一種電網(wǎng)調(diào)度移動應用中電網(wǎng)實時潮流圖的展示方法
【專利摘要】一種電網(wǎng)調(diào)度移動應用中電網(wǎng)實時潮流圖的展示方法，包括在數(shù)據(jù)源、服務端、移動端三個層面從實時潮流圖的數(shù)據(jù)源采集、圖形預處理、本地存儲、緩存以及圖形更新方面，以電網(wǎng)潮流圖的數(shù)據(jù)特性，預估一般智能手機的運算、存儲能力。本發(fā)明提出的電網(wǎng)實時潮流信息的圖形數(shù)據(jù)在智能移動終端的展示方法，解決了實時潮流圖加載到移動終端效率低的問題，實現(xiàn)了電網(wǎng)實時潮流信息在智能移動終端的展示。
【專利說明】-種電網(wǎng)調(diào)度移動應用中電網(wǎng)實時潮流圖的展示方法

【技術領域】
[0001] 本方法涉及電力工程領域，本方法主要是實現(xiàn)了電網(wǎng)實時潮流圖在智能移動終端 的展示。

【背景技術】
[0002] 通過智能移動終端技術構建電網(wǎng)移動調(diào)度應用平臺（以下簡稱"移動調(diào)度")，實現(xiàn) 電網(wǎng)運行信息在智能移動終端的全景多維展示，能有效克服現(xiàn)有辦公方式中的局限性，提 高管理水平和工作效率，幫助各級管理者和運行人員"隨時隨地"掌握電網(wǎng)運行狀態(tài)，實現(xiàn) 多元化辦公。
[0003] 需要在移動終端上展示的信息之一實時潮流圖，能快速的為移動端使用人員提供 準確的電網(wǎng)運行信息。但實時潮流圖實時性強、數(shù)據(jù)量大，在其他行業(yè)的手機應用中處理的 是比較少的，如何在智能移動終端上實現(xiàn)實時潮流圖的展示，是實現(xiàn)移動調(diào)度必須解決的 問題之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 一種電網(wǎng)調(diào)度移動應用中電網(wǎng)實時潮流圖的展示方法，本發(fā)明方法特征在于，包 括在數(shù)據(jù)源、服務端、移動端三個層面從實時潮流圖的數(shù)據(jù)源采集、圖形預處理、本地存儲、 緩存以及圖形更新方面，以電網(wǎng)潮流圖的數(shù)據(jù)特性，預估一般智能手機的運算、存儲能力， 提出了一種在移動終端展示電網(wǎng)實時潮流的方法；步驟為， 1) 服務端，對數(shù)據(jù)源中的SVG圖源文件進行了預處理，對圖形文件壓縮、加密； 2) 移動端，在智能移動終端內(nèi)存卡中分配專有的存儲空間對壓縮、加密后的SVG圖源 文件進行本地存儲，利用MD5 (Message-Digest Algorithm 5)的一致性管理功能，實現(xiàn)底 圖的更新管理； 3) 對本地存儲的文件進行解密、解壓，存入HTML5緩存中，SVG圖形的展示通過圖形加 載機制直接從緩存中獲?。?4) 采用E格式的數(shù)據(jù)解析技術，當在數(shù)據(jù)源中獲取到實時潮流信息的最新E格式文件 后，在服務端啟動解析、檢索組件，依據(jù)每個SVG文件中標識信息與E格式文件中量測數(shù)據(jù) 的屬性進行關系對應，生成相應的對象數(shù)組，存放于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中，以供調(diào)用； 5) 移動端的定時數(shù)據(jù)加載機制，利用定時器，定時向服務端提交請求，獲取需更新的實 時數(shù)據(jù)；移動端應用中打開電網(wǎng)實時潮流圖后，通過對SVG圖源文件的D0M節(jié)點解析出測點 信息，形成一個對象數(shù)組，作為請求對象提交到服務端，服務端依據(jù)請求的測點信息，從內(nèi) 