网数据和计算结果;而且图元间彼此独立,即使在画面中创建多个图元关联不同应用的表名值域,来自不同应用的多元基础信息也只是孤立的刷新,无法直观的反映电力设备一体化的状态变化。
在智能调度控制***中,还可以通过定制主题化的复合窗口画面,在各子窗口分别展示主题相关的信息。这种技术将各应用的数据按主题分类展示,只能用于定制画面,而对于通用的电力设备多元基础信息一体化融合展示技术并未有相关的研究。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,提供一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法,其通过多元基础信息的提取和多场景融合展示策略的运用,实现多元基础信息一体化融合模型,在电网画面上融合展示,提高了调度自动化的整体感知能力。
技术方案:为实现上述目的,本发明提供一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法,包括如下步骤:
S1:解析画面CIM/G文件构建多元图模对象,利用多元图模对象的多元信息属性关联电网运行的多元基础信息,依赖多元图模对象的图模属性与视图的图元图形建立连接,通过网络拓扑结构分析,动态获取该多元图模对象所关联的电力设备多元图模对象集合,构建一体化融合展示模型;
S2:基于一体化融合展示模型,通过多元基础信息的提取和多场景融合展示策略的运用,在画面绘制刷新或圈选画面某块区域时实现多元基础信息的一体化融合展示。
进一步的,所述步骤S1中多元图模对象的构建流程为:获取画面CIM/G文件,解析G文件中的所有标签,如果是电力设备标签,则读取并解析电力设备的CIM/G文件,创建该设备的设备实体对象,并设置图模属性连接视图层的电力图元,并通过拓扑连接分析获取关联设备标识,将它们放入多元图模对象的关联设备对象列表,初始生成该设备的多元图模对象;如果是其它基本图形标签,而且其标签域包含设备关键字(keyid),说明该图形将用于显示设备的数据或状态等信息,解析设备关键字,通过特定转换定位该设备的多元图模对象,设置多元信息属性并提取关联后台数据,然后设置图模属性连接视图层相关的标志图元,循环此过程直至解析完G文件,完成G画面所有电力设备多元图模对象的构建。如果G画面中的图元关联了来自不同应用的数据,那么电力设备多元图模对象可以提取该设备的多元基础信息,进行稳态信息和动态信息的一体化融合。
进一步的,所述步骤S2中采用数据处理模块和融合展示分析模块同步运行,在画面绘制刷新时实现多元基础信息的一体化融合展示。
进一步的,所述步骤S2中在画面绘制刷新时实现多元基础信息的一体化融合展示的具体流程为:数据处理模块负责接收服务端消息,当收到服务端发送的变化的多元信息后,通过报文中的设备关键字(keyid)定位该设备的多元图模对象,更新该对象多元信息属性的数据,并设置多元信息属性的类别,然后广播通知该设备的多元信息已经更新,同时通知前端对应图元绘制刷新数据;融合展示分析模块负责接收广播消息,当收到设备的多元信息更新消息后,通过消息中的设备标识(ID)定位此设备的多元图模对象,提取此设备及关联设备对象的多元信息属性,经过融合展示策略分析处理后,通知前端相关的图元组件根据展示策略一体化融合展示数据。
进一步的,所述步骤S2中圈选画面某块区域时实现多元基础信息的一体化融合展示的具体流程为:当圈选电网画面中某块区域后,自动识别区域内的图元,通过图元标识确定所有电气图元,生成圈选区域内所有电气图元与设备标识的匹配表,然后遍历表中电气图元,通过其设备标识定位该设备的多元图模对象,如果此设备对象的关联设备标识也在匹配表中,说明其关联设备也在区域内,则提取该设备及关联设备对象的多元信息属性,提交给融合展示策略分析处理,然后解析下一个电气图元,直到遍历完成后,通知前端相关的图元组件一体化融合展示数据。
进一步的,所述步骤S2中多场景融合展示策略的具体分析处理流程为:通过融合展示策略分析模块接收到设备及其关联设备的多元信息后,获取当前画面的场景,读取融合展示规则库,融合展示规则库可以根据用户需求和专家经验定义添加,后期可以通过收集用户行为和机器学习完善,根据融合展示的规则,在具体场景下,在设备及其关联设备上融合展示数据和状态。
