基于结构化描述手段的连续数据展示图形框架实现方法

xiaoxiao2020-10-23  21

基于结构化描述手段的连续数据展示图形框架实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种结构化描述的连续数据展示图形框架的实现方法,主要适用于电力自动化系统的图形应用领域。
技术背景
[0002]不同类别的电力自动化系统,如监控自动化系统、保护信息系统、设备状态监测系统等,都具有连续数据采集、存储及分析的功能,这些数据在不同的系统中体现为历史数据、故障录波文件、频谱表等不同的形式。近年来,随着电力系统通讯协议标准化程度的不断提高,在某些领域,上述信息传输方式、信息格式已渐趋统一,为数据的传输、处理、共享带来了便利。但在实际应用过程中,相当一部分信息格式仍然不能统一,难以用单一标准进行约束,软件与特定数据格式绑定紧密。
[0003]电力自动化系统图形界面的内容越来越丰富,用户对于图形中数据展现的直观性和灵活性的要求越来越高。传统的图形展示模块,采用两种方式适应这一需求:尽可能采用统一的图形文件格式,如SVG进行图形元素描述,但对于电力系统需求而言,SVG描述的是矢量图形信息,具体的展示方式和交互不在其描述的范围内,还需要图形软件自身完成;另一种方式就是图形软件自己完成操作,一种格式一种处理方法,通用性较差,只适用特定的数据格式。