存數(shù)據(jù)庫取得實時數(shù)據(jù)并返回到移動端，移動端獲取到實時數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)加 載組件，通過SVG的D0M編程接口實現(xiàn)潮流數(shù)據(jù)的動態(tài)更新； 6) 智能移動終端瀏覽器將SVG圖和實時潮流信息快速加載到HTML5中，通過HTML5的 webview嵌入技術，實現(xiàn)不同平臺移動手機終端，包括：I0S、Android的統(tǒng)一風格展示。
[0005] 1. 1.關鍵技術 電網(wǎng)實時潮流圖在智能移動終端的展示，主要依賴于以下五種技術的有機結合，從而 克服了實時潮流圖更新時間間隔端、圖形大，導致在移動終端傳輸速率慢等問題，實現(xiàn)了實 時潮流圖在移動終端的展示。
[0006] 圖形壓縮技術 SVG(Scalable Vector Graphics)是基于XML的可擴展二維矢量圖形格式，具有文件 尺寸小、極限縮放無鋸齒、交互性強等特點，由W3C制定，有開放標準，并非私有格式，也不 屬于個體專利，基于此通用標準，結合電力行業(yè)圖形交換標準，在標簽模型、交互規(guī)范等方 面制定出符合業(yè)內(nèi)需求的專業(yè)規(guī)范，以適應電力系統(tǒng)之間的集成和擴展。SVG的XML描述文 件中每個節(jié)點作為D0M對象模型，可通過D0M編程接口規(guī)范與外界的程序進行交互，通過更 新SVG圖中的D0M節(jié)點可實現(xiàn)圖形上數(shù)據(jù)動態(tài)交互，從而實現(xiàn)實時潮流信息在SVG圖上的 刷新。
[0007] 對SVG圖形文件預處理的主要目的是轉(zhuǎn)化出更規(guī)范的SVG文件，同時精簡SVG文 件。SVG文件主要包括標準元素、電氣模型、私有屬性三部分信息，處理的內(nèi)容包括： 1) 依據(jù)移動端SVG規(guī)范，分析現(xiàn)有系統(tǒng)中的SVG圖文件，提出針對性的優(yōu)化方案； 2) 原有圖形文件的結構中，保持圖形文件頭、圖元定義、顯示屬性定義以及拓撲關系 等標準和電氣模型的元素不變； 3) 對用戶交換邏輯、圖形渲染以及對象描述等標簽及內(nèi)容進行優(yōu)化。主要包括：刪除 對畫圖不影響的節(jié)點內(nèi)容（如輔助描述信息）和為支持PC端控件的事件等；對樣式和事件 內(nèi)容采用CSS文件和JS文件獨立于SVG文件處理； 通過上述處理，轉(zhuǎn)化出輕量級且支持移動端展示的SVG圖文件。
[0008] 的webview嵌入技術 HTML5是由W3C組織制定統(tǒng)一標準，其跨平臺特性比以往針對多平臺的web開發(fā)效率 上有了質(zhì)的改進，API文檔公開以來，HTML5為網(wǎng)頁應用開發(fā)者提供了更多功能上的優(yōu)化選 擇，帶來了更多體驗功能的優(yōu)勢，HTML5提供了前所未有的數(shù)據(jù)與應用接入開放接口，使外 部應用可以直接與瀏覽器內(nèi)部的數(shù)據(jù)直接相連，為統(tǒng)一開發(fā)及多平臺運行提供了有力的支 持。
[0009] HTML5已支持內(nèi)嵌SVG標簽，圖形、狀態(tài)顯示及交互的實現(xiàn)過程非常方便。智 能移動終端瀏覽器通過調(diào)用操作系統(tǒng)內(nèi)置組件(如IOS/Android采用WebView，WP采用 WebBrower)，無需安裝插件，將SVG圖快速加載到HTML5中，從而實現(xiàn)潮流圖在移動端瀏覽 器中的展示。
