徐云苑

摘 要：針對(duì)光纖通道繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的管理需求，研究了SVG技術(shù)在繼電保護(hù)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中的應(yīng)用，提出結(jié)合基于Ajax的SVG技術(shù)的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，并對(duì)研究結(jié)果進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；SVG；管理系統(tǒng)；Ajax

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.141

0 引言

電信設(shè)施、通信線路隨著社會(huì)建設(shè)的變化時(shí)常需要進(jìn)行更新?lián)Q代，需要管理的電路信息較為復(fù)雜，工作量大。在處理新的業(yè)務(wù)時(shí)往往需要專(zhuān)業(yè)人員花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)分析，這些都極大的影響了繼電保護(hù)業(yè)務(wù)開(kāi)展的效率。目前國(guó)內(nèi)也有不少開(kāi)發(fā)出較為成熟的繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)管理系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)的針對(duì)性各有不同，基本都實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)運(yùn)行、計(jì)算、管理的自動(dòng)化和網(wǎng)絡(luò)化。系統(tǒng)中，圖紙的顯示對(duì)系統(tǒng)用戶的可操作性起到了很大的影響，好的圖形和操作既能提升各種電路信息描述與展示的直觀性，同時(shí)也增加了工作效率。大多基于Web的圖像多采用JPG、CGM等格式，但其交互性和可編輯性已經(jīng)較難的滿足于繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的需求。本文研究了SVG（Scalable Vector Graphics）圖形在繼電保護(hù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用，綜合Ajax等相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示電路，根據(jù)用戶交互，自動(dòng)地對(duì)線路關(guān)系進(jìn)行分析，輔佐工作人員進(jìn)行業(yè)務(wù)判斷，減少了人工電路分析時(shí)間，提高了工作效率。

1 需求分析

本文通過(guò)開(kāi)發(fā)一個(gè)基于SVG的實(shí)時(shí)圖形化信息管理系統(tǒng)，對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)光纖通道業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析與管理，其統(tǒng)計(jì)和分析的結(jié)果能為電網(wǎng)規(guī)劃提供輔助指導(dǎo)意見(jiàn)。本文中的繼電保護(hù)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。通過(guò)對(duì)電網(wǎng)繼電保護(hù)光纖通道業(yè)務(wù)的調(diào)查和研究，本系統(tǒng)應(yīng)具備以下幾項(xiàng)功能。

（1）安全分析功能。該系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先導(dǎo)入的省內(nèi)繼電保護(hù)光纖通道的業(yè)務(wù)信息，分析出每條業(yè)務(wù)上的兩套保護(hù)經(jīng)過(guò)的光纜及設(shè)備信息。當(dāng)子公司向上級(jí)請(qǐng)求線路開(kāi)斷或合并的工作時(shí)，導(dǎo)入該條線路信息，分析功能可以檢測(cè)開(kāi)斷或合并后的的線路是否存在同一個(gè)業(yè)務(wù)的兩套保護(hù)走在同一條光纜或是同一個(gè)設(shè)備的現(xiàn)象。若是存在，圖形中該線段顯示紅色警告，駁回子公司的請(qǐng)求；反之，則通過(guò)申請(qǐng)。

（2）數(shù)據(jù)顯示功能。以一線線路圖、光纜路由圖為基礎(chǔ)，通過(guò)設(shè)備列表、線路通道等信息了解繼電保護(hù)業(yè)務(wù)的內(nèi)容，并可以通過(guò)關(guān)聯(lián)按鍵快速跳轉(zhuǎn)到需要查詢的主要事項(xiàng)中。

（3）人機(jī)交互功能。繼電保護(hù)業(yè)務(wù)管理是較為復(fù)雜的，系統(tǒng)提供了常見(jiàn)的人機(jī)交互功能，通過(guò)鼠標(biāo)、鍵盤(pán)的操作方式，個(gè)性化展示和分析繼電保護(hù)光纖通道的相關(guān)信息，人機(jī)交互時(shí)圖形根據(jù)后臺(tái)數(shù)據(jù)變化自動(dòng)刷新，提高了用戶體驗(yàn)，是信息管理系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

（4）圖形展示功能。該系統(tǒng)中的主要信息通過(guò)幾幅信息互相關(guān)聯(lián)的線路拓?fù)鋱D直觀的展示。具體的線路設(shè)備、承載通道等信息通過(guò)右擊線路線段彈出的二級(jí)菜單查詢。系統(tǒng)采用SVG矢量圖形，實(shí)現(xiàn)了無(wú)失真縮放、移動(dòng)和編輯等功能。

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 SVG技術(shù)

SVG技術(shù)是對(duì)矢量圖形的一種較新的網(wǎng)絡(luò)描述語(yǔ)言，是基于XML的二維圖形格式，由W3C組織提出。SVG技術(shù)的特點(diǎn)有交互性高、可編輯性高、可縮放、動(dòng)態(tài)生成、可定位等。SVG對(duì)圖形格式的特點(diǎn)、圖形的顯示、描述語(yǔ)法、文檔對(duì)象模型（DOM）都有規(guī)范，統(tǒng)一了對(duì)SVG圖形的操作方式。用戶在瀏覽器客戶端中解析SVG文檔需要專(zhuān)門(mén)的閱讀器，如Adobe公司的SVG Viewer等。以SVG技術(shù)開(kāi)發(fā)可視化系統(tǒng)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

