（電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)論文）基于svg和ajax的電網(wǎng)調(diào)度web發(fā)布技術(shù).pdf

華北電力人學(xué)碩十學(xué)位論文 摘要 電網(wǎng)調(diào)度的目的是保障電網(wǎng)的安全 優(yōu)質(zhì) 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 作為e m s 能量管理系 統(tǒng)中的核心功能之一 隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和監(jiān)視要求的提升 傳統(tǒng)的w e b 服務(wù)已 逐漸不能適應(yīng)新時(shí)代的要求 論文從w e b 的工作機(jī)理以及電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中w e b 的 工作性質(zhì)入手 分析電網(wǎng)調(diào)度w e b 的發(fā)展趨勢(shì) 并在此基礎(chǔ)上開(kāi)展論文的研究工作 論文首先就s v g 的電網(wǎng)圖形做技術(shù)上的分析 就圖形實(shí)現(xiàn)方法做了詳盡研究 并 給出基本的設(shè)計(jì)方法 然后針對(duì)傳統(tǒng)w e b 客戶端的缺點(diǎn) 提出使用a j a x 技術(shù)作為 客戶端的技術(shù)框架 結(jié)合s v g 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸上的優(yōu)化 并實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的可視化 最后通過(guò)實(shí)例分析 驗(yàn)證了本文的設(shè)計(jì)是可行且有效的 關(guān)鍵詞 電網(wǎng)調(diào)度 e m s w e b s v g a j a x 可視化 a b s t r a c t t h ea i do fp o w e rg r i di st op r o t e c tt h es e c u r i t yo fp o w e rg r i d s oa si tc a nh i g h q u a l i t y e c o n o m i co p e r a t e a so n eo ft h ec o r ef u n c t i o n so fe m s w i t ht h ee x p a n s i o n o ft h es c a l eg r i da n du p g r a d i n go fm o n i t o r i n gr e q u i r e m e n t s t r a d i t i o n a lw e bs e r v i c e s h a dn o tb e e ng r a d u a l l ya d a p tt ot h en e wd e m a n d so ft h et i m e s t h et h e s i s w o r k s t a r tf r o mt h er e s e a r c h i n go fw e b sw o r k i n gm e c h a n i s m a n dt h en a t u r eo fw e b w o r k i n gi np o w e rs y s t e md i s p a t c h s o o nt h et h e s i s h a sa l s oa n a l y z e do ft h e d e v e l o p m e n tt r e n do fd i s p a t c hp o w e rs y s t e mw e b t h et h e s i sb e g i nw i t ha n a l y s i so f s v g f i g u r ea p p l y i n go np o w e rs y s t e m a f t e rr e s e a r c h i n gt h ew a yo fs v gr e a l i z a t i o n i tp r o p o s e sad e s i g nm e t h o d l a t e r a g a i n s tt h es h o r t c o m i n g so ft h et r a d i t i o n a lw e b c l i e n t t h e s i sp r o p o s e st ou s ea j a xt e c h n o l o g ya n ds v g t or e s o l v ep r o b l e mo fd a t a t r a n s m i s s i o n f i n a l l y t h r o u g h a n e