CN113743057A - 一种基于对象识别重绘的电网ocs图纸转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于对象识别重绘的电网OCS图纸转换方法，针对电网运行管理机构存在的大量不同时期电网OCS图纸不能兼容问题，能够对非SVG图纸进行对象识别，自动提取电网设备图形对象，进而进行重构与转换；在转换成新的电网OCS图纸后，本方法规范了电网设备的对象层次与组合关系，根据预先建立的编号规则数据库，对电网设备图形对象自动编号；同时本发明能自动检验图纸的正确性，发出危险预警和错误提示，为大量不同时期的电网历史图纸的再利用提供了自动化手段，大大提高了OCS图纸转换与共享的效率。

Description

一种基于对象识别重绘的电网OCS图纸转换方法

技术领域

本发明涉及一种适用于电网OCS图纸快速重构与转换的方法。

背景技术

电网运行控制***（OCS）利用电网设备、线路专用图纸（简称OCS图纸），为OCS提供发电调度数据推送，完成与其他***的衔接。OCS图纸绘制与管理必须实现对设备连接关系、虚接等问题的自动判定，实现OCS编号的检查，线路容量的检查等功能。目前电网图纸常见的格式有DWG、DWF和SVG，其中DWG用于编辑，而DWF文件见用于浏览。这些图纸采用不同的图形库绘制，在从一次图纸到OCS图纸转换时，图形的对象信息和参数关联关系已丢失。因此，图纸转换的过程是一个图纸识别和重新建立参数关联关系的过程。由于历史上不同时期、不同部门使用的图纸绘制***产生的电子图纸相互间无法共享，严重阻碍了电网维护和控制控制对历史归档图纸的调阅、更新和智能化应用的拓展。为了取消人工重绘现象，如何从历史图库中识别和重构设备对象以及补充缺失的接线关系、编号等成为难题。为此，新的电网图纸绘制***采用SVG（可缩放矢量图）图形绘制技术，基于对象的思想，实现设备从最小单元到集成部件的嵌套组合，并进行分层自动编号；引入人工智能技术，实现规则的自动验证，检验图纸的正确性，发出危险预警和错误提示。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种基于对象识别重绘的电网OCS图纸转换方法，实现不同时期电网OCS图纸重构与转换。

技术方案：一种基于对象识别重绘的电网OCS图纸转换方法，包括：

步骤1：图纸文件解析，包括：

步骤1A：判断图纸文件是否是SVG对象，若是则进行步骤1B，否则直接执行步骤2；

步骤1B：扫描图纸文件，获得图纸的整体布局，然后扫描确定出线、入线的数目；

步骤1C：提取图纸中所有的电网设备图形对象、设备编号以及电气参数；

步骤2：先从图纸文件提取基本图形元素，然后将基本图形元素组合成电网设备图形对象，并添加对应的电气参数；

步骤3：根据电网OCS图纸要求，在制图员交互操作下，采用向导作图模式选择最接近的图纸模板，或使用图样作图模式和交互作图模式，根据已得到的电网设备图形对象，将原图纸转换为新的电网OCS图纸；

步骤4：对于新的电网OCS图纸，进行设备编号，分两种情况：一是对未编号的电网设备图形对象直接进行编号，二是对已有的设备编号进行替换；编号时，根据预先建立的编号规则数据库，对电网设备图形对象自动编号；

步骤5：正确性检查验证：按照规范性、一致性要求和电力、电压约束条件，对图纸重复编号、站点名称、拓扑结构进行正确性检查，以及对设备启动进行模拟验证；

步骤6：对电网OCS图纸中各电网设备图形对象增加鼠标事件动态信息关联，用于关联电气参数，最后输出电网OCS图纸为SVG格式并保存到文件或数据库中。

有益效果：本发明针对电网运行管理机构存在的大量不同时期电网OCS图纸不能兼容问题，能够对非SVG图纸进行对象识别，自动提取电网设备图形对象，进而进行重构与转换；在转换成新的电网OCS图纸后，本方法规范了电网设备的对象层次与组合关系，根据预先建立的编号规则数据库，对电网设备图形对象自动编号；同时本发明能自动检验图纸的正确性，发出危险预警和错误提示，为大量不同时期的电网历史图纸的再利用提供了自动化手段，大大提高了OCS图纸转换与共享的效率。

具体实施方式

下面对本发明做更进一步的解释。

一种基于对象识别重绘的电网OCS图纸转换方法，包括：

步骤1：将DWG、DWF和SVG格式的一次电网图纸转换成SVG的OCS图纸时，需要对包含的对象信息进行解析和提取，而这些信息是隐藏在图形对象中的，图纸文件解析包括：