[0010] 常用加載方式有兩種：一、在HTML5標準中，SVG本身是一個用來繪制矢量圖的標 簽，與其他的HTML標簽操作一致，可將本身獨立的SVG圖形文件內(nèi)容以標簽的方式加載到 HTML5的div標簽中；二、在HTML代碼中以相對路徑的方式關聯(lián)獨立的SVG文件。
[0011] 數(shù)據(jù)存儲和緩存機制 SVG技術支持圖形設計和數(shù)據(jù)內(nèi)容分離，合理的SVG圖形文件的存儲機制能夠極大地 提升其傳輸效率和展示性能。
[0012] 1) SVG圖文件移動端本地存儲與更新 通過在服務端對SVG圖形文件壓縮、加密，在智能移動終端內(nèi)存卡中分配專有的存儲 空間進行存放，避免每次打開頁面時下載SVG圖文件，在傳輸效率和安全保障上會取得明 顯效果。另外可利用基于版本控制和在線自動更新技術的更新組件完成下載、存儲過程。
[0013] 潮流圖在應用安裝時，與應用程序同時存儲到本地；廠站接線圖，由于文件數(shù)量較 多，每個廠站圖采用首次打開下載并存儲在本地的方式，避免一次性下載因數(shù)據(jù)量多而影 響傳輸效率。
[0014] 潮流圖底圖更新機制：利用MD5 (Message-Digest Algorithm 5)的一致性管理功 能，實現(xiàn)底圖的更新管理。該機制實現(xiàn)過程是：在服務端的底圖文件會有唯一的MD5編碼， 當服務端采集到的新的底圖文件內(nèi)容發(fā)生更新時，MD5編碼值就會發(fā)生變化，此時服務端就 會發(fā)送更新提示給手機端，手機端收到更新提示就可以及時更新，而無需實施刷新底圖。實 現(xiàn)方式如圖2所示。
[0015] 2) SVG圖展示時的緩存機制 為加強電網(wǎng)潮流圖的安全性，本方法利用HTML5具有緩存特性，在內(nèi)存中建立SVG文件 的緩存，在每次登陸查看時才解密解壓，這樣一方面可以滿足電網(wǎng)數(shù)據(jù)的高安全性，另一方 面可以提高SVG圖展示速度。具體實現(xiàn)過程如下 ： 先對本地存儲的文件進行解密、解壓(下文統(tǒng)稱為解包)，存入HTML5緩存中，SVG圖形 的展示直接從緩存中獲取，在移動應用退出登錄之前，緩存中文件保持儲存，這樣能夠保證 由查看潮流圖切換到其他功能后再回看潮流圖時，免去重新解包的運算操作，從而提升瀏 覽速度和用戶體驗。一旦退出應用登錄狀態(tài)，緩存中文件將被刪除，確保數(shù)據(jù)的安全。緩存 機制如圖3所示。
[0016] 格式的數(shù)據(jù)解析技術 E語言是：為滿足電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的高效描述和大量在線數(shù)據(jù)的高效交換，提出的 數(shù)據(jù)模型描述語言。它具有標記語言的基本特點和優(yōu)點，所形成的實例數(shù)據(jù)是一種標記化 的純文本數(shù)據(jù)。它通過少量標記符號和描述語法，可以簡潔高效地描述電力系統(tǒng)各種簡單 和復雜數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)量越大則效率越高，且更符合人們使用的自然習慣，計算機處理也更 簡單。相對于私有協(xié)議而言，E格式文件具有通用性更強，易于技術實現(xiàn)的優(yōu)點。因此，智 能移動終端展示的實時潮流信息數(shù)據(jù)源宜采用E格式文件。
[0017] 因電網(wǎng)潮流實時數(shù)據(jù)具有刷新頻率快，測點數(shù)量大的特點，故在服務器端采用定 時機制，周期性獲取E格式量測文件。這可以避免龐大的數(shù)據(jù)存儲，服務器端僅緩存當前斷 面的電網(wǎng)實時數(shù)據(jù)，即服務器僅存儲最新獲取的E格式文件數(shù)據(jù)，之前文件數(shù)據(jù)將被覆蓋。 此外，為消除傳統(tǒng)磁盤數(shù)據(jù)庫的I/O瓶頸，取得更高的存取速度，以滿足實時潮流數(shù)據(jù)快速 響應和高吞吐量的應用要求，在服務器端采用內(nèi)存數(shù)據(jù)庫存儲實時潮流數(shù)據(jù)。