x a m p l ea n a l y s i s t h i s t h e s i sv a l i d a t et h e c o r r e c t n e s sa n de f f e c to ft h ed e s i g n k e yw o r d s p o w e rs y s t e md i s p a t c h w e b s v g a j a x v i s u a l i z a t i o n 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 目錄 中文摘要 英文摘要 第一章緒論 1 1 1 選題背景及其意義 1 1 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 l 1 3 本文的主要工作內(nèi)容 3 第二章電網(wǎng)調(diào)度中的w e b 技術(shù) 5 2 1w e b 技術(shù) 5 2 1 1w e b 定義 5 2 1 2w 曲的工作原理 5 2 1 3w e b 系統(tǒng)的組成 6 2 2 電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的w 曲 7 2 2 1 電網(wǎng)調(diào)度w e b 的結(jié)構(gòu) 7 2 2 2 電網(wǎng)調(diào)度w 曲的作用 8 2 2 3 電網(wǎng)調(diào)度w e b 中的可視化技術(shù)發(fā)展 一8 第三章基于s v g 的w e b 發(fā)布技術(shù) 1 0 3 1s v g 技術(shù) 1 0 3 1 1s v g 的定義 10 3 1 2s v g 的特點(diǎn) 10 3 1 3 電網(wǎng)調(diào)度w e b 使用s v g 圖形的必要性 1 l 3 2s v g 電網(wǎng)圖形的設(shè)計(jì) 1 1 3 2 1 基本圖元設(shè)計(jì) 1 l 3 2 2 電力圖元設(shè)計(jì) 1 3 3 2 3 電網(wǎng)圖形設(shè)計(jì) 一1 5 3 2 4 圖形數(shù)據(jù)獲取 1 6 3 3s v g 圖形的w e b 發(fā)布 1 7 3 4 本章小結(jié) 1 8 第四章基于a ja x 和s v g 的w e b 綜合應(yīng)用 2 0 4 1w 曲客戶端技術(shù)分析 2 0 4 1 1 傳統(tǒng)的w e b 客戶端技術(shù) 2 0 4 1 2 需要解決的問(wèn)題 2 l 4 2a j a x 技術(shù) 2 1 4 2 1a j a x 的定義 一2 1 4 2 2a j a x 的優(yōu)點(diǎn) 2 2 4 2 3a j a 的工作原理 2 2 4 3a j a x 對(duì)s v g 圖形的優(yōu)化 2 4 4 3 1 數(shù)據(jù)封裝 2 4 4 3 2 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)刷新 2 5 4 3 3 歷史數(shù)據(jù)處理 2 7 4 3 3 圖形互操作 2 8 4 4 基于a j a 和s v g 的可視化技術(shù) 2 9 4 4 1 可視化技術(shù) 2 9 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 4 4 2 可視化技術(shù)分類 3 0 4 4 3 潮流動(dòng)畫(huà)實(shí)例 3 l 4 5 本章小結(jié) 3 3 第五章實(shí)例分析 3 5 5 1 定西調(diào)度w e b 存在的問(wèn)題 3 5 5 2 實(shí)例應(yīng)用 3 5 5 2 1s v g 圖形的w 曲發(fā)布 3 5 5 2 2 基于s v g 和a j a x 的數(shù)據(jù)查詢 3 6 5 2 3 基于s v g 和a j a x 的潮流動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì) 3 9 5 3 本章小結(jié) 4 0 第六章結(jié)論與展望 4 l 6 1 結(jié)論 4 1 6 2 展望 4 l 參考文獻(xiàn) 4 3 致 射 4 6 在校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況 4 7 i i i 華北電力大學(xué)碩 學(xué)位論文 1 1 選題背景及其意義 第一章緒論弟一早珀下匕 隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益增大 電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況越來(lái)越受到電力系統(tǒng)相關(guān)技術(shù) 管理人員的關(guān)注 電網(wǎng)調(diào)度w