【发明内容】

[0004]本发明的目的是:为解决现有技术方案中存在的上述问题,提出一种新的用于电力软件系统的连续数据展示图形框架实施方法,具体技术方案如下:
[0005]一种基于结构化描述手段的连续数据展示图形框架实施方法,首先使用数据解析组件对连续数据进行解析以得到图形的中间信息,其次通过配置接口定制结构化的描述信息,然后根据对该类型数据流的结构化描述信息完成中间图形结构的合法性检查;最后由图形显示模块根据中间图形信息提供图形化展示及符合要求的人机交互接口。
[0006]所述的实现架构包括:
[0007]数据层-存储内容为需要展示的数据,存储介质为面向对象的实时数据库、数据文件或网络信息流;
[0008]处理层-为数据显示定义数据的展现格式和存储定义信息,完成解析数据后检查合理性等操作;
[0009]表现层-展现连续数据最终显示在画面上的处理效果,支持人机交互操作。
[0010]所述的图形框架,其特征是通过结构化描述手段对连续数据的显示方式进行描述及限制,并通过通用图形显示模块实现图形展示及人机交互,使图形显示模块与特定的连续数据信息格式及显示限制条件解耦。
[0011]所述的图形框架基于将连续数据流信息表示为一系列相关的二维表、限制或说明性信息及一组或多组数据流的附加信息构成的中间数据结构,此中间数据结构不受连续数据流信息特定应用需求的影响。结构化描述手段通过对此中间数据结构的描述驱动图形显不丰旲块。
[0012]所述的结构化描述手段是一组对中间数据结构转化为相应图形所需的说明性及约束性信息,包括但不仅限于如下信息:
[0013]图形格式说明-对所需的中间数据进行结构、语义检查所需的必要信息,如数据维数、数据粒度、各维数据范围等。
[0014]图形显示形式-连续数据信息的显示形式,如显示为表格、波形图、棒图、雷达图或其他形式;
[0015]图形坐标系信息-图形显示形式对应坐标系的必要显示信息,如各维坐标范围、显示粒度、坐标单位等;
[0016]图形展示细节信息-如图形序列使用何种颜色序列以进行标识辨别、多个二维图形在另一维上的相互关系;
[0017]异常处理信息-在连续数据中的异常数据的显示方式,如特定颜色、特定渲染方式等。
[0018]附加信息的显示方式-对特定数据流信息中提供的附加信息中较为通用的部分,如时间、设备名称等,说明其显示方式;
[0019]人机交互方式-说明在显示设备上,图形是否允许及如何进行维度改变、坐标变换、表格如何进行换页显示等人机交互操作。
[0020]所述的图形显示框架具有通用的图形显示模块,其通过加载中间数据结构并受结构化描述信息的控制对图形进行显示,并允许使用者对图形进行相应的交互操作。
[0021]所述的图形显示模块在上述的结构化描述手段未进行约束或详细说明的情况下,可使用缺省的图形显示方式,如表格;或缺省的图形显示手段,如缺省颜色、坐标系显示方式进行图形显示;
[0022]所述的连续数据流信息可标识但不限于如下类型的信息:
[0023]一组表示时域或频域信息的二维数据;
[0024]频域、时域信息叠加形成的三维数据;
[0025]多个具有相关性的测量数据在频域或时域上组成的三维数据;
[0026]同时,数据可表现为多种物理形式,包括但不仅限于:
[0027]波形记录文件;
[0028]网络数据流;
[0029]保存于关系或非关系型数据库中的数据实体。
[0030]本发明的有益效果:整个图形框架使图形显示模块与特定的连续数据信息格式及显示限制条件解耦,可定制信息丰富,功能强大,使用灵活,现已经应用于智能变电站一体化监控系统中。
【附图说明】
[0031]图1是本发明实施例的实现框架示意图。
[0032]图2是本发明实施例的主要流程示意图。
[0033]图3是本发明实施例的结构化描述信息组成示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步说明。
[0035]为了让图形显示模块与特定的连续数据信息格式及显示限制条件解耦,增加了中间结构,其实现如图1所示,整个框架可以分为三个部分:
[0036]数据层-存储内容为需要展现的数据,存储介质为面向对象的实时数据库,访问方式通过数据接口;
[0037]处理层-为数据显示所定义的现实格式和数据定义、定义信息的存储和显示数据的处理等;
[0038]表现层-数据最终显示在画面上的处理效果,可支持在线操作。
[0039]首先使用数据解析组件对连续数据进行解析以得到图形的中间信息,其次通过配置接口定制结构化的描述信息,然后根据对该类型数据流的结构化描述信息完成中间图形结构的合法性检查;最后由图形显示模块根据中间图形信息提供图形化展示及符合要求的人机交互接口。整个框架的主要流程如图2所示。
[0040]一、数据解析
[0041]当从网络、文件或者数据库获得连续数据后,使用数据解析组件将数据流信息表示为一系列相关的向量、限制或说明性信息及一组或多组数据流的附加信息构成的中间数据结构,所有的中间数据结构都保存到实时数据库中。以变压器油中溶解气体装置的波形记录文件 为例,经过解析操作以后,实时数据库中会保存油中溶解气体的组分名称和对应的波峰位置、数据的最值以及时间和数据关联的二维向量。
[0042]二、定制结构化的描述信息
[0043]结构化描述手段是一组对中间数据结构转化为相应图形所需的说明性及约束性信息,包括但不仅限于如下信息:
[0044]图形格式说明-对所需的中间数据进行结构、语义检查所需的必要信息,如数据维数、数据粒度、各维数据范围等。
[0045]图形显示形式-连续数据信息的显示形式,如显示为表格、波形图、棒图、雷达图或其他形式;
[0046]图形坐标系信息-图形显示形式对应坐标系的必要显示信息,如各维坐标范围、显示粒度、坐标单位等;
