本發(fā)明屬于變電站二次設(shè)備安全，具體涉及基于變電站二次圖紙可視化編輯及數(shù)字化配置的影響因子建模方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、可靠的二次設(shè)備工作安全措施是繼電保護(hù)現(xiàn)場工作安全開展的基礎(chǔ)，在現(xiàn)場工作中主要是通過退壓板、斷空開、打開端子排連片、拆解二次回路等措施實(shí)現(xiàn)待檢修設(shè)備和運(yùn)行設(shè)備安全隔離的一系列措施。具體措施與一次設(shè)備運(yùn)行方式、工作內(nèi)容、保護(hù)裝置類型等有關(guān)，目前采用的是由檢修人員通過查閱圖紙、現(xiàn)場勘查、手動(dòng)填寫工作票等方式實(shí)現(xiàn)，耗時(shí)耗力，且標(biāo)準(zhǔn)化程度低。而隨著河南電網(wǎng)的發(fā)展，各單位所運(yùn)維變電站數(shù)量快速增長，現(xiàn)場工作面臨著工作量大、人員少、數(shù)字化程度低、安全風(fēng)險(xiǎn)高的問題。維護(hù)變電站數(shù)量方面，自2013年起，220千伏及以上電壓等級(jí)的變電站數(shù)量接近翻倍，相應(yīng)的保護(hù)定檢、消缺工作大幅增加；保護(hù)裝置方面，非六統(tǒng)一、六統(tǒng)一、九統(tǒng)一等不同時(shí)期產(chǎn)品同時(shí)在運(yùn)，智能站、常規(guī)站同時(shí)在運(yùn)，新一代變電站即將投運(yùn)；不同裝置之間的二次回路、定值參數(shù)、壓板設(shè)置迥異，現(xiàn)場運(yùn)維安全壓力大；工作方式方面，仍沿用傳統(tǒng)的工作模式，由人工查閱圖紙，勘查現(xiàn)場，編寫二次安全措施票，由監(jiān)護(hù)人核查編寫是否正確，執(zhí)行恢復(fù)是否到位，數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化程度低，工作量大，現(xiàn)場安全管控受工作人員水平制約。這均給繼電保護(hù)現(xiàn)場工作安全管控帶來了巨大挑戰(zhàn)。近年來，國網(wǎng)公司已發(fā)生多次因安全措施管控不合理導(dǎo)致的保護(hù)誤動(dòng)作案例。因此研究基于人工智能的二次設(shè)備安全措施可視化技術(shù)提升現(xiàn)場安全管控的數(shù)字化、標(biāo)準(zhǔn)化水平，迫在眉睫。

2、autocad?activex技術(shù)是autocad二次開發(fā)中一種比較成熟、方便且實(shí)用的技術(shù)，在實(shí)際開發(fā)中得到了廣泛的應(yīng)用。根據(jù)客戶的特殊用途進(jìn)行軟件的客戶化定制和二次開發(fā)，往往能夠大大提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和技術(shù)水平。編寫各種用戶自定義函數(shù)并形成若干lisp、arx、vlx或ads文件，以及一些dcl文件。建立符合自己要求的菜單文件，一般可在autocad原菜單文件內(nèi)添加自己的內(nèi)容。通過系統(tǒng)對話框設(shè)置某些路徑。這些操作在程序開發(fā)成功后向其它autocad系統(tǒng)上安裝應(yīng)用，特別是需要大批安裝時(shí)，需要進(jìn)行很多文件檢索、內(nèi)容增刪、子目錄創(chuàng)建、文件拷貝、系統(tǒng)設(shè)置等繁瑣工作，如能令上述工作全部自動(dòng)進(jìn)行，使整個(gè)二次開發(fā)程序在無人干預(yù)的情況下嵌入系統(tǒng)，將大大提高工作效率。

3、圖形識(shí)別技術(shù)是以圖形的主要特征為基礎(chǔ)的。每個(gè)圖形都有它的特征，如字母a有個(gè)尖，p有個(gè)圈、而y的中心有個(gè)銳角等。對圖形識(shí)別時(shí)眼動(dòng)的研究表明，視線總是集中在圖像的主要特征上，也就是集中在圖形輪廓曲度最大或輪廓方向突然改變的地方，這些地方的信息量最大。而且眼睛的掃描路線也總是依次從一個(gè)特征轉(zhuǎn)到另一個(gè)特征上。由此可見，在圖形識(shí)別過程中，知覺機(jī)制必須排除輸入的多余信息,抽出關(guān)鍵的信息。