e b 發(fā)布通過(guò)網(wǎng)頁(yè)形式 將電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行情況通過(guò)動(dòng)態(tài) 可視化圖形傳輸給電網(wǎng)分析和管理人員 使相關(guān)人員更清楚的掌握電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行情 況已成為亟待解決的問(wèn)題 但是 傳統(tǒng)w e b 技術(shù)已不能滿足這種功能需求 需要研 究新技術(shù) 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度w e b 服務(wù)的可視化 作為一種多用途圖形 s v g 可以使用瀏覽器直接查看 這意味著s v g 也可作為 w e b 發(fā)布實(shí)時(shí)監(jiān)視的圖形 但是 采用單一s v g 圖形技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)圖形的可視化 還存在數(shù)據(jù)刷新效率低下 圖形互操作性差的問(wèn)題 因此 s v g 技術(shù)在w e b 上的應(yīng) 用 還有待于進(jìn)一步研究 a j a x 是一種新的w e b 客戶端技術(shù) 它以數(shù)據(jù)封裝 異步傳輸?shù)姆绞教岣遱 v g 圖形的數(shù)據(jù)刷新效率 因此 本論文引入到a j a x 概念用于改善w e b 客戶端 尤其 是使用a j a x 技術(shù)結(jié)合s v g 圖形技術(shù) 對(duì)電網(wǎng)調(diào)度的w e b 發(fā)布實(shí)現(xiàn)圖形可視化具有 重要的改進(jìn)作用 1 2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 本文所涉及了的三種關(guān)鍵技術(shù) s v g a j a x w e b 就目前國(guó)內(nèi)外的研究而言 對(duì)每種技術(shù)單獨(dú)的研究較多 但是很少有將之綜合并用于電力系統(tǒng)中的研究 總的 來(lái)說(shuō) 目前的研究狀況如下 1 s v g 圖形技術(shù) s v g 作為電力系統(tǒng)所應(yīng)用的圖形 有兩個(gè)方面的特點(diǎn) 首先它是電力圖形標(biāo)準(zhǔn) 化的關(guān)鍵 其次 s v g 可延伸到電力技術(shù)許多其他領(lǐng)域 如電力系統(tǒng)的可視化等 目前對(duì)s v g 的標(biāo)準(zhǔn)化工作研究主要集中于它與i e c 6 1 9 7 0 規(guī)范的兩個(gè)核心 即c i m 公共信息模型 和c i s 組件接口規(guī)范 之間的圖形 數(shù)據(jù)交互方法 研究包 括如何從c i m 中導(dǎo)出形成電網(wǎng)圖形所需的信息 包括各個(gè)設(shè)備信息 連接點(diǎn)信息 元數(shù)據(jù)信息等 以及如何從c i s 中獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù) 如文獻(xiàn) 1 是浙江省電力公司于2 0 0 6 年發(fā)布的s v g 電網(wǎng)圖形的交互規(guī)則 該文 獻(xiàn)中詳細(xì)規(guī)定了基于s v g 的e m s 系統(tǒng)間的交互規(guī)則及e m s 系統(tǒng)與生產(chǎn)管理信息系統(tǒng) 其他應(yīng)用系統(tǒng)的圖形交互規(guī)則 該規(guī)定中 制訂了s v g 元數(shù)據(jù)的交換方式 導(dǎo)出c i m 模型中的拓 連接關(guān)系的方法 以及s v g 電網(wǎng)圖形的具體描述細(xì)節(jié) 該規(guī)定奠 華北電力人學(xué)碩十學(xué)位論文 定了s v g 圖形的標(biāo)準(zhǔn)化工作的基礎(chǔ) 文獻(xiàn) 4 則論述了如何基于c i m 和s v g 進(jìn)行電網(wǎng)建模 在i e c 6 1 9 7 0 標(biāo) 礎(chǔ)上結(jié)合c i m 和s v g 建立電網(wǎng)模型 并采用圖模一體化技術(shù)構(gòu)建圖形建模系 述了基于設(shè)備模型完成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)自動(dòng)生成和完整性檢查的功能 并對(duì)圖形數(shù) 型數(shù)據(jù)分別采用s v g 格式和x m l 語(yǔ)言進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化存取 作為電網(wǎng)圖形 