进一步的,所述融合展示策略的分析处理当中,如果是运行监视场景,根据融合展示规则提取此设备的稳态信息、检修信息和设备所在地理区域的特殊天气,在设备区域或线路上融合展示稳态数据和检修概况,辅助风动、覆冰、雷雨等图形化天气提示,帮助调度人员更好的监视;如果是告警场景,根据融合展示规则提取此设备及关联设备的稳态信息、动态信息和应用计算结果,定位设备区域告警,展示此设备的稳态信息,在关联设备线路上融合展示动态功率波动曲线,以及安全分析应用结果,帮助调度人员及时处理故障;如果是圈选场景,则自动计算汇总此设备及关联设备的稳态信息和动态信息,并且融合展示历史信息,帮助调度人员对该圈选区域内的设备网有快速直观的了解。
本发明提出了一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法,通过构建电力设备多元图模对象,纵向上以多元信息属性为桥梁,将来自不同数据源的多元基础信息与图像元素有机关联;横向上使用关联设备属性将该设备与关联设备(线路)关联成网。通过多元基础信息的提取和多场景融合展示策略的运用,实现多元基础信息一体化融合模型,在电网画面上融合展示,提高调度自动化的整体感知能力。
有益效果:本发明与现有技术相比,提供了一种电网多元基础信息提取和一体化融合展示的方法,通过电力设备多元图模对象的设计,不再将电力设备看作单一的图元,而是融合了多元数据源和关联设备,构建电力设备的多元基础信息一体化融合展示模型,在同一画面上一体化融合展示,例如来自稳态数据的设备故障和动态数据的扰动可以在潮流图中融合展示,使得电网调度人员可以直观清晰地感知电网实时信息,从全方位展示电网实时态势。
附图说明
图1为多元图模对象生成的流程图;
图2为画面绘制刷新时一体化融合展示的流程图;
图3为圈选画面某块区域时一体化融合展示的流程图;
图4为融合展示策略分析处理的流程图;
图5为电力设备多元图模对象架构示意图;
图6为多元基础信息提取及一体化融合展示***示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明。
实施例1:
如图1所示,本实施例提供一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法,包括如下步骤:
S1:解析画面CIM/G文件构建多元图模对象,利用多元图模对象的多元信息属性关联电网运行的多元基础信息,依赖多元图模对象的图模属性与视图的图元图形建立连接,通过网络拓扑结构分析,动态获取该多元图模对象所关联的电力设备多元图模对象集合,构建一体化融合展示模型;
其中如图1所示,多元图模对象的构建流程为:获取画面CIM/G文件,解析G文件中的所有标签,如果是电力设备标签,则读取并解析电力设备的CIM/G文件,创建该设备的设备实体对象并设置图模属性连接视图层的电力图元,并通过拓扑连接分析获取关联设备标识,设置关联设备属性,初始生成该设备的多元图模对象;如果是其它基本图形标签,而且其标签域包含设备关键字,说明该图形将显示设备的状态和数据,则通过匹配设备关键字定位该设备的多元信息对象,设置多元信息属性并提取关联后台数据,然后设置图模属性连接视图层相关标志图元,与多元信息属性关联对应;解析完G文件中的所有标签后,就完成了所有电力设备多元图模对象的构建。
本实施例中获得了如图5所示的电力设备多元图模对象,其主要包含设备实体对象、图模属性和多元信息属性。其中设备实体对象用于标识设备ID和设备类型,并通过关联设备属性动态获取其关联的电力设备多元图模对象列表;多元信息属性用于提取关联电网运行的多元基础信息,又通过图模属性与视图的图元图形建立连接,这样不仅使得视图表现层与后台数据解耦,而且可以全方位获取设备及其关联设备的多元基础信息,构建一体化融合展示模型。
S2:基于一体化融合展示模型,通过多元基础信息的提取和多场景融合展示策略的运用,采用数据处理模块和融合展示分析模块同步运行,在画面绘制刷新时实现多元基础信息的一体化融合展示;
如图2所示,数据处理模块负责接收服务端消息,当收到服务端发送的变化的多元信息后,通过报文中的设备关键字(keyid)定位该设备的多元图模对象,更新该对象多元信息属性的数据,并设置多元信息属性的类别,然后广播通知该设备的多元信息已经更新,同时通知前端对应图元绘制刷新数据;融合展示分析模块负责接收广播消息,当收到设备的多元信息更新消息后,通过消息中的设备标识(ID)定位此设备的多元图模对象,提取此设备及关联设备对象的多元信息属性,经过融合展示策略分析处理后,通知前端相关的图元组件根据展示策略一体化融合展示数据。