4、隨著國網(wǎng)公司數(shù)字化工作不斷推進(jìn)，將電力系統(tǒng)的各類信息建模數(shù)字化已經(jīng)成為變電站發(fā)展的趨勢。盡管目前國內(nèi)有一些廠家已經(jīng)提出了物理光纖回路建模，但是該建模方法和理念僅僅是針對智能變電站中光纖回路，沒有將建模的理念的范圍擴(kuò)展到變電站的整個(gè)二次回路，存在著建模信息不完全，建模內(nèi)容不完整等問題，使得該模型的應(yīng)用也受限于光纖回路。而且變電站中二次回路都是二次電氣回路，所以物理光纖回路建模并不適用于變電站的二次電氣回路及相關(guān)設(shè)備。在變電站中二次電氣回路的可視化展示以及二次安全措施管控等高級(jí)應(yīng)用受限于cad二次電氣回路圖紙，使得二次電氣回路的查閱、二次電氣回路的圖檔管理極為不方便。

5、因此，目前已經(jīng)形成了比較科學(xué)和完善的二次安措管控體系，但對一二次設(shè)備狀態(tài)融合的二次安全措施自動(dòng)生成技術(shù)，尤其是與二次回路圖結(jié)合的可視化安措系統(tǒng)的研究仍然比較少。當(dāng)前變電站也缺乏變電站二次電氣回路及設(shè)備的建模手段，二次安全措施管控可視化工具，使得變電站二次電氣回路信息在安措操作過程中不可視，很多地方仍需人工繪制安措圖，不僅效率較低，而且容易出錯(cuò)，這是不利于變電站的智能運(yùn)行，也不符合當(dāng)前變電站的發(fā)展理念。

6、在數(shù)字化建模發(fā)展過程中，主要是對智能站虛回路以及物理光纖回路進(jìn)行建模，難以普適于所有類型變電站。繼而在二次安全措施過程中缺乏數(shù)字化建模，難以現(xiàn)象化二次安全措施所涉及的影響因子。

7、在圖像識(shí)別算法發(fā)展過程中，在電網(wǎng)領(lǐng)域主要是對一次線路、二次壓板、二次空開進(jìn)行識(shí)別。研究人員利用無人直升機(jī)搭載高清相機(jī)和紅外熱成像儀對線路進(jìn)行了巡線實(shí)驗(yàn)。在巡線拍攝的可見光圖像上，桿塔和導(dǎo)線上的物理缺陷都能被鑒別出來；紅外圖像上，熱缺陷導(dǎo)致的發(fā)熱點(diǎn)也比較明顯。但是這些識(shí)別內(nèi)容以及識(shí)別載體對二次安全措施過程管控的影響非常有限。

8、在數(shù)字化建模方面，盡管目前國內(nèi)有一些廠家已經(jīng)提出了物理光纖回路建模，但是該建模方法和理念僅僅是針對智能變電站中光纖回路，沒有將建模的理念的范圍擴(kuò)展到變電站的整個(gè)二次安全措施過程管控，存在著建模信息不完全，建模內(nèi)容不完整等問題，使得該模型的應(yīng)用也受限于光纖回路。而且變電站中二次安全措施過程管控都是二次電氣回路，所以物理光纖回路建模并不適用于變電站的二次電氣回路。在變電站中二次安全措施過程管控的可視化展示受限于數(shù)字化建模，使得二次安全措施過程管控的查閱極為不方便。因此，當(dāng)前變電站缺乏變電站二次安全措施影響因子的建模手段，二次安全措施過程管控可視化工具，使得變電站二次安全措施過程管控信息在運(yùn)行過程中不可視，在二次安全措施過程管控過程中沒有有效指導(dǎo)技術(shù)，這是不利于變電站的智能運(yùn)行，也不符合當(dāng)前變電站的發(fā)展理念。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提供基于變電站二次圖紙可視化編輯及數(shù)字化配置的影響因子建模方法、系統(tǒng)、介質(zhì)及電子設(shè)備，該方法、系統(tǒng)解決了變電站中現(xiàn)存的cad圖紙轉(zhuǎn)換二次回路模型的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：

3、基于變電站二次圖紙可視化編輯及數(shù)字化配置的影響因子建模方法，包括如下步驟：建立影響因子識(shí)別圖元庫，制定識(shí)別影響因子類型，并根據(jù)識(shí)別影響因子類型建立各影響因子的標(biāo)準(zhǔn)圖元；

4、將存量的cad圖紙導(dǎo)入到集成配置工具中，集成配置工具自動(dòng)識(shí)別cad圖紙的類型、標(biāo)識(shí)及圖戳，根據(jù)圖戳編號(hào)在圖冊目錄中查找對應(yīng)圖紙編號(hào)，確定cad圖紙所屬的屏柜、裝置信息；