圖形結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)來(lái)源都是必不可少的 目前對(duì)于s v g 數(shù)據(jù)接口 的研究集中于s v g 如何從c i s 接口中獲取數(shù)據(jù) 在c i s 的接口定義中 規(guī)定了通用 數(shù)據(jù)訪問(wèn) 高速數(shù)據(jù)訪問(wèn) 通用事件訂閱和時(shí)間序列數(shù)據(jù)訪問(wèn)四種數(shù)據(jù)獲取方法 通用數(shù)據(jù)訪問(wèn)用來(lái)提供歷史數(shù)據(jù) 而高速數(shù)據(jù)訪問(wèn)則提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 文獻(xiàn) 5 分析 了s v g 圖形所需要的數(shù)據(jù)接口問(wèn)題 對(duì)通用數(shù)據(jù)訪問(wèn)和高速數(shù)據(jù)訪問(wèn)的所有組件接 口的實(shí)現(xiàn)方法作了相關(guān)研究 這種數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式可在i e c 6 1 9 7 0 框架下為s v g 電網(wǎng) 圖形提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的接口 c i s 組件接口規(guī)范提供了四種數(shù)據(jù)中間件的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)異構(gòu)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共 享 分別為c o r b a e j b c o m 和w e bs e r v i c e 這四種中間件各有優(yōu)勢(shì) 由于w e b s e r v i c e 屬于w e b 技術(shù) 采用w e bs e r v i c e 作為數(shù)據(jù)中間件提供數(shù)據(jù)接口 即解決 了s v g 圖形數(shù)據(jù)來(lái)源的問(wèn)題 也可以作為中間件通過(guò)w e b 服務(wù)器向其他應(yīng)用系統(tǒng)提 供數(shù)據(jù) 文獻(xiàn) 6 在分析能量管理系統(tǒng) e m s w e b 服務(wù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上 提出了一種基于s v g 和w e bs e r v i c e 技術(shù)的w e b 監(jiān)視新方案 該方案以s v g 作為e m s 圖形系統(tǒng)的w e b 發(fā) 布和顯示格式 闡述了s v g 圖形的生成和使用方法 對(duì)于s v g 從w e bs e r v i c e 中獲 取數(shù)據(jù)有一定指導(dǎo)意義 但是該方案沒(méi)有對(duì)s v g 圖形中各圖元按照數(shù)據(jù)刷新率分類 以提高數(shù)據(jù)傳輸效率 除了圖形標(biāo)準(zhǔn)化之外 s v g 圖形的另一個(gè)主要目的就是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)信息的可視化 實(shí)現(xiàn)基于s v g 的電網(wǎng)信息可視化 首先要建立s v g 格式的電力圖元庫(kù) 文獻(xiàn) 8 在 基本的s v g 文檔規(guī)范的基礎(chǔ)上確立電力系統(tǒng)圖形系統(tǒng)的構(gòu)成和交換方式 建立基于 s v g 的電力圖元庫(kù) 并闡述了設(shè)備圖元屬性的定義方法 結(jié)合圖形開(kāi)發(fā)工具 對(duì)電 力圖元庫(kù)模塊應(yīng)用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟM(jìn)行了分析和設(shè)計(jì) 在實(shí)現(xiàn)s v g 電力圖元的基礎(chǔ)上 進(jìn)一步以圖元為單位 構(gòu)建完整的電網(wǎng)圖 并 能正確顯示電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和電網(wǎng)數(shù)據(jù) 文獻(xiàn) 1 0 中提出了基于s v g 的電網(wǎng)數(shù)據(jù)可視化圖 形描述方案 應(yīng)用于電網(wǎng)數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 該方案結(jié)合電力系統(tǒng)中圖形資源 的特性 利用s v g 的特點(diǎn)給出了電力系統(tǒng)圖形資源的組織結(jié)構(gòu)和可視化圖形的渲染 方法 