（1）易交互。SVG對(duì)基本的集合圖形的形狀可進(jìn)行描述和組合，支持圖形縮放；有多種特效顯示效果。

（2）易傳輸。SVG通過(guò)語(yǔ)句描述圖形結(jié)構(gòu)和顯示，并支持壓縮，文件小，數(shù)據(jù)傳輸速度快，減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)。

（3）易開(kāi)發(fā)。目前SCADA系統(tǒng)接口支持完善，能夠以SVG的格式導(dǎo)出接線圖等，開(kāi)發(fā)工作量小，降低開(kāi)發(fā)和維護(hù)成本。

2.2 Ajax技術(shù)

Ajax（Asynchronous JavaScript and XML）技術(shù)是XMLHttpRequest、XML、DOM、Javascript幾種技術(shù)的新的組合。Ajax技術(shù)使B/S架構(gòu)的系統(tǒng)中用戶的操作和服務(wù)器的響應(yīng)異步化代替?zhèn)鹘y(tǒng)的同步交互，異步傳輸?shù)哪Ｊ皆试S用戶和服務(wù)器并行操作，解決了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸顯示中界面閃爍的問(wèn)題，優(yōu)化了用戶使用界面。Ajax技術(shù)的響應(yīng)模式如下圖2所示。

3 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)模型。由于SVG圖形基于XML語(yǔ)言，易嵌入網(wǎng)頁(yè)中，能滿足系統(tǒng)圖形的操作需求；且利用Ajax技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖形的編輯和動(dòng)態(tài)顯示，所以本系統(tǒng)采用SVG和Ajax技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平臺(tái)的圖形化。

系統(tǒng)圖形分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種形式。線路的文字描述、基本圖元和地理信息等屬于靜態(tài)部分，該部分圖形在載入web頁(yè)面時(shí)進(jìn)行一次性加載；動(dòng)態(tài)部分主要包括線路通道標(biāo)識(shí)、線段等，該部分則通過(guò)用戶需求與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互來(lái)顯示圖形。利用Ajax技術(shù)實(shí)現(xiàn)SVG圖形實(shí)時(shí)刷新的系統(tǒng)架構(gòu)如圖3所示。

實(shí)時(shí)更新模型采用了表現(xiàn)層、邏輯層和技術(shù)層相結(jié)合的三層結(jié)構(gòu)模型。表現(xiàn)層在客戶端，利用SVG圖形展示與用戶之間進(jìn)行信息的交互。邏輯層和技術(shù)層在服務(wù)器端，前者接收用戶提出的業(yè)務(wù)信息，并對(duì)基礎(chǔ)信息進(jìn)行處理；后者向前端提供數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)圖形信息的支持。處理的具體過(guò)程如下所示：

（1）瀏覽器定時(shí)發(fā)送請(qǐng)求，利用JavaScript調(diào)用XMLHttpRequest對(duì)象，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器端的通信。以下代碼顯示如何調(diào)用XMLHttpRequest對(duì)象：

（2）在服務(wù)器端，根據(jù)請(qǐng)求信息的參數(shù)與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交互，得到所需的數(shù)據(jù)，并以異步傳輸?shù)姆绞絺骰乇环庋b成XML格式的數(shù)據(jù)給客戶端。

（3）當(dāng)返回的數(shù)據(jù)到達(dá)客戶端后，客戶端會(huì)調(diào)用回調(diào)函數(shù)FunctionCallback對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析和處理。

（4）返回的信息通過(guò)JavaScript調(diào)用DOM樹(shù)，更新了HTML的內(nèi)容，使新數(shù)據(jù)成為SVG文檔的組成部分，從而實(shí)現(xiàn)了圖形的更新。

4 圖形平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)

繼電保護(hù)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)圖形展示中光纜路由邏輯圖如圖4所示，該圖按照地圖方位顯示了省內(nèi)電路線路站點(diǎn)分布以及一次線路連接，鼠標(biāo)移至線路和站點(diǎn)上，出現(xiàn)該單元的基本信息，鼠標(biāo)右擊可關(guān)聯(lián)到具體電路信息表。圖5所示為光纜路由系統(tǒng)圖，該圖按站點(diǎn)間邏輯連接部局得出該圖。鼠標(biāo)右鍵也可鏈接相關(guān)信息通道。

5 結(jié)論

本文詳細(xì)描述了繼電保護(hù)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)功能，并給出了系統(tǒng)運(yùn)行界面，證明了系統(tǒng)的可行性。本系統(tǒng)的投入使用降低了電網(wǎng)公司數(shù)據(jù)維護(hù)人員的工作強(qiáng)度，提高了工作效率。系統(tǒng)目前涉及業(yè)務(wù)面較窄，使用范圍有限，但系統(tǒng)預(yù)留了擴(kuò)展接口，為二次開(kāi)發(fā)提供了途徑。

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