[發明專利]電網污區圖的自動比對裝置及方法

有效

• 申請號: 201310248249.X
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103399973A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 許志海;徐曉剛;麥曉明;毛先胤;余欣;王銳;楊翠茹;江聰世;周妙林;佘鋒;凌飛
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院;武漢聰源科技有限責任公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06T7/00
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

1.一種電網污區圖的自動比對裝置，其特征是：包括一臺或多臺紙質地圖掃描儀和一臺圖形工作站，所述紙質地圖掃描儀通過SCSI接口、EPP接口、USB接口或IEEE1394接口與圖形工作站物理連接；所述電網污區圖的自動比對裝置在邏輯上由地圖數字化單元、數據接口單元、數據存儲單元、絕緣子爬電比距分析單元和污穢情況變化分析單元組成；

所述的地圖數字化單元由紙質地圖電子化模塊和地圖矢量化模塊組成；數據接口單元由一個數據接收模塊、一個數據抓取模塊和一個數據發布模塊組成；絕緣子爬電比距分析單元由一個外絕緣選擇標準庫和一個外絕緣選擇分析模塊組成；污穢情況變化分析單元由一個數據比對分析模塊和一個圖形化比對分析模塊組成。

2.根據權利要求1所述的電網污區圖的自動比對裝置，其特征是：所述的紙質地圖電子化模塊的核心為地圖掃描儀，在圖形工作站驅動下，掃描儀對地圖進行掃描并將掃描所得的柵格圖傳輸到圖形工作站中硬盤中進行存儲；地圖矢量化模塊負責在無矢量污區分布圖時實現對柵格污區分布圖的矢量化；柵格污區分布圖可來自于紙質地圖電子化模塊，也可以來自數據接口單元獲取到的其他來源的柵格污區分布圖；

所述的地圖數字化單元及其模塊均為選配單元，其中在無電子版本污區圖時裝配紙質地圖電子化模塊；在無矢量格式電子污區圖時裝配地圖矢量化模塊；

所述的數據接口單元負責與其他裝置或系統進行數據交互，其數據接收模塊為Web?Service或TCP/IP監聽器；其數據抓取模塊的核心為一個時間周期循環，該時間周期循環定期觸發該模塊從外部信息系統抓取數據；數據發送模塊為多個Web?Service，供其他單元或外部裝置進行數據的獲取和調用；

所述的數據存儲單元為一關系數據庫，負責存儲電子地圖、污區圖數據、電網設備臺賬數據；

所述的絕緣子爬電比距分析單元負責根據電網設備臺賬和位置信息、基于當前污區分布圖的污穢情況判斷設備的防污能力是否達到要求；其外絕緣選擇標準庫用于存放不同污穢等級下外絕緣的選擇標準；其外絕緣選擇分析模塊基于空間拓撲分析計算設備位置所對應的污穢等級，從外絕緣選擇標準庫中讀取該污穢等級的標準爬電比距范圍，再將規定爬電比距范圍與設備外絕緣的現有爬電比距進行比較，從而獲知該設備是否需要進行外絕緣爬電比距的調整；

所述的污穢情況變化分析單元負責分析和比對兩張污區圖之間的差異，其數據比對分析模塊主要負責分析以下數據：1）各污級的面積差異；2）各污級所包含線路長度差異；3）各污級所包含桿塔數量差異；4）各污級包含變電站數量差異；其圖形化比對分析模塊通過對兩張污區圖進行疊置分析，分析出兩張污區圖在圖形上的不同之處，并對其不同之處進行高亮顯示。

3.一種采用如權利要求1或2所述的裝置進行電網污區圖的自動比對方法，其特征是：包括1個預處理過程和5個實施步驟；

所述的預處理過程為建立外絕緣選擇標準庫，具體是根據各電網運行管理規定、電力行業標準或國家標準中的外絕緣選擇規定，建立各類設備的外絕緣選擇標準庫并存儲到數據存儲單元中；

所述的5個實施步驟如下：

S1紙質污區分布圖電子化，若所需分析對象為電子柵格污區分布圖，則跳過此步驟，否則包括以下子步驟：

S1-1通過掃描儀將紙質地圖掃描成柵格圖片；

S1-2遍歷柵格圖片中每個像素的顏色值，當所述顏色值（RGB值）與污區分布圖5個等級中某一等級的標準顏色值相近時，則將該像素的顏色值設置為該標準顏色值；

S2柵格污區分布圖矢量化，如所需分析對象為矢量污區分布圖，則跳過此步步驟，其又包括以下子步驟：

S2-1通過多邊形形狀匹配，將柵格地圖疊加中矢量格式的行政境界圖疊加，在行政境界的分界線的轉角位置添加多個控制點，得到柵格圖形像素坐標與地理坐標的對應關系；

S2-2基于污區等級的標準顏色值，對該柵格地圖進行區域劃分并得到多個邊緣點的集合；

S2-3對獲取到邊緣點的集合，基于S2-1中所得柵格圖形像素坐標與地理坐標的對應關系，計算每個邊緣點對應的地理坐標值，形成地理坐標的邊緣點集合；

S2-4基于鄰近原則，將地理坐標的邊緣點進行連線，初步得到矢量格式的污區地圖；

S2-5進行平滑邊緣處理；

S2-6與行政境界進行匹配，對矢量格式污區地圖進行邊界修正；

S2-7人工檢查和修正；

S3準備電網信息數據

通過數據接口單元從其他系統或裝置獲取和更新污區地圖范圍內的輸電線路及其桿塔坐標數據、變電站坐標數據、桿塔絕緣子臺賬信息、變電站戶外設備絕緣子臺賬信息、矢量格式污區分布圖等數據并存儲到數據存儲單元；

S4外絕緣選擇分析，包括以下子步驟：

S4-1用戶選擇此次分析所使用的污區分布圖；

S4-2遍歷污區分布圖范圍內的所有桿塔和變電站戶外設備，讀取其坐標信息和絕緣子配置信息；

S4-3將桿塔和設備的坐標與污區分布圖進行疊加和拓撲關系分析，獲取每個桿塔和設備所處的污穢等級；

S4-4基于其電壓等級從外絕緣選擇標準庫中讀取所處污穢等級對應的外絕緣選擇標準；

S4-5比對其現有絕緣配置和標準配置，判斷其防污配置是否合格；將所有外絕緣配置不合格的桿塔的變電站設備列出，形成分析報表并存儲；

S5污穢情況變化分析，包括以下子步驟：

S5-1用戶選擇用于比對的兩張污區分布圖；

S5-2如果污區分布圖采用地理坐標系，則將其投影為對應的投影坐標系

S5-3分別計算和統計兩個污區圖分布圖中各污穢等級的面積，形成比對分析報表并存儲；

報表的典型格式如下：

S5-4基于空間疊置分析和拓撲分析，進行線路長度、桿塔數量、變電站數量的比對統計，形成3）中類似的報表并存儲；

S5-5將兩張污區分布圖進行基于污穢等級的疊置分析，獲得兩張污區圖的圖形差異，其又包括以下子步驟：

S5-5-1將兩張污區圖進行多邊形的求交操作，所得結果圖為兩張污區圖的差異部分，既差異圖；

S5-5-2將a)中所得結果圖進行差異著色，例如差異圖中的某多邊形在其中一張污區圖中為b級，在另一張污區圖為c級，則采用標準著色中b級和c的中間色，中間色可由不同等級標準著色的RGB值取平均值計算；

S5-5-3將著色后的差異圖與其中任意一張污區圖進行疊加，形成了兩張污區圖的比對圖；

S5-5-4存儲所述比對圖。