[0018] 內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)組織方式是：對于單個SVG文件，在內(nèi)存庫中構建一個相應的 對象數(shù)組，此對象數(shù)組包含了該SVG文件內(nèi)部的所有測點。多個SVG文件則生成同樣數(shù)量 的存儲數(shù)組。這樣的數(shù)據(jù)結構能實現(xiàn)SVG所需實時數(shù)據(jù)的快速尋址操作，快速響應移動端 對數(shù)據(jù)的高速訪問需求。
[0019] 具體實現(xiàn)過程大致是，當獲取到最新E格式文件后，啟動解析組件，依據(jù)每個SVG 文件中標識信息與E格式文件中量測數(shù)據(jù)的屬性進行關系對應，生成相應的對象數(shù)組，存 放于內(nèi)存庫中，以供調(diào)用。E格式文件結構及解析方法詳見圖4。
[0020] 潮流信息實時刷新 1) D0M解析過程 DOM作為模型對象為SVG的XML與HTML提供API接口，通過腳本和編程語言，可實現(xiàn)應 用程序與SVG圖形節(jié)點的交互。SVG文檔的D0M解析過程是基于SVG文檔結構的。SVG文 檔結構是一個完整的樹型的節(jié)點結構，一個SVG文件有且只有一個根節(jié)點，從根節(jié)點出發(fā)， 自上而下可遍歷并獲取該文檔中所有的圖形元素。當獲取根結點的詳細信息（存儲位置， 存儲內(nèi)容等）之后，以根據(jù)樹型結構的各種算法對樹中的任一結點進行操作（讀和寫）。從 而實現(xiàn)了對SVG文檔的D0M解析。
[0021] 通過對SVG圖形文件各節(jié)點元素的遍歷，可獲取潮流展示所需的測點信息，將這 些測點信息打包處理，即可以此為入口參數(shù)向服務器端獲取SVG潮流展示所需的實時數(shù) 據(jù)。
[0022] 2)實時潮流數(shù)據(jù)刷新方式 SVG圖上實時潮流數(shù)據(jù)的更新，主要通過移動端的定時機制和數(shù)據(jù)加載組件完成。數(shù)據(jù) 刷新過程如圖5所示。
[0023] 利用定時器，移動端定時向服務器提交請求，獲取需更新的實時數(shù)據(jù)。移動端應用 中打開電網(wǎng)實時潮流圖后，通過對SVG圖的D0M節(jié)點解析出測點信息，形成一個對象數(shù)組， 作為請求對象提交到服務端，服務端依據(jù)請求的測點信息，從內(nèi)存數(shù)據(jù)庫取得實時數(shù)據(jù)并 返回到移動端，從而完成實時數(shù)據(jù)一次定時周期的獲取過程。
[0024] 移動端獲取到實時數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)加載組件，通過SVG的D0M編程接口 實現(xiàn)潮流數(shù)據(jù)的動態(tài)更新。
[0025] 1. 2.本發(fā)明功能和效果 通過本發(fā)明，移動終端能順利的展示電網(wǎng)實時潮流圖，本發(fā)明主要實現(xiàn)的功能及效果 點有： 1、 實現(xiàn)了實時潮流圖SVG圖形文件在服務器端應圖形和模型的存儲，在移動終端本地 緩儲，減少在移動終端的圖形數(shù)據(jù)傳輸量，最終實現(xiàn)了是實時潮流圖在移動終端的展示； 2、 在移動端實現(xiàn)電網(wǎng)實時潮流顯示，主要是顯示線路以及廠站間的靜態(tài)潮流；支持放 大、移動等操作，點擊網(wǎng)絡圖上"廠站"圖標，可進入廠站潮流圖的顯示； 