如图4所示,本实施例中多场景融合展示策略的具体分析处理流程为:通过融合展示策略分析模块接收到设备及其关联设备的多元信息后,获取当前画面的场景,读取融合展示规则库,融合展示规则库可以根据用户需求和专家经验定义添加,后期可以通过收集用户行为和机器学习完善,根据融合展示的规则,在具体场景下,在设备及其关联设备上融合展示数据和状态。
融合展示策略的分析处理当中,如果是运行监视场景,根据融合展示规则提取此设备的稳态信息、检修信息和设备所在地理区域的特殊天气,在设备区域或线路上融合展示稳态数据和检修概况,辅助风动、覆冰、雷雨等图形化天气提示,帮助调度人员更好的监视;如果是告警场景,根据融合展示规则提取此设备及关联设备的稳态信息、动态信息和应用计算结果,定位设备区域告警,展示此设备的稳态信息,在关联设备线路上融合展示动态功率波动曲线,以及安全分析应用结果,帮助调度人员及时处理故障;如果是圈选场景,则自动计算汇总此设备及关联设备的稳态信息和动态信息,并且融合展示历史信息,帮助调度人员对该圈选区域内的设备网有快速直观的了解。
如图6中的1a~5a所示,电网运行时调阅人机画面,人机发出画面请求,软件模块控制处理器处理画面请求,调用模型对象,即电力设备多元图模对象提取相应的多元基础信息,获得图模数据后绘制视图进行展示。
如图6中的1b~5b所示,电网实时运行时,当多元基础信息有变化数据,软件模块自动感知,并通过报文中的设备关键字可以定位至该设备的多元图模对象。设置该设备多元图模对象的多元信息属性类别,然后通知相应的视图图元刷新数据。同时向关联设备对象广播其多元基础信息已更新的消息。控制处理器中的融合展示策略模块负责接收广播消息,提取此设备及关联设备对象的多元信息属性,进行融合展示策略分析,然后通知视图层更新,视图中关联的图元图形组件将根据融合策略一体化融合展示多元基础信息。
实施例2:
如图1所示,本实施例提供一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法,包括如下步骤:
S1::解析画面CIM/G文件,构建电力设备多元图模对象,以多元信息属性为桥梁,既与服务端多元数据源通信,又与前端图元建立连接,并且通过关联设备属性,构建一体化融合展示模型;
其中如图1所示,多元图模对象的构建流程为:获取画面CIM/G文件,解析G文件中的所有标签,如果是电力设备标签,则读取并解析电力设备的CIM/G文件,创建该设备的设备实体对象并设置图模属性连接视图层的电力图元,并通过拓扑连接分析获取关联设备标识,设置关联设备属性,初始生成该设备的多元图模对象;如果是其它基本图形标签,而且其标签域包含设备关键字,说明该图形将显示设备的状态和数据,则通过匹配设备关键字定位该设备的多元信息对象,设置多元信息属性并提取关联后台数据,然后设置图模属性连接视图层相关标志图元,与多元信息属性关联对应;解析完G文件中的所有标签后,就完成了所有电力设备多元图模对象的构建。
本实施例中获得了如图5所示的电力设备多元图模对象,其主要包含设备实体对象、图模属性和多元信息属性。其中设备实体对象用于标识设备ID和设备类型,并通过关联设备属性动态获取其关联的电力设备多元图模对象列表;多元信息属性用于提取关联电网运行的多元基础信息,又通过图模属性与视图的图元图形建立连接,这样不仅使得视图表现层与后台数据解耦,而且可以全方位获取设备及其关联设备的多元基础信息,构建一体化融合展示模型。
S2:基于一体化融合展示模型,通过多元基础信息的提取和多场景融合展示策略的运用,采用融合展示策略分析模块,在圈选画面某块区域时实现多元基础信息的一体化融合展示;
如图3所示,当圈选电网画面中某块区域后,自动识别区域内的图元,通过图元标识确定所有电气图元,生成圈选区域内所有电气图元与设备标识的匹配表,然后遍历表中电气图元,通过其设备标识定位该设备的多元图模对象,如果此设备对象的关联设备标识也在匹配表中,说明其关联设备也在区域内,则提取该设备及关联设备对象的多元信息属性,提交给融合展示策略分析处理,然后解析下一个电气图元,直到遍历完成后,通知前端相关的图元组件一体化融合展示数据。
如图4所示,本实施例中多场景融合展示策略的具体分析处理流程为:通过融合展示策略分析模块接收到设备及其关联设备的多元信息后,获取当前画面的场景,读取融合展示规则库,融合展示规则库可以根据用户需求和专家经验定义添加,后期可以通过收集用户行为和机器学习完善,根据融合展示的规则,在具体场景下,在设备及其关联设备上融合展示数据和状态。
