一种基于简图图模智能布局的方法及系统及装置及介质与流程

本发明涉及电力系统，具体地，涉及一种基于简图图模智能布局的方法及系统及装置及介质。

背景技术：

1、电力行业是现代社会发展的基石，在配电自动化系统的建设中，pms系统(powerproduction management system工程生产管理系统)记录现场终端设备信息，最终生成单线图，但是，在实际的配电自动化工程中，工作人员可能只需要某条线路上的某些设备的运行情况或者设备分布情况，但面对单线图上大量的设备信息，工作人员需要找到自己关心的设备信息需要花费较多的时间，由于相同设备较多，还可能存在设备查找遗漏等问题，同时，pms系统自动生成的单线图在配电自动化系统中展示还存在设备缺失、图元重叠和字体不统一等诸多问题，直接影响配电自动化系统的整体展示效果。针对以上图形、模型的显示问题，现阶段只能通过人工参与将图纸美化处理后上传至配电自动化系统，但在实际线路运行过程中，配网线路存在终端点异动频繁，线路调整快等特点，经常需要对线路图纸进行更新，使得图纸的维护工作量增大，给现场运维工作带来极大的不便，影响配电自动化的建设进度。

2、现有技术1方案来源：一种配网系统单线图的优化方法-cn111259503a。具体方案：本方法包括：重排优化：获取单线图的图元信息及拓扑信息，判断图元的密集程度，对密集程度超过上限的图元重新进行排列；文本优化：获取单线图的图元以及图元的文本，扫描当前图元周边一定范围内其他图元的位置信息，根据其他图元的位置信息，判断当前图元的文本存放位置，并存放该文本。本方法以配网实际单线图为载体，能够快速将图纸美化处理，提高图纸美化的实时性，准确性和美观性，减少现场运维强度。方案缺点：针对单个文件进行图纸美化处理，虽然能达到要求，但随着技术发展进步以及配网中的设备越来越多，电网在配网过程中可能需要的不仅仅是经过美化处理后单一的单线图，而是需要更加精简的图纸来了解某些线路上某些设备的运行情况或者设备分布情况。

3、现有技术2方案来源：一种基于线路单线图自动成图的方法及系统-cn112560205a。具体方案：本方法包括：将待导入的线路单线图中的图层以及图层之间的线路关系进行拓扑搜索，获取线路单线图图层以及图层之前的联络关系；根据预设图模布局模式对线路单线图图层进行自适应布局，获取图层简图；将所述图层简图按照所述图层之间的联络关系生成目标联络图。本方法通过上述步骤省略了系统导图的步骤，有效规避了由于系统兼容性带来的图纸图模混乱的问题，利于提高调度人员的效率。方案缺点：本方法虽然解决了由于系统兼容性带来的图纸图模混乱的问题，但仍然是针对单一图纸进行处理，无法满足配网图纸简约的问题，对终端异动频繁的线路需要重复处理，导致图纸治理效率不高。

技术实现思路

1、为灵活动态的解决配网单线图图纸杂乱的问题以及精简配网单线图图纸，本发明提供了一种基于简图图模智能布局的方法，所述方法包括以下步骤：

2、s1.获取并解析配网的单线图图模信息得到解析结果；

3、s2.基于所述解析结果，构建第一拓扑树并获取所述第一拓扑树中所有结点的设备类型信息，获得第一设备类型信息；

4、s3.获取第二设备类型信息并与所述第一设备类型信息进行匹配得到若干匹配结果；

5、s4.基于所述匹配结果，构建第二拓扑树；

6、s5.遍历所述第二拓扑树，获得第二拓扑树的结构信息；

7、s6.基于所述第二拓扑树的结构信息，生成配网简图；

8、s7.获取所述配网简图中任意相邻两个图元位置数据并进行比对得到比对结果，基于所述比对结果判断所述相邻两个图元位置是否重叠，若是，则对所述相邻两个图元的位置进行调整，若否，则保持所述相邻两个图元的位置不变。