3、 廠站實時潮流顯示，顯示廠站內(nèi)部的靜態(tài)潮流，支持放大、移動等操作； 4、 支持對廠站、設備等圖元的選取，并可進一步查看其屬性，包括容量、歷史曲線等數(shù) 據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 圖1電網(wǎng)實時潮流圖展示方法流程圖； 圖2 SVG底圖本地存儲及更新機制； 圖3 SVG實時潮流數(shù)據(jù)加載緩存機制； 圖4 E格式的數(shù)據(jù)解析技術； 圖5實時潮流數(shù)據(jù)刷新過程。

【具體實施方式】
[0027] 本發(fā)明方法是一套實現(xiàn)電網(wǎng)實時潮流圖在移動終端展示的技術方法。其特征主要 在圖像文件的壓縮技術、HTML5的webview嵌入技術、E格式數(shù)據(jù)的解析以及潮流信息實時 刷新技術結合運用，在運算和存儲能力有限的移動終端實現(xiàn)了實時潮流圖的展示。
[0028] -種電網(wǎng)調(diào)度移動應用中電網(wǎng)實時潮流圖的展示方法，本發(fā)明方法特征在于，包 括在數(shù)據(jù)源、服務端、移動端三個層面從實時潮流圖的數(shù)據(jù)源采集、圖形預處理、本地存儲、 緩存以及圖形更新方面，充分考慮以電網(wǎng)潮流圖的數(shù)據(jù)特性，預估一般智能手機的運算、存 儲能力，因而提出了一種在移動終端展示電網(wǎng)實時潮流的方法；步驟為， 1) 服務端，對數(shù)據(jù)源中的SVG圖源文件進行了預處理，對圖形文件壓縮、加密； 2) 移動端，在智能移動終端內(nèi)存卡中分配專有的存儲空間對壓縮、加密后的SVG圖源 文件進行本地存儲，利用MD5 (Message-Digest Algorithm 5)的一致性管理功能，實現(xiàn)底 圖的更新管理； 3) 對本地存儲的文件進行解密、解壓，存入HTML5緩存中，SVG圖形的展示通過圖形加 載機制直接從緩存中獲?。?4) 采用E格式的數(shù)據(jù)解析技術，當在數(shù)據(jù)源中獲取到實時潮流信息的最新E格式文件 后，在服務端啟動解析、檢索組件，依據(jù)每個SVG文件中標識信息與E格式文件中量測數(shù)據(jù) 的屬性進行關系對應，生成相應的對象數(shù)組，存放于內(nèi)存庫中，以供調(diào)用； 5) 移動端的定時數(shù)據(jù)加載機制，利用定時器，定時向服務端提交請求，獲取需更新的實 時數(shù)據(jù)；移動端應用中打開電網(wǎng)實時潮流圖后，通過對SVG圖源文件的D0M節(jié)點解析出測點 信息，形成一個對象數(shù)組，作為請求對象提交到服務端，服務端依據(jù)請求的測點信息，從內(nèi) 存數(shù)據(jù)庫取得實時數(shù)據(jù)并返回到移動端，移動端獲取到實時數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)加 載組件，通過SVG的D0M編程接口實現(xiàn)潮流數(shù)據(jù)的動態(tài)更新； 6) 智能移動終端瀏覽器將SVG圖和實時潮流信息快速加載到HTML5中，通過HTML5的 webview嵌入技術，實現(xiàn)不同平臺移動手機終端，包括：I0S、Android的統(tǒng)一風格展示。
[0029] 通過對基于SVG和HTML5智能移動終端展示技術的研究，并結合電網(wǎng)實時潮流數(shù) 據(jù)獲取方式和實時數(shù)據(jù)在SVG圖上刷新的技術，給出了總體的實時潮流信息在智能移動終 端展示的技術實現(xiàn)方案。總體方法框架如圖1所示： 實時潮流圖從源頭采集到最終展示大致可分為數(shù)據(jù)源、服務端和移動端三層。