融合展示策略的分析处理当中,如果是运行监视场景,根据融合展示规则提取此设备的稳态信息、检修信息和设备所在地理区域的特殊天气,在设备区域或线路上融合展示稳态数据和检修概况,辅助风动、覆冰、雷雨等图形化天气提示,帮助调度人员更好的监视;如果是告警场景,根据融合展示规则提取此设备及关联设备的稳态信息、动态信息和应用计算结果,定位设备区域告警,展示此设备的稳态量测值,在关联设备线路上融合展示动态功率波动曲线,以及安全分析应用结果,帮助调度人员及时处理故障;如果是圈选场景,则自动计算汇总此设备及关联设备的稳态信息和动态信息,并且融合展示历史信息,帮助调度人员对该圈选区域内的设备网有快速直观的了解。
如图6中的1a~5a所示,电网运行时调阅人机画面,人机发出画面请求,软件模块控制处理器处理画面请求,调用模型对象,即电力设备多元图模对象提取相应的多元基础信息,获得图模数据后绘制视图进行展示。
如图6中的1b~5b所示,电网实时运行时,当多元基础信息有变化数据,软件模块自动感知,并通过报文中的设备关键字可以定位至该设备的多元图模对象,设置该设备多元图模对象的多元信息属性类别,然后通知相应的视图图元刷新数据,同时向关联设备对象广播其多元基础信息已更新的消息,控制处理器中的融合展示策略模块负责接收广播消息,提取此设备及关联设备对象的多元信息属性,进行融合展示策略分析,然后通知视图层更新,视图中关联的图元图形组件将根据融合策略一体化融合展示多元基础信息。
本实施例还提供一种多元基础信息提取及一体化融合展示的***,该***包括网络接口、存储器和处理器;其中,网络接口,用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中,实现信号的接收和发送;存储器,用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令;处理器,用于在运行计算机程序指令时,执行上述多元基础信息提取及一体化融合展示方法的步骤。
本实施例还提供一种计算机存储介质,该计算机存储介质存储有计算机程序,在处理器执行所述计算机程序时可实现以上所描述的方法。所述计算机可读介质可以被认为是有形的且非暂时性的。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性示例包括非易失性存储器电路(例如闪存电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩膜只读存储器电路)、易失性存储器电路(例如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(例如模拟或数字磁带或硬盘驱动器)和光存储介质(例如CD、DVD或蓝光光盘)等。计算机程序包括存储在至少一个非暂时性有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包括与专用计算机的硬件交互的基本输入/输出***(BIOS)、与专用计算机的特定设备交互的设备驱动程序、一个或多个操作***、用户应用程序、后台服务、后台应用程序等。
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、***、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(***)、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。
Claims (7)
1.一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法,其特征在于:包括如下步骤:
S1:解析画面CIM/G文件构建多元图模对象,利用多元图模对象的多元信息属性关联电网运行的多元基础信息,依赖多元图模对象的图模属性与视图的图元图形建立连接,通过网络拓扑结构分析,动态获取该多元图模对象所关联的电力设备多元图模对象集合,构建一体化融合展示模型;
S2:基于一体化融合展示模型,通过多元基础信息的提取和多场景融合展示策略的运用,在画面绘制刷新或圈选画面某块区域时实现多元基础信息的一体化融合展示;
所述步骤S1中多元图模对象的构建流程为:获取画面CIM/G文件,解析CIM/G文件中的所有标签:
