一種電網圖形動態分布索引的實現方法
2023-09-16 09:59:20
專利名稱：：一種電網圖形動態分布索引的實現方法
技術領域：
：本發明涉及電力自動化系統中圖形引擎性能的
技術領域：
，尤其涉及一種電力自動化系統中圖形繪製、調度員界面圖形刷新的加速。
背景技術：
：電力監控軟體系統中，對設備和動態圖元刷新的效率要求比較高，一般都採用圖形索引機制來提高圖形刷新速度。目前圖形索引常採用四叉樹tile分配方式，它是具有高效定位的檢索機制，但是它會引起重疊圖元次序顛倒，同時這種分配方式的刷新效率提高也是有限制的1、這種索引機制無法體現圖元繪製的先後，引起圖元次序顛倒。1)為了保證順序，編輯的時候必須對所有重疊的圖元加順序標誌。設置標誌的情況有所有按自然順序繪製圖元的時候；圖元所有編輯操作的時候；及其手動設置重疊圖元先後順序的時候。這樣就大大增加了編輯的複雜度。2)在調度員刷新的時候，需要分兩次刷新沒有設置重疊標誌的圖元和排序後的設置重疊標誌的圖元。2.對刷新效率提高的限制影響圖形刷新速度的因素主要有兩方面索引塊tile的檢索定位(簡稱tile的搜索)和圖形實體(簡稱Entity)是否需要刷新的次數判斷(簡稱Entity的搜索)，而後者的效率提高更比前者更重要。
發明內容本發明的目的是為了克服現有技術中存在的上述缺陷，提出了一種新的動態分布索引機制的實現方法。所述的方法是通過如下的技術方案實現的，所述的方法包括一種電網圖形動態分布索引及其存儲、增量修改的實現方法，該實現方法綜合利用四叉樹索引方法和動態分配平鋪塊索引方法作為電網圖形的兩級索引，將電網圖形的實體數據存儲在資料庫中，通過索引和實體數據建立映射關係，其特徵在於，所述的方法包括(1)每次打開圖形的時候使用四叉樹索引方法作為第一級索引，按照常規四叉樹索引方法在電網圖形上進行平均四分劃分，然後在每一個劃分後的部分再進行四分，如此遞歸調用，直到劃分的區tile能包容最小的塊block的包容矩形為止，將所述區tile進行編號，所述區tile的編號是在每次打開圖形的時候重新生成，而不存儲到資料庫，所述區tile不用來索引電網圖形上的圖元，而是用來定位索引其包含的塊Block、即計算第二級索引生成的塊Block的包容矩形來決定圖元屬於哪個區tile;(2)利用動態分配平鋪block索引方法作為第二級索引邏輯上建立空間平均分配的平鋪邏輯塊Block,將所述邏輯塊Block編號，即以二維坐標定位索引該邏輯塊Block,有圖元Entity生成的時候，創建包含圖元Entity的真實的塊Block;每次打開圖形的時候形成真實塊Block的索引，並且將該真實塊Block的索引裝載到實時資料庫中；將真實塊Block包含的圖元Entity的實體數據存儲到資料庫中，並且建立該實體數據與真實塊Block的索引之間映射；(3)在系統運行狀態變化或者其他原因引起圖形刷新的時候，用當前視窗去截切電網圖形，如果區tile的包容矩形在當前視窗的包容矩形內，或者區tile的包容矩形與當前視窗的包容矩形有交迭找到需要刷新的區tile，再按照步驟(1)所述的第一級索引方法把區tile中包含的實際塊Block找出；(4)把實際塊block中按照生成的時間先後排好順序的每個圖元的包容矩形與當前視窗的包容矩形比較，如果圖元的包容矩形在當前視窗的包容矩形內，或者圖元的包容矩形與當前視窗的包容矩形有交迭，則這個圖元需要刷新數據，最終返回需要刷新的圖元組，對這些需要更新的圖元進行真正的實體數據繪製，完成電網圖形的刷新。在編輯過圖形後，增量的修改涉及到內存庫中塊block表和entity表的修改。索引增量的實施具體方案在圖形比較小(圖元Entity的個數小於一定的數量)或者圖形大但增量數量比較多的情況(大於一設定的數量)，所有增量操作更新表記錄，然後塊Block表重新分配，Tile也重新分配。在圖形比較大增量比較少的情況採用下面的索引增量方案根據圖元編輯的增刪改的標誌向實時庫更新的時候，發送"實時庫更新"欄位不為0的記錄到實時庫更新模塊，實時庫更新模塊根據操作碼調用算法產生Entity和block表索引更新的記錄發送到實時庫。本發明公開的這種以塊為核心的兩級索引在實際應用的刷新效率能很好地滿足電力系統的調度的需求，在配網測試系統中也取得了滿意的刷新效果。圖1是本發明方法使用的常規四叉樹模式示意圖；圖2是本發明方法使用的利用block索引機制的一個圖例。具體實施例方式下面根據說明書附圖對本發明的技術方案作進一步詳細說明。