5、將識(shí)別的cad圖紙縮放至與識(shí)別區(qū)域框相適配，識(shí)取cad圖紙中的各類影響因子，根據(jù)影響因子識(shí)別圖元庫中各影響因子的形狀和特點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別區(qū)域框圖形匹配，與影響因子識(shí)別圖元庫中圖元一致的圖紙識(shí)別為影響因子；

6、根據(jù)識(shí)別影響因子的位置遍歷影響因子附近的文字內(nèi)容，以及圖紙所屬的屏柜或裝置信息，識(shí)別影響因子圖紙獲取影響因子的屬性信息；

7、拾取cad圖紙中的各種連接線，通過連接線首尾兩端坐標(biāo)位置獲取連接線連接的影響因子連接點(diǎn)；

8、拾取cad圖紙中的文本框位置坐標(biāo)與文字，與連接線的位置坐標(biāo)進(jìn)行匹配，從而獲取文本框與連接線的對應(yīng)關(guān)系，將文本框中的文字賦值到連接線的功能說明屬性中，完善連接線功能識(shí)別；

9、重復(fù)完成所有cad圖紙的識(shí)別過程，根據(jù)圖紙的連接關(guān)系，將各影響因子連接信息進(jìn)行信息整合形成電氣二次回路，并針對電氣二次回路連接關(guān)系進(jìn)行回路校驗(yàn)；

10、根據(jù)實(shí)際需求輸出標(biāo)準(zhǔn)格式下的描述變電站電氣二次回路連接關(guān)系文件或xml文件。

11、具體的，所述的影響因子的屬性信息包括影響因子所屬的二次裝置、二次屏柜、影響因子名稱及影響因子的類型。

12、具體的，所述cad圖紙的類型包括：圖紙目錄、二次原理圖、屏柜正/背面圖、裝置背板圖、元件接線圖、光纜連接圖或光纜連接表、端子排圖。

13、具體的，所述的識(shí)別影響因子其類型包括：線圈、接點(diǎn)、開關(guān)、空開、繞組、裝置、電源、屏柜、端子箱、按鈕、端子、觸點(diǎn)端子、壓板和指示燈。

14、用于基于變電站二次圖紙可視化編輯及數(shù)字化配置的影響因子建模方法的系統(tǒng)，包括：圖紙目錄識(shí)別模塊、識(shí)別圖元庫模塊、識(shí)別影響因子庫定義模塊、自動(dòng)識(shí)別圖元模塊、手動(dòng)識(shí)別圖元模塊及信息整合數(shù)據(jù)庫模塊；所述的圖紙目錄識(shí)別模塊用于對導(dǎo)入的存量cad圖紙進(jìn)行識(shí)別；所述的識(shí)別圖元庫模塊用于將識(shí)別的cad圖紙縮放至與識(shí)別區(qū)域框相適配，識(shí)取cad圖紙中的各類影響因子，所述的識(shí)別影響因子庫定義模塊用于根據(jù)影響因子識(shí)別圖元庫中各影響因子的形狀和特點(diǎn)進(jìn)行識(shí)別區(qū)域框圖形匹配，與影響因子識(shí)別圖元庫中圖元一致的圖紙識(shí)別為影響因子；所述的自動(dòng)識(shí)別圖元模塊用于獲取拾取影響因子的屬性信息，對識(shí)別影響因子的位置遍歷影響因子附近的文字內(nèi)容，以及圖紙所屬的屏柜或裝置信息，識(shí)別影響因子圖紙獲取影響因子的屬性信息；所述的手動(dòng)識(shí)別圖元模塊用于對為拾取cad圖紙中的各種連接線進(jìn)行識(shí)別，對未識(shí)別的連接線關(guān)系進(jìn)行手動(dòng)識(shí)別；所述的信息整合數(shù)據(jù)庫模塊用于根據(jù)圖紙的連接關(guān)系，將各影響因子連接信息進(jìn)行信息整合形成電氣二次回路，并針對電氣二次回路連接關(guān)系進(jìn)行回路校驗(yàn)。

15、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序用于執(zhí)行上述所述的方法。

16、一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

17、處理器；

18、用于存儲(chǔ)所述處理器可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器；

19、所述處理器，用于從所述存儲(chǔ)器中讀取所述可執(zhí)行指令，并執(zhí)行所述指令以實(shí)現(xiàn)上述所述的方法。

20、本發(fā)明的有益效果是：采用基于cad圖自動(dòng)識(shí)別的變電站二次回路模型集成方法，將存量的cad圖導(dǎo)入到集成配置工具中，集成配置工具自動(dòng)識(shí)別cad圖中各對象的類型和標(biāo)識(shí)，自動(dòng)完成變電站的數(shù)字化建模過程，只需較少的人工建模和人工干預(yù)即可完成全站的二次回路建模。