[0030] 1.數(shù)據(jù)源主要提供現(xiàn)有系統(tǒng)的SVG圖文件和實時潮流數(shù)據(jù)。SVG圖文件也就是在 本地存儲和緩存的底圖，而實時潮流數(shù)據(jù)是需要展示時加載的信息； 2.服務端主要實現(xiàn)了數(shù)據(jù)獲取和優(yōu)化處理，確保圖形文件和實時數(shù)據(jù)更加規(guī)范和通 用，并能提供更高效率的數(shù)據(jù)服務，為移動端提升傳輸效率、降低計算負荷提供支持。服務 端主要完成實時潮流圖底圖的更新采集，通過版本管理提醒移動端更新；當手機端需要展 示潮流圖時，采集實時潮流圖數(shù)據(jù)，加載發(fā)送到手機端。
[0031] 移動端利用SVG圖的本地存儲和實時潮流信息展示技術，完成本地底圖的更新， 保證潮流數(shù)據(jù)的快速加載；通過HTML5的嵌入技術，保證不同移動端操作系統(tǒng)展示風格一 致。
【權利要求】
1. 一種電網(wǎng)調(diào)度移動應用中電網(wǎng)實時潮流圖的展示方法，其特征在于，包括在數(shù)據(jù)源、 服務端、移動端三個層面從實時潮流圖的數(shù)據(jù)源采集、圖形預處理、本地存儲、緩存以及圖 形更新方面，以電網(wǎng)潮流圖的數(shù)據(jù)特性，預估一般智能手機的運算、存儲能力，提出一種在 移動終端展示電網(wǎng)實時潮流的方法；步驟為， 1) 服務端，對數(shù)據(jù)源中的SVG圖源文件進行預處理，對圖形文件壓縮、加密； 2) 移動端，在智能移動終端內(nèi)存卡中分配專有的存儲空間對壓縮、加密后的SVG圖源 文件進行本地存儲，利用MD5 (Message-Digest Algorithm 5)的一致性管理功能，進行更 新管理； 3) 對本地存儲的文件進行解密、解壓，存入HTML5緩存中，SVG圖形的展示通過圖形加 載機制直接從緩存中獲??； 4) 采用E格式的數(shù)據(jù)解析技術，當在數(shù)據(jù)源中獲取到實時潮流信息的最新E格式文件 后，在服務端啟動解析、檢索組件，依據(jù)每個SVG文件中標識信息與E格式文件中量測數(shù)據(jù) 的屬性進行關系對應，生成相應的對象數(shù)組，存放于內(nèi)存數(shù)據(jù)庫中，以供調(diào)用； 5) 移動端的定時數(shù)據(jù)加載機制，利用定時器，定時向服務端提交請求，獲取需更新的實 時數(shù)據(jù)；移動端應用中打開電網(wǎng)實時潮流圖后，通過對SVG圖源文件的D0M節(jié)點解析出測點 信息，形成一個對象數(shù)組，作為請求對象提交到服務端，服務端依據(jù)請求的測點信息，從內(nèi) 存數(shù)據(jù)庫取得實時數(shù)據(jù)并返回到移動端，移動端獲取到實時數(shù)據(jù)后，將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)加 載組件，通過SVG的D0M編程接口實現(xiàn)潮流數(shù)據(jù)的動態(tài)更新； 6) 智能移動終端瀏覽器將SVG圖和實時潮流信息快速加載到HTML5中，通過HTML5的 webview嵌入技術，實現(xiàn)不同平臺移動手機終端，包括：I0S、Android的統(tǒng)一風格展示。
【文檔編號】G06F17/30GK104104719SQ201410316374
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權日:2014年7月4日
【發(fā)明者】何超林, 周志烽, 黃文載, 孫北寧, 趙凌, 楊震乾, 余琳 申請人:中國南方電網(wǎng)有限責任公司, 云南云電同方科技有限公司