[0047]图形展示细节信息-如图形序列使用何种颜色序列以进行标识辨别、多个二维图形在另一维上的相互关系;
[0048]异常处理信息-在连续数据中的异常数据的显示方式,如特定颜色、特定渲染方式等。
[0049]附加信息的显示方式-对特定数据流信息中提供的附加信息中较为通用的部分,如时间、设备名称等,说明其显示方式;
[0050]人机交互方式-说明在显示设备上,图形是否允许及如何进行维度改变、坐标变换、表格如何进行换页显示等人机交互操作。
[0051]图3为一种可能的结构化的描述信息框图。
[0052]三、合理性检查
[0053]结构化的描述信息定制完成后,语义解析模块从保存的文件中提取信息条目予以解析并形成检查规则,规则包含但不限于以下方面:
[0054](I)数据有效性。
[0055](2)展示数据的边界。
[0056](3)数据的归一化系数。
[0057]从实时数据库中获取对应结构类型的图形中间数据,按照以上规则完成合理性检查,完成后保存到内存中以供图形展示模块使用。
[0058]四、图形展示
[0059]结构化描述手段通过图形中间数据结构的描述驱动图形显示模块,根据显示形式的要求以表格、波形图、棒图、雷达图或其他形式展示连续数据中的完整信息。此外,图形显示模块还解析结构化信息以提供人机交互接口,包括维度改变、坐标变换、表格换页等。
[0060]整个图形框架使图形显示模块与特定的连续数据信息格式及显示限制条件解耦,可定制信息丰富,功能强大,使用灵活,现已经应用于智能变电站一体化监控系统中。
[0061]以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.基于结构化描述手段的连续数据展示图形框架实施方法,其特征在于:首先使用数据解析组件对连续数据进行解析以得到图形的中间信息,其次通过配置接口定制结构化的描述信息,然后根据对该类型数据流的结构化描述信息完成中间图形结构的合法性检查;最后由图形显示模块根据中间图形信息提供图形化展示及符合要求的人机交互接口; 整个框架的实现架构包括: 数据层-存储内容为需要展示的数据,存储介质为面向对象的实时数据库、数据文件或网络信息流; 处理层-为数据显示定义数据的展现格式和存储定义信息,完成解析数据后检查合理性等操作; 表现层-展现连续数据最终显示在画面上的处理效果,支持人机交互操作。2.根据权利要求1中的连续数据展示图形框架实施方法,其特征在于:图形框架基于将连续数据流信息表示为一系列相关的二维表、限制或说明性信息及一组或多组数据流的附加信息构成的中间数据结构,此中间数据结构不受连续数据流信息特定应用需求的影响;结构化描述手段通过对此中间数据结构的描述驱动图形显示模块。3.根据权利要求1或2中的连续数据展示图形框架实施方法,其特征在于:结构化描述手段是一组对中间数据结构转化为相应图形所需的说明性及约束性信息,包括信息: 图形格式说明-对所需的中间数据进行结构、语义检查所需的必要信息(如数据维数、数据粒度、各维度上数据有效范围等); 图形显示形式-连续数据信息的显示形式(如显示为表格、波形图、棒图、雷达图或其他形式); 图形坐标系信息-图形显示形式对应坐标系的必要显示信息(如各维坐标范围、显示粒度、坐标单位等); 图形展示细节信息-如图形序列使用何种颜色序列以进行标识辨别、多个二维图形在另一维上的相互关系; 异常处理信息-在连续数据中的异常数据的显示方式(如特定颜色、特定渲染方式等); 附加信息的显示方式-对特定数据流信息中提供的附加信息中较为通用的部分(如时间、设备名称等),说明其显示方式; 人机交互方式-说明在显示设备上,图形是否允许及如何进行维度改变、坐标变换、表格如何进行换页显示等人机交互操作。4.根据权利要求3中的连续数据展示图形框架实施方法,其特征在于:图形显示框架具有通用的图形显示模块,其通过加载中间数据结构并受结构化描述信息的控制对图形进行显示,并允许使用者对图形进行相应的人机交互操作。5.根据权利要求4中的连续数据展示图形框架实施方法,其特征在于:所述图形显示模块在所述的结构化描述手段未进行约束或详细说明的情况下,可使用缺省的图形显示方式(如表格);或缺省的图形显示手段(如缺省颜色、坐标系显示方式进行图形显示)。6.根据权利要求2或5中的连续数据展示图形框架实施方法,其特征在于:所述连续数据流信息可标识但不限于如下类型的信息: 一组表示时域或频域信息的二维数据;频域、时域信息叠加形成的三维数据;多个具有相关性的测量数据在频域或时域上组成的三维数据;同时,数据可表现为多种物理形式,包括但不仅限于:波形记录文件;网络数据流;保存于关系或非关系型数据库中的数据实体。
【专利摘要】本发明公布了一种基于结构化描述手段的连续数据展示图形框架实施方法,首先使用数据解析组件对连续数据进行解析以得到图形的中间信息,其次通过配置接口定制结构化的描述信息,然后根据对该类型数据流的结构化描述信息完成中间图形结构的合法性检查;最后由图形显示模块根据中间图形信息提供图形化展示及符合要求的人机交互接口。根据本发明,实现了图形显示模块与特定的连续数据格式和显示限制条件之间解耦。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN104899373
【申请号】CN201510305479
【发明人】卢应强, 贺枫, 李超, 徐红武
【申请人】江苏国电南自海吉科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月5日

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