9、s8.重复步骤s7，直至所述配网简图中任意相邻两个图元位置均不重叠。

10、本发明原理：通过解析配网单线图的图模信息得到解析结果，因为单线图的图模信息中包括有设备的类型信息、图元信息以及图元间的拓扑信息，因此首先需要对单线图的图模信息进行解析，然后基于解析结果构建第一拓扑树并获取第一拓扑树中每个结点的设备类型信息，获得第一设备类型信息，将第一设备类型信息和第二设备类型信息进行匹配得到匹配结果，再基于匹配结果来构建第二拓扑树，这是由于在实际的配电自动化工程中，可能只需要关注某些设备的运行情况或者分布情况，因此通过第二设备类型信息与第一设备类型信息匹配的结果来筛选出需要关注的设备类型，达到精简图纸的效果。然后对第二拓扑树进行遍历得到结构关系，也就是第二拓扑树的结点及其拓扑关系，再基于该结构关系生成配网简图，但该配网简图依然存在图元重叠的问题，通过获取配网简图中任意相邻两个图元的位置数据并进行比对来判断相邻两个图元是否存在重叠，对重叠图元的位置进行调整，直至配网简图中任意相邻两个图元均不重叠，以此来解决配网简图中图元重叠的问题。本发明可以生成满足用户需求的配网简图，所生成的简图图元不重叠，布局精简样式整齐，针对性更强，运维工作者对设备的检查也更加灵活方便，很大程度上提高了运维人员的工作效率。

11、优选的，基于所述解析结果，构建第一拓扑树包括：以所述单线图图模信息中的发电站图元作为所述第一拓扑树的头结点，以所述单线图图模信息中的非发电站图元作为所述第一拓扑树中除头结点以外的其它结点，所述第一拓扑树中结点间的连接关系与所述单线图图模信息中图元间的连接关系一一对应。

12、其中，配网单线图的图模信息解析后得到的解析结果包括有图元信息及其图元间的拓扑信息，另外在配网中都是以发电站图元作为起点来生成的单线图，因此在构建第一拓扑树时，以发电站图元作为第一拓扑树的头结点，其他结点及其拓扑关系与配网单线图中图元及其图元间的拓扑关系相对应。

13、优选的，基于所述匹配结果，构建第二拓扑树包括：

14、a1.遍历所述第一拓扑树的所有结点；

15、a2.每遍历一个第一结点将所述第一结点对应的所述第一设备类型信息与所述第二设备类型信息进行匹配，若匹配成功，则将所述第一结点添加到所述第二拓扑树的树形结构中，若匹配失败，则跳过所述第一结点继续进行遍历；

16、a3.重复步骤a2，直至所述第一拓扑树的所有结点遍历完成。

17、其中，通过对第一拓扑树中每个结点的第一设备类型信息与第二设备类型信息进行匹配，匹配成功的结点用来生成第二拓扑树，优点在于每次生成用户需要的简图的时候，只需要对结点的设备类型进行匹配再构建新的第二拓扑树的结点，不存在删除原有第一拓扑树上的结点，也就是意味着不需要重复构建第一拓扑树(对于同一份图纸，用户每次关注设备的类型都可能不一样，如果对匹配失败的结点进行删除，可能就需要多次构建第一拓扑树)，并且灵活性增强，根据用户选择的设备类型高效生成满足需求的拓扑树结构。

18、优选的，基于所述第二拓扑树的结构信息，布局得到配网简图包括：

19、b1.计算所述第二拓扑树中所有结点拥有的子结点个数；

20、b2.将所述第二拓扑树中拥有子结点个数≧2对应的第一个结点作为第二结点；

21、b3.判断所述第二结点是否为所述第二拓扑树的头结点，若是，则将所述第二结点作为所述配网简图主线上的第一个图元，若否，则将所述第二拓扑树的头结点、所述第二拓扑树的头结点的子结点、……、所述第二结点依次分别作为所述配网简图主线上的第一个图元、第二个图元、……、第m个图元，m为≧1的整数，所述配网简图中图元间的连接关系与所述第二拓扑树中结点间的连接关系一一对应；

22、b4.基于深度优先遍历，将所述第二结点中的第一子结点及连接在所述第一子结点后的所有结点作为所述配网简图主线上的图元；

23、b5.基于深度优先遍历，将所述第二结点中的第二子结点及连接在所述第二子结点后的所有结点作为所述配网简图第一条支线上的图元；

24、b6.基于深度优先遍历，将所述第二结点中的第n子结点及连接在所述第n子结点后的所有结点作为所述配网简图第n-1条支线上的图元，n为≧2的整数。

25、其中，通过计算第二拓扑树中所有结点的子结点个数，找到子结点个数≧2对应的第一个结点及第二结点，也就是第二拓扑树中开始分支的结点，将第二结点及连接在第二结点前的结点作为配网简图主线上的图元，配网简图中图元间的拓扑关系与第二拓扑树中结点间的拓扑关系相对应，然后将第二结点中的第一子结点及后续连接的所有结点、第二子结点及后续连接的所有结点、……、第n子结点及后续连接的所有结点作为配电简图第一条、第二条、……第n-1条支线上的图元，其优势在于在生成简图的过程中，每次只需要去第二拓扑树中拿取相关的设备结点并布局即可，不需要像传统布局一样需要对拓扑树进行深度优先遍历再比较各个路径而存在效率低下的问题。

