基于宽带载波的用电信息采集系统网络拓扑可视化方法与流程

本发明涉及用电信息采集系统，具体涉及一种基于宽带载波的用电信息采集系统网络拓扑可视化方法。

背景技术：

随着正交频分多路复用(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术的广泛应用，基于OFDM技术的宽带电力线载波通信技术在确保高带宽、高传输效率的同时能有效抵抗多径干扰，实现数据的快速、稳定传输。同时对宽带载波用电信息采集系统自身建设及维护的可视化监控、对抄表成功率等反应信道质量各项指标的直观定位监控、对设备在线状态等反应用电信息采集系统设备异常的各项数据的可视化定位监控等一系列功能可视化方面提出了更高要求。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出了一种基于宽带载波的用电信息采集系统网络拓扑可视化方法，基于开源的数据可视化工具Echarts以及纯Javascript图表库，通过一种Force组件(力导向布局图)作为绘制拓扑图的前台基础，展现系统宽带载波的网络拓扑结构，实时刷新当前的拓扑图形，保持监控层面与物理层面的一致性。

为解决上述问题，本发明型采取的技术方案为：基于宽带载波的用电信息采集系统网络拓扑可视化方法，具体包括如下步骤：

步骤一、用电信息采集系统基于宽带载波进行采集数据的传输，系统终端存储和描述组网内部的拓扑数据，并自动上传最新的拓扑数据；系统主站利用组网测量点属性配置表和组网路由关系表存储和描述终端上传的原始拓扑数据，并自动统计电表拓扑的变更情况，及时更新数据库中存储的原始拓扑数据。

利用组网测量点属性配置表对测量点号、节点深度、相别和终端标识进行配置，存储和描述拓扑结构内部各节点的基本信息，并根据实际组网结构的变更实时更新，以保证存储的节点数据与当前实际网络结构始终一致；利用组网路由关系表对源节点、目标节点和终端标识进行配置，存储和描述拓扑结构内部路由的基本信息，并根据实际组网路由的变更实时更新，以保证存储的路由信息与当前实际网络路由始终一致。

表1组网测量点属性配置表

表2组网路由关系表

步骤二、前台请求拓扑基础数据，并将后台返回的数据处理成Echarts拓扑图形要求的Json数据格式，主要包括nodes和links对应的数据格式。

通过Echarts展示force拓扑图形，根据Json数据格式的要求，利用nodes节点信息数组对节点名称、节点文本标识、节点分类和节点权重或半径进行描述；利用links边信息数组对源节点在nodes中的索引、目标节点在nodes中的索引和边权重进行描述，这两组数据是构成拓扑图形的数据核心，将请求返回的数据规范化为nodes和links对应的数据格式。

其中，nodes数组元素的基本结构描述为：

links数组元素基于nodes数组，其元素的基本结构描述为：

步骤三、前台调用Echarts配置文件，根据实际数据设置图形参数进行图形初始化。

前台调用force拓扑图形的配置文件，对拓扑图形的可选参数title标题、tooltip提示信息、legend图例、series分类样式与分类数据信息进行设置，将步骤二中处理好的nodes和links作为参数传递给对应的属性，调用init函数进行force拓扑图形的渲染。

以本发明提出的拓扑结构可视化方法为基础，结合自身的业务需求，用电客户可以有针对性的定制自己的可视化应用监控平台，从而便捷、准确、高效的进行相关业务操作。宽带载波网络拓扑可视化方法在用电信息采集系统中有着广阔的应用前景，随着用电客户对采集系统建设跟踪与维护的新要求，用电信息采集系统网络拓扑可视化必将成为国网用电信息采集系统建设的一大趋势。

可视化方法的应用包括监控下行信道通信质量、监控组网内部终端抄表成功率、分析判断组网结构、分相线损的定位监控等，用户能够根据网络内部各节点的在线状态等准确定位异常情况，然后转到相应处理流程进行处理；根据组网结构和节点状态分析抄表成功率低的原因，并根据终端厂家等考核维度进行可视化的抄表成功率分类展示；同时可通过分析判断组网结构是否合理促进组网结构的不断完善。此外，各类异常状况的定位监控有助于及早发现问题进而优化电网配置结构。

附图说明

图1是本发明的宽带载波组网结构图；

图2是本发明的宽带载波组网拓扑图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施步骤进行详细描述：基于宽带载波的用电信息采集系统网络拓扑可视化方法，具体包括如下步骤：

步骤一、利用组网测量点属性配置表对测量点号、节点深度、相别和终端标识进行配置，存储和描述拓扑结构内部各节点的基本信息，并根据实际组网结构的变更实时更新，以保证存储的节点数据与当前实际网络结构始终一致；利用组网路由关系表对源节点、目标节点和终端标识进行配置，存储和描述拓扑结构内部路由的基本信息，并根据实际组网路由的变更实时更新，以保证存储的路由信息与当前实际网络路由始终一致。

步骤二、通过Echarts展示force拓扑图形，根据Json数据格式的要求，利用nodes节点信息数组对节点名称、节点文本标识、节点分类和节点权重或半径进行描述；利用links边信息数组对源节点在nodes中的索引、目标节点在nodes中的索引和边权重进行描述，这两组数据是构成拓扑图形的数据核心，将请求返回的数据规范化为nodes和links对应的数据格式。

前台选择一台终端，把该终端的终端标识TERMINAL_ID作为参数通过Ajax向后台请求与其关联的拓扑数据信息。要求后台返回的数据严格按照测量点号MEAS_ORDER升序排列，以使所得数组中各节点元素对应的索引为该节点对应的测量点号MEAS_ORDER。根据nodes格式要求，前台对返回的数据进行处理，示例如下：

基于上述处理，实现了测量点号MEAS_ORDER与nodes数组索引的一致映射，可直接根据links格式要求，前台对返回的组网路由关系信息进行处理，示例如下：

则分别得到了组网的节点数据nodes和路由数据links。

步骤三、前台调用force拓扑图形的配置文件，对拓扑图形的可选参数title标题、tooltip提示信息、legend图例、series分类样式与分类数据信息进行设置，将步骤二中处理好的nodes和links作为参数传递给对应的属性，调用init函数进行force拓扑图形的渲染。当访问Web页面时，则可将请求终端对应的网络拓扑图形直观的展现出来。