沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法和系统 |
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申请号 | CN201710750962.2 | 申请日 | 2017-08-28 | 公开(公告)号 | CN107492303A | 公开(公告)日 | 2017-12-19 |
申请人 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心; 南方电网科学研究院有限责任公司; | 发明人 | 廖一帆; 张福增; 黄若栋; 王国利; 罗兵; 王婷婷; 肖微; 周福升; 袁超; 曾向君; 李琦; 覃晓; 杨帆; | ||||
摘要 | 本 发明 涉及一种沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法和系统,根据在线监测终端发送回的盐密值数据构造网格数据模型,对网格数据模型进行预处理后绘制等值线集合,并与沿海地区输电线路污秽区域进行 叠加 ,生成等值盐密分布图,克服了传统污区分布图绘制标准中各污区等级与离岸距离直接挂钩、分级标准略显粗犷以及不能精细表达沿海区域等值盐密分布规律的不足,能有效利用多个污秽在线监测点监测到离岸较近的污秽度实际数值,准确生成沿海地区的污秽分布,为沿海地区的防污指导提供意见。 | ||||||
权利要求 | 1.一种沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法,其特征在于,包括以下步骤: |
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说明书全文 | 沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法和系统技术领域[0001] 本发明涉及地图绘制技术领域,特别是涉及一种沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法和系统。 背景技术[0002] 大面积停电的首要原因是污闪事故。污闪事故严重威胁电力设备的安全,甚至会造成社会经济的重大损失。南方电网海岸线漫长,沿海地区输变电设备处于高温、高湿、高盐雾的运行环境中,防污工作的难度日趋增加,污秽闪络事故时有发生,沿海地区外绝缘问题不容忽视。 [0003] 为满足输变电设备的外绝缘设计和电网安全运行的需求,电力系统中常利用污区分布图了解地区的污秽分布情况。按照传统的污区分布图绘制标准,各污区等级与离岸距离直接挂钩,分级标准略显粗犷,不能精细表达沿海区域等值盐密分布规律。 发明内容[0004] 基于此,有必要针对不能精细表达沿海区域等值盐密分布规律的问题,提供一种沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法和系统。 [0005] 一种沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法,包括以下步骤: [0006] 读取在线监测终端发送回的盐密值数据,根据所述盐密值数据构造网格数据模型; [0007] 对所述网格数据模型进行预处理,所述预处理包括对所述网格数据模型中的孤立空白点,计算所述孤立空白点与周围各个有效点的距离的加权平均值,根据所述加权平均值对所述孤立空白点进行填补; [0008] 根据预处理后的网格数据模型绘制等值线集合,将所述等值线集合与沿海地区输电线路污秽区域进行叠加,生成等值盐密分布图。 [0009] 一种沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制系统,包括: [0010] 模型构造模块,用于读取在线监测终端发送回的盐密值数据,根据所述盐密值数据构造网格数据模型; [0011] 预处理模块,用于对所述网格数据模型进行预处理,所述预处理包括对所述网格数据模型中的孤立空白点,计算所述孤立空白点与周围各个有效点的距离的加权平均值,根据所述加权平均值对所述孤立空白点进行填补; [0012] 绘制模块,用于根据预处理后的网格数据模型绘制等值线集合,将所述等值线集合与沿海地区输电线路污秽区域进行叠加,生成等值盐密分布图。 [0013] 上述沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法和系统,根据在线监测终端发送回的盐密值数据构造网格数据模型,对网格数据模型进行预处理后绘制等值线集合,并与沿海地区输电线路污秽区域进行叠加,生成等值盐密分布图,克服了传统污区分布图绘制标准中各污区等级与离岸距离直接挂钩、分级标准略显粗犷以及不能精细表达沿海区域等值盐密分布规律的不足,能有效利用多个污秽在线监测点监测到离岸较近的污秽度实际数值,准确生成沿海地区的污秽分布,为沿海地区的防污指导提供意见。附图说明 [0015] 图2(a)为一个实施例的孤立空白点示意图; [0016] 图2(b)为一个实施例的丁字边界示意图; [0017] 图2(c)为一个实施例的点边界示意图; [0018] 图2(d)为一个实施例的孤立有效点示意图; [0019] 图3为一个实施例的等值线集合示意图; [0020] 图4(a)为一个实施例的18日海南等值盐密分布图; [0021] 图4(b)为一个实施例的19日海南等值盐密分布图; [0022] 图5为一个实施例的沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制系统框图。 具体实施方式[0023] 下面结合附图对本发明的技术方案进行说明。 [0024] 对于南网区域约有6400公里的漫长海岸线,按照传统的污区分布图绘制标准,各污区等级与离岸距离直接挂钩,分级标准略显粗犷,不能精细表达沿海区域等值盐密分布规律。为了准确认识沿海地区的污秽分布、表征沿海地区快速积污和清洗等动态过程,需要提出等值盐密分布图的相关概念与绘制方法。 [0025] 如图1所示,本发明提供一种沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法,可包括以下步骤: [0026] S1,读取在线监测终端发送回的盐密值数据,根据所述盐密值数据构造网格数据模型; [0027] 盐密值数据是按一定规律分布的,在文件头部给出了网格的范围、行数、列数,数据的最大最小值,而在文件中只要按一定规则给出数据的属性值即可,因此以行列矩阵为基准进行读写。在本步骤中,可以从数据库中读取在线监测终端发送的盐密值数据文件;其中,所述盐密值数据文件包括文件头和盐密值数据,所述文件头包括所述盐密值数据对应的网格范围、行数和列数。进一步地,在构造网格数据模型时,可以获取所述盐密值数据文件的文件头;根据所述文件头中的网格范围、行数和列数构造网格数据模型。 [0028] S2,对所述网格数据模型进行预处理,所述预处理包括对所述网格数据模型中的孤立空白点,计算所述孤立空白点与周围各个有效点的距离的加权平均值,根据所述加权平均值对所述孤立空白点进行填补; [0029] 读取盐密值数据后,由于设备因素经常造成采集的数据在局部区域不能完全覆盖。在构造网格数据模型时,这些未覆盖区域将留下一些空白网格点。在追踪等值线前有必要对以下几类特殊网格点进行处理。通过对特殊网格点进行处理,能够有效提高等值盐密分布图绘制精确度。 [0030] 孤立空白点就是其中一种特殊网格点。孤立空白点情况即空白网格点的周围都是有效点,如图2(a)所示。 [0031] 除此之外,特殊网格点还包括丁字边界上的点。在一个实施例中,还可以对所述网格数据模型中的丁字边界,剔除所述丁字边界上的有效点。丁字边界示意图如图2(b)所示。对于丁字边界情况,这个网格点在构造等值线时一般不起作用,故将其剔除。 [0032] 除此之外,特殊网格点还包括点边界上的点。在一个实施例中,还可以对所述网格数据模型中的点边界,将所述点边界上的点剔除;或者对所述点边界周围的空白点进行填补。点边界示意图如图2(c)所示。对于点边界情况,根据实际情况剔除或将其附近的空白点进行填补,以避免出现共点边界线。 [0033] 除此之外,特殊网格点还包括孤立有效点。在一个实施例中,还可以将所述孤立有效点剔除。孤立有效点情况即有效网格点的周围全是空白点,如图2(d)所示。孤立的有效点不能构成等值线,故采取剔除的方法使其变为空白点。 [0034] 为了进一步提高等值盐密分布图的查看效果,在得到等值线集合之后,还可以对所述等值线进行平滑处理。平滑处理可采用现有的等值线平滑技术,本发明不做限定。进一步地,在进行平滑处理之后,还可以对平滑处理后的等值线进行等值线填充。在一个实施例中,可以利用等值线填充技术,基于OpenGL的快速填充方法来实现等值线填充。进一步地,在填充之后,还可以对填充后的等值线进行标注。在一个实施例中,可以利用等值线的标注技术,采用向量判断方法确定标注位置,并对等值线标注的进行处理。 [0035] S3,根据预处理后的网格数据模型绘制等值线集合,将所述等值线集合与沿海地区输电线路污秽区域进行叠加,生成等值盐密分布图。 [0036] 具体地,在绘制等值线集合时,可以从所述预处理后的网格数据模型中获取等值点;根据所述等值点绘制等值线;抽取所有等值线,形成等值线集合。 [0037] 在一个实施例中,可以获取预处理后的网格数据模型中的离散点数据;对所述离散点数据进行插值;对插值后的离散点数据进行拟合,得到规则网格数据;根据所述规则网格数据绘制等值线集合。在网格化之前,需规范离散点数据的数据格式。 [0038] 在一个实施例中,所述等值线的分辨率不小于0.01mg/cm2。 [0039] 在一个具体实施例中,在盐密值数据中,记录那些已知的数据点为:e(X,Y,value),其中x为点的经度坐标值,Y为点的纬度坐标值,value为这一点上的盐密值。这些数据点的空间变化是平滑的,且服从某种分布概率和统计稳定性关系,相邻采样点之间的盐密值在空间上服从均匀分布。基于线性插值原理,从预处理数据中判断等值点,生成等值线根据等值线生成规则,生成等值线。随后采用基于网格序列法的矩形网格法,抽取所有等值线,形成等值线集合,绘制在一张图中,如图3所示为依据等值线生成规则形成的等值线集合。 [0040] 与现有污区图进行叠加,形成等值盐密分布图,如图4(a)和图4(b)所示分别为18日和19日海南等值盐密分布图。从两图的比较来看,台风过后的等值盐密发生了一定的变化,多数表现为盐密降低,说明台风中后期发生了污秽清洗。位于海岛西面的儋州等地由于台风影响较小,较大的盐密值仍然维持。 [0041] 本发明根据在线监测终端发送回的盐密值数据构造网格数据模型,对网格数据模型进行预处理后绘制等值线集合,并与沿海地区输电线路污秽区域进行叠加,生成等值盐密分布图,克服了传统污区分布图绘制标准中各污区等级与离岸距离直接挂钩、分级标准略显粗犷以及不能精细表达沿海区域等值盐密分布规律的不足,能有效利用多个污秽在线监测点监测到离岸较近的污秽度实际数值,准确生成沿海地区的污秽分布,为沿海地区的防污指导提供意见。 [0042] 如图5所示,本发明还提供一种沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制系统,可包括: [0043] 模型构造模块10,用于读取在线监测终端发送回的盐密值数据,根据所述盐密值数据构造网格数据模型; [0044] 盐密值数据是按一定规律分布的,在文件头部给出了网格的范围、行数、列数,数据的最大最小值,而在文件中只要按一定规则给出数据的属性值即可,因此以行列矩阵为基准进行读写。在本模块中,可以从数据库中读取在线监测终端发送的盐密值数据文件;其中,所述盐密值数据文件包括文件头和盐密值数据,所述文件头包括所述盐密值数据对应的网格范围、行数和列数。进一步地,在构造网格数据模型时,可以获取所述盐密值数据文件的文件头;根据所述文件头中的网格范围、行数和列数构造网格数据模型。 [0045] 预处理模块20,用于对所述网格数据模型进行预处理,所述预处理包括对所述网格数据模型中的孤立空白点,计算所述孤立空白点与周围各个有效点的距离的加权平均值,根据所述加权平均值对所述孤立空白点进行填补; [0046] 读取盐密值数据后,由于设备因素经常造成采集的数据在局部区域不能完全覆盖。在构造网格数据模型时,这些未覆盖区域将留下一些空白网格点。在追踪等值线前有必要对以下几类特殊网格点进行处理。通过对特殊网格点进行处理,能够有效提高等值盐密分布图绘制精确度。 [0047] 孤立空白点就是其中一种特殊网格点。孤立空白点情况即空白网格点的周围都是有效点,如图2(a)所示。 [0048] 除此之外,特殊网格点还包括丁字边界上的点。在一个实施例中,还可以对所述网格数据模型中的丁字边界,剔除所述丁字边界上的有效点。丁字边界示意图如图2(b)所示。对于丁字边界情况,这个网格点在构造等值线时一般不起作用,故将其剔除。 [0049] 除此之外,特殊网格点还包括点边界上的点。在一个实施例中,还可以对所述网格数据模型中的点边界,将所述点边界上的点剔除;或者对所述点边界周围的空白点进行填补。点边界示意图如图2(c)所示。对于点边界情况,根据实际情况剔除或将其附近的空白点进行填补,以避免出现共点边界线。 [0050] 除此之外,特殊网格点还包括孤立有效点。在一个实施例中,还可以将所述孤立有效点剔除。孤立有效点情况即有效网格点的周围全是空白点,如图2(d)所示。孤立的有效点不能构成等值线,故采取剔除的方法使其变为空白点。 [0051] 为了进一步提高等值盐密分布图的查看效果,在得到等值线集合之后,还可以对所述等值线进行平滑处理。