26、优选的，获取所述配网简图中任意相邻两个图元位置数据并进行比对得到比对结果，基于所述比对结果判断所述相邻两个图元位置是否重叠包括：

27、判断所述相邻两个图元的形状，若所述相邻两个图元的形状均为圆形，则通过所述相邻两个图元的位置数据计算得到所述相邻两个图元中心点间的距离，当所述相邻两个图元中心点间的距离大于所述相邻两个图元的半径之和，则判断所述相邻两个图元位置未重叠，否则判断所述相邻两个图元位置重叠；

28、若所述相邻两个图元的形状均为矩形，则通过所述相邻两个图元的位置数据计算得到所述相邻两个图元中心点的第一横坐标差值和第一纵坐标差值，当所述第一横坐标差值的绝对值大于(m1+m2)/2或所述第一纵坐标差值的绝对值大于(n1+n2)/2，则判断所述相邻两个图元位置未重叠，否则判断所述相邻两个图元位置重叠，m1和m2分别是所述相邻两个图元的长，n1和n2分别是所述相邻两个图元的宽；

29、若所述相邻两个图元中第一图元为矩形第二图元为圆形，则通过所述相邻两个图元的位置数据计算得到所述相邻两个图元中心点的第二横坐标差值和第二纵坐标差值，当所述第二横坐标差值的绝对值大于(d1+r)/2或所述第二纵坐标差值的绝对值大于(h1+r)/2，则判断所述相邻两个图元位置未重叠，否则判断所述相邻两个图元位置重叠，d1和h1分别是所述第一图元的长和宽，r是所述第二图元的直径。

30、其中，经过布局生成的简图还会存在图元重叠的问题，为了解决图元重叠的问题首先就需要判断相邻图元是否重叠，上述判断相邻图元是否重叠的核心思想也就是检测碰撞的方法，通过相邻两个图元位置的坐标数据以及两个图元的尺寸数据来判断相邻两个图元是否存在相交的情况，例如当两个圆形图元圆心间的距离大于它们的半径之和，此时两个图元未重叠；当两个矩形图元中心点的横坐标差值的绝对值大于它们本身长的和值的一半时或者中心点的纵坐标差值的绝对值大于它们本身宽的和值的一半时，此时两个图元为重叠；当两个图元形状分别是圆形和矩形时，判断原理与两个图元都是矩形时相同(为让生成的简图更加美观和整齐，在生成简图的时候，让所有图元都对齐分布，即让任意两个相邻图元中心点的横坐标或者纵坐标对齐)。

31、优选的，所述方法还包括：对获得的所述第一设备类型信息进行存储。其中，对获得的第一设备类型信息进行存储，以便在后续生成简图的过程中方便用户查找需要看到的设备类型。

32、优选的，所述方法还包括：从存储的所述第一设备类型信息中获取所述第二设备类型信息并进行存储。其中，用户从存储的第一设备类型信息中选择需要的第二设备类型信息并存储，便于后续生成简图过程中通过使用第二设备类型信息与第一设备类型信息进行匹配来筛选需要的设备类型。

33、本发明还提供了一种基于简图图模智能布局的系统，所述系统包括：

34、解析单元，用于获取并解析配网的单线图图模信息得到解析结果；

35、第一构建单元，用于基于所述解析结果，构建第一拓扑树并获取所述第一拓扑树中所有结点的设备类型信息，获得第一设备类型信息；

36、匹配单元，用于获取第二设备类型信息并与所述第一设备类型信息进行匹配得到若干匹配结果；

37、第二构建单元，用于基于所述匹配结果，构建第二拓扑树；

38、遍历单元，用于遍历所述第二拓扑树，获得第二拓扑树的结构信息；

39、布局单元，用于基于所述第二拓扑树的结构信息，生成配网简图；

40、调整单元，用于获取所述配网简图中任意相邻两个图元位置数据并进行比对得到比对结果，基于所述比对结果判断所述相邻两个图元位置是否重叠，若是，则对所述相邻两个图元的位置进行调整，若否，则保持所述相邻两个图元的位置不变；

41、循环单元，循环使用所述调整系统，直至所述配网简图中任意相邻两个图元位置都不重叠。

42、本发明还提供了一种基于简图图模智能布局的装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于简图图模智能布局的方法的步骤。

43、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于简图图模智能布局的方法的步骤。

44、本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

45、本发明能从配网pms系统获得单线图图纸后自动布局生成图元不重叠、样式整齐的配网简图，使用该配网简图可以快速精准定位设备信息，很大程度上提高了运维人员的工作效率，避免了较多重复的无用功。