步骤1A：判断图纸文件是否是SVG对象，若是则进行步骤1B，否则直接执行步骤2，对图形、图元进行识别和重绘；

步骤1B：扫描图纸文件，获得图纸的整体布局，如单母线、双母线等，然后扫描确定出线、入线的数目；

步骤1C：提取图纸中所有的电网设备图形对象、设备编号以及电气参数，将图形元素写入到SVG文件中或者以Blob字段存储到数据库中。

步骤2：先从图纸文件提取基本图形元素，然后将基本图形元素组合成电网设备图形对象，并添加对应的电气参数，包括如下具体步骤：

步骤2A：将图纸划分为由母线和间隔构成的区域，划分方法包括打断垂直相交、连接线跟踪（连结图元的线条随图元移动而移动）、定点缩放、拓扑重构（优化图形对象的组织方式）；

步骤2B：进行基本图形元素识别；其中，所述基本图形元素包括点、直线、圆、弧线、椭圆；

步骤2C：将分割并识别后的基本图形元素按照图库中的标准图元进行相似性匹配，以相似度最好的方案组合形成各电网设备的图元对象，然后根据电网图纸类型，将所有图元对象按照拓扑特点以及邻近关系进行组合成电网设备图形对象，并判别组合后的电网设备图形对象的类型，包括回路、刀闸、断路器、变压器、母线；其中，所述电网图纸类型包括电网一次侧拓扑图纸或电网二次侧拓扑图纸；

步骤2D：根据得到的电网设备图形对象的类型以及电网图纸类型，自动或手动添加各电网设备的图元对象的电气参数。

步骤3：根据电网OCS图纸要求，在制图员交互操作下，采用向导作图模式选择最接近的图纸模板，或使用图样作图模式和交互作图模式，根据已得到的电网设备图形对象，将原图纸转换为新的电网OCS电网拓扑图纸。将原图纸转换为新的电网OCS图纸时，包括如下具体操作：

a)快速画线：画出连接两点间的水平/垂直连线；

b)镜像：把电网设备图形对象进行水平/垂直翻转；

c)图块替换：将绘图窗口中图块按指定方式替换；

d)调整线：将图纸中线路位置进行调整；

e)变虚线：使图纸中线路由实线变为虚线；

f)标注管理：对图纸中编号、编注信息进行字体、大小、颜色属性进行调整；

g)实体操作：选中图纸中若干电网设备图形对象进行组合、分解或图纸连线拼接。

步骤4：对于新的电网OCS图纸，进行设备编号，分两种情况：一是对未编号的电网设备图形对象直接进行编号，二是对已有的设备编号进行替换；编号时，根据预先建立的编号规则数据库，对电网设备图形对象自动编号。

其中，对未编号的电网设备图形对象直接进行编号的具体步骤包括：

步骤4A：对主要设备编号：母线编号：组合母线电压等级和母线序号；断路器编号：根据断路器编号规则，采用十进制、五进制或四进制形式，以三位***数字进行断路器编号；变压器编号：组合变压器命名和设备序号；电机编号：组合发电机名称和设备序号；

步骤4B：按照设备种类在编号规则数据库表中找到主要设备编号以外的从属设备相应的命名规则，组成编号字符串。

步骤5：正确性检查验证：按照规范性、一致性要求和电力、电压约束条件，对图纸重复编号、站点名称、拓扑结构进行正确性检查，以及对设备启动进行模拟验证，包括如下具体步骤：

a)编号纠错：遍历电网OCS图纸中的电网设备图形对象，读取设备编号，以设备编号为键值，用哈希函数存储，当存储列表中存在相同的哈希值时，则说明存在重复编号，发出提示和告警；

b)站点名称检查：将所有的站点及线路命名与预先建立全网的命名规则库和基础信息库进行比对检查；

c)拓扑检查：通过建立电压转换连接规则和图论中的联通图算法，检查站点拓扑是否满足连通性和规范性要求；

d)设备启动模拟，包括开工模拟、线路模拟、母线模拟、变压器模拟、电流互感器启动模拟、电压互感器启动模拟，判定是否存在超过负荷或安全范围的情况。

步骤6：对电网OCS图纸中各电网设备图形对象增加鼠标事件动态信息关联，用于关联电气参数，使得单击某个图元对象时能自动显示器电气参数，最后输出电网OCS图纸为SVG格式并保存到文件或数据库中。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于对象识别重绘的电网OCS图纸转换方法，其特征在于，包括：