平滑处理可采用现有的等值线平滑技术,本发明不做限定。进一步地,在进行平滑处理之后,还可以对平滑处理后的等值线进行等值线填充。在一个实施例中,可以利用等值线填充技术,基于OpenGL的快速填充方法来实现等值线填充。进一步地,在填充之后,还可以对填充后的等值线进行标注。在一个实施例中,可以利用等值线的标注技术,采用向量判断方法确定标注位置,并对等值线标注的进行处理。 [0052] 绘制模块30,用于根据预处理后的网格数据模型绘制等值线集合,将所述等值线集合与沿海地区输电线路污秽区域进行叠加,生成等值盐密分布图。 [0053] 具体地,在绘制等值线集合时,可以从所述预处理后的网格数据模型中获取等值点;根据所述等值点绘制等值线;抽取所有等值线,形成等值线集合。 [0054] 在一个实施例中,可以获取预处理后的网格数据模型中的离散点数据;对所述离散点数据进行插值;对插值后的离散点数据进行拟合,得到规则网格数据;根据所述规则网格数据绘制等值线集合。在网格化之前,需规范离散点数据的数据格式。 [0055] 在一个具体实时汇率中,在盐密值数据中,记录那些已知的数据点为:e(X,Y,value),其中x为点的经度坐标值,Y为点的纬度坐标值,value为这一点上的盐密值。这些数据点的空间变化是平滑的,且服从某种分布概率和统计稳定性关系,相邻采样点之间的盐密值在空间上服从均匀分布。基于线性插值原理,从预处理数据中判断等值点,生成等值线根据等值线生成规则,生成等值线。随后采用基于网格序列法的矩形网格法,抽取所有等值线,形成等值线集合,绘制在一张图中,如图3所示为依据等值线生成规则形成的等值线集合。 [0056] 与现有污区图进行叠加,形成等值盐密分布图,如图4(a)和图4(b)所示分别为18日和19日海南等值盐密分布图。从两图的比较来看,台风过后的等值盐密发生了一定的变化,多数表现为盐密降低,说明台风中后期发生了污秽清洗。位于海岛西面的儋州等地由于台风影响较小,较大的盐密值仍然维持。 [0057] 本发明根据在线监测终端发送回的盐密值数据构造网格数据模型,对网格数据模型进行预处理后绘制等值线集合,并与沿海地区输电线路污秽区域进行叠加,生成等值盐密分布图,克服了传统污区分布图绘制标准中各污区等级与离岸距离直接挂钩、分级标准略显粗犷以及不能精细表达沿海区域等值盐密分布规律的不足,能有效利用多个污秽在线监测点监测到离岸较近的污秽度实际数值,准确生成沿海地区的污秽分布,为沿海地区的防污指导提供意见。 [0058] 本发明的沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制系统与本发明的沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法一一对应,在上述沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制系统的实施例中,特此声明。 [0059] 进一步地,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法。上述计算机程序执行的沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法的实施例与本发明的沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法的实施例相同,此处不再赘述。 [0060] 进一步地,本发明还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法。上述处理器实现的沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法的实施例与本发明的沿海地区输电线路等值盐密分布图绘制方法的实施例相同,此处不再赘述。 [0061] 在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。 [0062] 计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。 [0063] 应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。 [0064] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 [0065] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。 |