如果是电力设备标签,则读取并解析电力设备的CIM/G文件,创建该设备的设备实体对象,并设置图模属性连接视图层的电力图元,并通过拓扑连接分析获取关联设备标识,将关联设备标识放入多元图模对象的关联设备对象列表,初始生成该设备的多元图模对象;如果是其它基本图形标签,且其标签域包含设备关键字,解析设备关键字,通过特定转换定位该设备的多元图模对象,设置多元信息属性并提取关联后台数据,然后设置图模属性连接视图层相关的标志图元;
循环上述过程直至解析完CIM/G文件,完成G画面所有电力设备多元图模对象的构建。
2.根据权利要求1所述的一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法,其特征在于:所述步骤S2中在画面绘制刷新时实现多元基础信息的一体化融合展示的具体流程为:接收服务端消息,当收到服务端发送的变化的多元信息后,通过报文中的设备关键字定位该设备的多元图模对象,更新该多元图模对象的多元信息属性的数据,并设置多元信息属性的类别,然后广播通知该设备的多元信息已经更新,同时通知前端对应图元绘制刷新数据;接收广播消息,当收到设备的多元信息更新消息后,通过消息中的设备标识定位此设备的多元图模对象,提取此设备及关联设备对象的多元信息属性,经过融合展示策略分析处理后,通知前端相关的图元组件根据展示策略一体化融合展示数据。
3.根据权利要求1所述的一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法,其特征在于:所述步骤S2中圈选画面某块区域时实现多元基础信息的一体化融合展示的具体流程为:当圈选电网画面中某块区域后,识别区域内的图元,通过图元标识确定所有电气图元,生成圈选区域内所有电气图元与设备标识的匹配表,然后遍历表中电气图元,通过其设备标识定位该设备的多元图模对象,如果此设备对象的关联设备标识也在匹配表中,则提取该设备及关联设备对象的多元信息属性,提交给融合展示策略分析处理,然后解析下一个电气图元,直到遍历完成后,通知前端相关的图元组件一体化融合展示数据。
4.根据权利要求1所述的一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法,其特征在于:所述步骤S2中多场景融合展示策略的具体分析处理流程为:接收到设备及其关联设备的多元信息后,获取当前画面的场景,读取融合展示规则库,根据融合展示的规则,在设备及其关联设备上融合展示数据和状态。
5.根据权利要求4所述的一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法,其特征在于:所述融合展示策略的分析处理当中,如果是运行监视场景,根据融合展示规则提取此设备的稳态信息、检修信息和设备所在地理区域的特殊天气,在设备区域或线路上融合展示稳态数据和检修概况,辅助图形化天气提示,帮助调度人员更好的监视;如果是告警场景,根据融合展示规则提取此设备及关联设备的稳态信息、动态信息和应用计算结果,定位设备区域告警,展示此设备的稳态信息,在关联设备线路上融合展示动态功率波动曲线,以及安全分析应用结果;如果是圈选场景,则计算汇总此设备及关联设备的稳态信息和动态信息,并且融合展示历史信息。
6.一种多元基础信息提取及一体化融合展示***,其特征在于:所述***包括网络接口、存储器和处理器;其中,
所述网络接口,用于在与其他外部网元之间进行收发信息过程中,实现信号的接收和发送;
所述存储器,用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序指令;
所述处理器,用于在运行所述计算机程序指令时,执行权利要求1~5中任一项所述的一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法的步骤。
7.一种计算机存储介质,其特征在于:所述计算机存储介质存储有一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法的程序,所述一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法的程序被至少一个处理器执行时实现权利要求1~5中任一项所述的一种多元基础信息提取及一体化融合展示的方法的步骤。
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