本發明綜合利用四叉樹索引方法和動態分配平鋪塊索引方法作為電網圖形的兩級索弓l，將電網圖形的實體數據存儲在資料庫中，通過索引和實體數據建立映射關係，具體包括1.區Tile的建立如圖1所示Tile的劃分按照四叉樹組織原則，把整張圖形按照空間進行平均四分劃分，然後在每四個中的一個再進行四分，如此遞歸調用，直到劃分的子區域能包容最小的塊block的包容矩形為止。2.動態分配平鋪塊Block的建立2.1邏輯上建立空間平均分配的平鋪邏輯塊Block,以二維坐標(x,y)索引定位邏輯塊Block。有圖元Entity生成的時候，創建真實的塊Block包含圖元Entity,仍然用邏輯Block的二維坐標作為索引。以索引為順序，真實Block有先後順序先畫的在下面，後畫的在上面。例如附圖2所示，先後繪製了1，2,3，4四個圖元，Block先後順序為(0，0)(0，-1)(-l，0)(-l，-1)。2.2塊Block的大小是動態的，即塊Block當前所包含圖元Entity的最大包容矩形。增加圖元Entity的時候，塊Block會擴大；刪除圖元Entity的時候。塊Block會縮小。如果一個塊Block中所有圖元Entity都被刪除，此塊Block被刪除。2.3圖元Entity在添加的時候分配到屬於哪個塊Block的時候採用原則1)若沒有和其他已經有圖元Entity交迭，屬於以圖元Entity中心做索引的塊Block(如果圖元Entity跨越2個塊Block,以圖元Entity左下角所在塊Block為父塊Block).2)若有交迭，圖元屬於當前交迭圖元中最上面的塊Block.2.4圖元Entity在編輯(旋轉、改變線寬、改變字體、粘貼等)的時候分配到屬於哪個塊Block的時候採用原則從當前塊Block刪除，再按照2.3的原則重新找圖元Entity適合的塊Block2.5有交迭的圖元Entity在置前的時候分配到屬於哪個塊Block的時候1)從當前塊Block刪除2)圖元屬於當前交迭圖元中最上面的塊Block.2.6有交迭的圖元Entity在置後的時候分配到屬於哪個塊Block的時候1)從當前塊Block刪除2)圖元屬於當前交迭圖元中最下面的塊Block.3.索引存儲區tile索引編號不存儲在關係庫中，是在圖形加載到內存的時候一次生成的。實時庫中存儲區索引塊block表和圖形的實體數據Entity表，並且在實時庫圖形的實體數據Entity表中存儲按照繪製先後順序的下一個圖元的ID。在編輯過電網圖形後，需要修改內存庫中索引±央block表和圖元entity表3.1編輯操作後索引變化選取的原則由於大數據記錄的修改同時更新到實時庫中，會引起電力監控系統的暫時CPU過高，如果長時間高負荷，會引起監控系統實時數據狀態刷新的延時，這是不容許的。通過系統容量測試，對大批量記錄修改測試結果顯示當數據記錄增量為20萬條時，各個作業系統的CPU負荷能控制在1分鐘內60%。所以確定產生操作變化時候，索引變化原則1)在圖形比較小、即圖元Entity的個數小於1000;.或者圖形比較大、即圖元Entity的個數大於IOOO，並且操作比較多、即增量數量大於10萬的數量時，根據相應的操作更新圖元Entity表的記錄，然後索引塊Block表重新生成，區Tile也重新分配2)在圖形比較大即圖元Entity的個數大於1000，並且操作比較少、即增量數量小于于10萬的數量時，根據圖元編輯的增刪改的標誌向實時庫更新,產生圖元Entity和索引更新的記錄發送到實時庫3.2建立實時索引塊SBlock表(BLOCK索引的內存表)tableseeoriginaldocumentpage7其中PKId是快索引的ID;indeXindexY是索引X，Y號(xO,y0)(xl,yl)分別為索引塊的左上和右下角坐標startEntityld是第一個圖元ID;nextBlockld是下一個塊索引記錄的ID3.3圖元的實體數據的內存表SEntity增加索引欄位tableseeoriginaldocumentpage7tableseeoriginaldocumentpage8其中PKId是圖元ID,nextEntityld是下一個圖元ID綜上所述，本發明的方法是在現有技術基礎上，針對現有技術應用領域的不足，提供一種這種以block為核心的兩級索引己經成功應用於調度一體化平臺CSGC-3000中，實際應用的刷新效率很好滿足電力系統的調度的需求，在配網測試系統中也取得了滿意的測試刷新結果。