在此基礎(chǔ)上提出電網(wǎng)數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 這些基于s v g 的電網(wǎng)信息可視化研究提供了一些s v g 可視化實(shí)現(xiàn)的有效方法 不過(guò)它們都不是在w e b 中實(shí)現(xiàn) 與使用w e b 來(lái)發(fā)布s v g 電網(wǎng)圖形的可視化核心技術(shù) 2 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 還是有一定差別 2 a j a x 與w e b 的研究 目前 對(duì)于a j a x 和w e b 絕大多數(shù)的研究停留在在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域 對(duì)于這種網(wǎng)絡(luò) 技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究 還處于探索階段 傳統(tǒng)w e b 發(fā)布實(shí)時(shí)監(jiān)視畫(huà)面是通過(guò)控件實(shí)現(xiàn) 文獻(xiàn) 2 2 根據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和組 態(tài)軟件的最新研究與開(kāi)發(fā) 設(shè)計(jì)了一種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的組態(tài)軟件系統(tǒng) 并利用a c t i v e x 技術(shù)將i n t e r n e t 技術(shù)與電力監(jiān)視系統(tǒng)結(jié)合起來(lái) 從而形成了一種基于瀏覽器的電力 監(jiān)視組態(tài)軟件 這種技術(shù)是典型的傳統(tǒng)w e b 實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)監(jiān)視可視化的工作手段 雖然 目前已逐漸被淘汰 但其對(duì)實(shí)時(shí)電網(wǎng)監(jiān)視的原理還是有一定實(shí)用指導(dǎo)意義 s v g 已成為可視化發(fā)布的圖形標(biāo)準(zhǔn) 但是如何通過(guò)w e b 發(fā)布s v g 格式的實(shí)時(shí)監(jiān) 視畫(huà)面 采用什么技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖形的刷新 是目前的研究重點(diǎn) 文獻(xiàn) 2 4 研究了基于 a j a x 的變電站嵌入式w e b 發(fā)布系統(tǒng) 該研究者為了適應(yīng)對(duì)變電站w e b 數(shù)據(jù)頻繁更 新的需求 提高嵌入式w e b 服務(wù)器的響應(yīng)效率 簡(jiǎn)化服務(wù)器端回發(fā)的數(shù)據(jù) 增強(qiáng)w e b 應(yīng)用功能 設(shè)計(jì)了以a j a x 技術(shù)為基礎(chǔ)的變電站嵌入式w e b 發(fā)布系統(tǒng) 該研究創(chuàng)新的 將a j a x 技術(shù)引入了電力系統(tǒng)應(yīng)用中 但其關(guān)注的只是數(shù)據(jù)問(wèn)題 而s v g 還包括圖 形操作問(wèn)題亟待解決 如上所述 目前對(duì)于s v g a j a x 在電力w e b 中的應(yīng)用研究 國(guó)內(nèi)外學(xué)者已做了 不少的探索 但這些研究都是零散的 獨(dú)立的 沒(méi)有將這些技術(shù)融合到一起 以形成 一個(gè)功能更強(qiáng)大的基于s v g 圖形的w e b 發(fā)布技術(shù) 要基于s v g 和a j a x 構(gòu)建電網(wǎng)調(diào)度的w e b 發(fā)布系統(tǒng) 應(yīng)滿足以下要求 1 能夠以s v g 來(lái)描述電網(wǎng)中的各個(gè)圖元 通過(guò)連接關(guān)系使之組織為一個(gè)完整的電 網(wǎng)圖形 并通過(guò)w e b 來(lái)發(fā)布 2 能夠處理s v g 電網(wǎng)圖形中的各種相關(guān)信息和數(shù)據(jù) 對(duì)于歷史數(shù)據(jù)和設(shè)備信息 當(dāng)客戶查詢時(shí)能夠得到正確的結(jié)果 對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)則要求其須具有良好的時(shí)效性 數(shù)據(jù)刷 新時(shí)間必須滿足系統(tǒng)要求 3 使用a j a x 處理s v g 圖形 需保證這種綜合性應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)信息的可視化 