步骤1：图纸文件解析，包括：

步骤1A：判断图纸文件是否是SVG对象，若是则进行步骤1B，否则直接执行步骤2；

步骤1B：扫描图纸文件，获得图纸的整体布局，然后扫描确定出线、入线的数目；

步骤1C：提取图纸中所有的电网设备图形对象、设备编号以及电气参数；

步骤2：先从图纸文件提取基本图形元素，然后将基本图形元素组合成电网设备图形对象，并添加对应的电气参数；

步骤3：根据电网OCS图纸要求，在制图员交互操作下，采用向导作图模式选择最接近的图纸模板，或使用图样作图模式和交互作图模式，根据已得到的电网设备图形对象，将原图纸转换为新的电网OCS图纸；

步骤4：对于新的电网OCS图纸，进行设备编号，分两种情况：一是对未编号的电网设备图形对象直接进行编号，二是对已有的设备编号进行替换；编号时，根据预先建立的编号规则数据库，对电网设备图形对象自动编号；

步骤5：正确性检查验证：按照规范性、一致性要求和电力、电压约束条件，对图纸重复编号、站点名称、拓扑结构进行正确性检查，以及对设备启动进行模拟验证；

步骤6：对电网OCS图纸中各电网设备图形对象增加鼠标事件动态信息关联，用于关联电气参数，最后输出电网OCS图纸为SVG格式并保存到文件或数据库中。

2.根据权利要求1所述的基于对象识别重绘的电网OCS图纸转换方法，其特征在于，所述步骤2包括如下具体步骤：

步骤2A：将图纸划分为由母线和间隔构成的区域，划分方法包括打断垂直相交、连接线跟踪、定点缩放、拓扑重构；

步骤2B：进行基本图形元素识别；其中，所述基本图形元素包括点、直线、圆、弧线、椭圆；

步骤2C：将分割并识别后的基本图形元素按照图库中的标准图元进行相似性匹配，以相似度最好的方案组合形成各电网设备的图元对象，然后根据电网图纸类型，将所有图元对象按照拓扑特点以及邻近关系进行组合成电网设备图形对象，并判别组合后的电网设备图形对象的类型，包括回路、刀闸、断路器、变压器、母线；其中，所述电网图纸类型包括电网一次侧拓扑图纸或电网二次侧拓扑图纸；

步骤2D：根据得到的电网设备图形对象的类型以及电网图纸类型，自动或手动添加各电网设备的图元对象的电气参数。

3.根据权利要求1所述的基于对象识别重绘的电网OCS图纸转换方法，其特征在于，所述步骤3中，将原图纸转换为新的电网OCS图纸时，包括如下具体操作：

a)快速画线：画出连接两点间的水平/垂直连线；

b)镜像：把电网设备图形对象进行水平/垂直翻转；

c)图块替换：将绘图窗口中图块按指定方式替换；

d)调整线：将图纸中线路位置进行调整；

e)变虚线：使图纸中线路由实线变为虚线；

f)标注管理：对图纸中编号、编注信息进行字体、大小、颜色属性进行调整；

g)实体操作：选中图纸中若干电网设备图形对象进行组合、分解或图纸连线拼接。

4.根据权利要求1所述的基于对象识别重绘的电网OCS图纸转换方法，其特征在于，所述步骤4中，对未编号的电网设备图形对象直接进行编号的具体步骤包括：

步骤4A：对主要设备编号：母线编号：组合母线电压等级和母线序号；断路器编号：根据断路器编号规则，采用十进制、五进制或四进制形式，以三位***数字进行断路器编号；变压器编号：组合变压器命名和设备序号；电机编号：组合发电机名称和设备序号；

步骤4B：按照设备种类在编号规则数据库表中找到主要设备编号以外的从属设备相应的命名规则，组成编号字符串。

5.根据权利要求1所述的基于对象识别重绘的电网OCS图纸转换方法，其特征在于，所述步骤5的包括如下具体步骤：

a)编号纠错：遍历电网OCS图纸中的电网设备图形对象，读取设备编号，以设备编号为键值，用哈希函数存储，当存储列表中存在相同的哈希值时，则说明存在重复编号，发出提示和告警；

b)站点名称检查：将所有的站点及线路命名与预先建立全网的命名规则库和基础信息库进行比对检查；

c)拓扑检查：通过建立电压转换连接规则和图论中的联通图算法，检查站点拓扑是否满足连通性和规范性要求；

d)设备启动模拟，包括开工模拟、线路模拟、母线模拟、变压器模拟、电流互感器启动模拟、电压互感器启动模拟，判定是否存在超过负荷或安全范围的情况。