權利要求1、一種電網圖形動態分布索引及其存儲、增量修改的實現方法，該實現方法綜合利用四叉樹索引方法和動態分配平鋪塊索引方法作為電網圖形的兩級索引，將電網圖形的實體數據存儲在資料庫中，通過索引和實體數據建立映射關係，其特徵在於，所述的方法包括(1)每次打開圖形的時候使用四叉樹索引方法作為第一級索引，按照常規四叉樹索引方法在電網圖形上進行平均四分劃分，然後在每一個劃分後的部分再進行四分，如此遞歸調用，直到劃分的區tile能包容最小的塊block的包容矩形為止，將所述區tile進行編號，所述區tile的編號是在每次打開圖形的時候重新生成，而不存儲到資料庫，所述區tile不用來索引電網圖形上的圖元，而是用來定位索引其包含的塊Block、即計算第二級索引生成的塊Block的包容矩形來決定圖元屬於哪個區tile；(2)利用動態分配平鋪block索引方法作為第二級索引邏輯上建立空間平均分配的平鋪邏輯塊Block，將所述邏輯塊Block編號，即以二維坐標定位索引該邏輯塊Block，有圖元Entity生成的時候，創建包含圖元Entity的真實的塊Block；每次打開圖形的時候形成真實塊Block的索引，並且將該真實塊Block的索引裝載到實時資料庫中；將真實塊Block包含的圖元Entity的實體數據存儲到資料庫中，並且建立該實體數據與真實塊Block的索引之間映射；(3)在系統運行狀態變化或者其他原因引起圖形刷新的時候，用當前視窗去截切電網圖形，如果區tile的包容矩形在當前視窗的包容矩形內，或者區tile的包容矩形與當前視窗的包容矩形有交迭找到需要刷新的區tile，再按照步驟(1)所述的第一級索引方法把區tile中包含的實際塊Block找出；(4)把實際塊block中按照生成的時間先後排好順序的每個圖元的包容矩形與當前視窗的包容矩形比較，如果圖元的包容矩形在當前視窗的包容矩形內，或者圖元的包容矩形與當前視窗的包容矩形有交迭，則這個圖元需要刷新數據，最終返回需要刷新的圖元組，對這些需要更新的圖元進行真正的實體數據繪製，完成電網圖形的刷新。2、根據權力要求1所述的實現方法，其特徵為所述實際塊block塊是動態生成的，只有該區tile下存在圖元才生成，圖元Entity在生成的時候若沒有和其他已經有的圖元Entity交迭，則該生成的圖元Entity屬於以圖元Entity中心坐標做索引的實際塊Block,如果圖元Entity跨越2個塊Block,則該圖元屬於圖元Entity左下角所在的實際塊Block;若該生成的圖元Entity與其他己有的圖元Entity交迭有交迭，該圖元屬於當前交迭圖元中最上面的實際塊Block,從而保證正確表示圖元在塊Block中生成的先後順序。3、根據權力要求1所述的實現方法，其特徵為，在編輯過電網圖形後，需要修改內存庫中索引塊block表和圖元entity表在圖形比較小、即圖元Entity的個數小於設定的數量時，或者圖形比較大、即圖元Entity的個數大於設定的數量，並且操作比較多、即增量數量大於另一設定的數量時，根據相應的操作更新圖元Entity表的記錄，然後索引塊Block表重新生成，區Tile也重新分配；在圖形比較大即圖元Entity的個數大於所述設定的數量，並且操作比較少、即增量數量小於所述另一設定的數量時，根據圖元編輯的增刪改的標誌向實時庫更新，產生圖元Entity和索引更新的記錄發送到實時庫。全文摘要本發明公開了一種動態分配平鋪塊索引及其存儲、增量修改的實現方法，擴展了常規索引方法，綜合四叉樹和動態分配平鋪塊兩種索引機制的特點，採用兩級索引機制提高圖形系統的刷新先用一級四叉樹索引生成區tile，用來索引塊。然後用二級動態分配平鋪塊索引生成塊block，塊包含的是圖元對象，用來組織圖元對象的順序。在圖形刷新的時候，是用當前視窗去截切區tile，找到需要刷的區tile，再把區中包含的塊找出排序。最後檢查排好順序的塊block中的圖元對象是否在當前視窗中，最終返回在視窗中需要重新刷新的圖元對象列表。動態分配平鋪塊索引存儲和增量修改都有對應的算法。這種以塊為核心的兩級索引在實際應用的刷新效率能很好地滿足電力系統的調度的需求，在配網測試系統中也取得了滿意的刷新效果。文檔編號H02J3/00GK101587487SQ20091008229公開日2009年11月25日申請日期2009年4月22日優先權日2009年4月22日發明者於曉陽,餘庭豹,雲劉,張雲娜,祝朝暉,亮葛,趙玉才申請人:北京四方繼保自動化股份有限公司;北京四方繼保工程技術有限公司