實(shí)時(shí)采集上來(lái)的遙信 遙測(cè)等數(shù)據(jù) 能以動(dòng)畫(huà)或圖形的方式顯示電網(wǎng)功率分布和電壓分 布情況 并且在其中顯示出線路功率越限情況和節(jié)點(diǎn)電壓越限情況 1 3 本文的主要工作內(nèi)容 針對(duì)目前采用s v g 技術(shù)實(shí)現(xiàn)w e b 發(fā)布可視化的問(wèn)題 以及w e b 發(fā)布中s v g 圖形 數(shù)據(jù)傳輸效率的改進(jìn)方法 本文做了以下工作 1 在對(duì)s v g 的技術(shù)特征進(jìn)行深入研究之后 結(jié)合電網(wǎng)調(diào)度中的數(shù)據(jù)特性和圖形 特性 提出并設(shè)計(jì)了s v g 電網(wǎng)調(diào)度圖形的程序?qū)崿F(xiàn)方法 3 華北電力人學(xué)碩士 2 針對(duì)傳統(tǒng)w e b 客戶端技術(shù)的缺點(diǎn) 提出 以改善s v g 圖形的數(shù)據(jù)傳輸效率 3 綜合a j a x 技術(shù)與s v g 圖形 設(shè)計(jì)了動(dòng) 在電網(wǎng)信息可視化中的應(yīng)用 4 將基于s v g 和a j a x 的w e b 系統(tǒng)應(yīng)用 可行性 4 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 2 1w e b 技術(shù) 2 1 1w e b 定義 第二章電網(wǎng)調(diào)度中的w e b 技術(shù) w o r l dw i d ew e b 簡(jiǎn)稱w w w 是英國(guó)人t i m b e r n e r s l e e1 9 8 9 年在歐洲共同體的 一個(gè)大型科研機(jī)構(gòu)任職時(shí)發(fā)明的 通過(guò)w 曲 互聯(lián)網(wǎng)上的資源 可以在一個(gè)網(wǎng)頁(yè)里比較 直觀的表示出來(lái) 而且資源之間 在網(wǎng)頁(yè)上可以鏈來(lái)鏈去 簡(jiǎn)而言之 w e b 就是通過(guò)網(wǎng) 頁(yè)瀏覽 來(lái)獲取我們需要的信息 2 1 2w e b 的工作原理 提到w 曲應(yīng)用 許多人都會(huì)立刻想到網(wǎng)頁(yè) 網(wǎng)頁(yè)的確是當(dāng)今最普遍也是最成功的 w e b 應(yīng)用形式 然而w e b 應(yīng)用的含義卻遠(yuǎn)不止如此 w e b 應(yīng)用除了網(wǎng)站應(yīng)用以外 還 可以構(gòu)建動(dòng)態(tài)的程序 通過(guò)英特網(wǎng)在客戶端與服務(wù)器之間傳遞信息 從原理上講 w e b 應(yīng)用首先由客戶端向服務(wù)器端發(fā)出瀏覽請(qǐng)求 然后由服務(wù)器以文本的方式將信息返回客 戶端 這些文本按照一定的規(guī)范構(gòu)成 這種規(guī)范便是超文本標(biāo)記語(yǔ)言 h t m l 有了 h t m l 協(xié)議 就相當(dāng)于在服務(wù)器和客戶端之間建立了一個(gè)雙向的通道 信息可在其中以 固定的格式傳遞 以下是w e b 應(yīng)用的運(yùn)行過(guò)程 圖2 1w e b 運(yùn)行原理圖 服務(wù)器端 s e r v e r 如圖 首先由客戶端發(fā)起請(qǐng)求 該請(qǐng)求通常是按照h t t p 協(xié)議進(jìn)行封裝信息 服務(wù) 器接收到客戶端發(fā)來(lái)的信息后 按照h t m l 協(xié)議解析信息 取出其中的有效請(qǐng)求 按 后根據(jù)這一請(qǐng)求調(diào)用相關(guān)程序處理數(shù)據(jù) 接著再將數(shù)據(jù)按照h t m l 協(xié)議封裝完畢后發(fā) 送給客戶端 當(dāng)信息被傳送到客戶端后 客戶端的瀏覽器按照h t m l 協(xié)議解析出數(shù)據(jù) 并以相應(yīng)的表現(xiàn)形式將其展示出來(lái) 這就是我們通?？吹降膚 e b 界面 5 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 隨著w e b 應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展 除了用于構(gòu)建網(wǎng)站外 越來(lái)越多的企業(yè) 建基于w e b 技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng) w e b 屬于b s 瀏覽器 n 務(wù)器 結(jié)構(gòu) 與c s 服務(wù)器 結(jié)構(gòu)相比 b s 結(jié)構(gòu)具備以下優(yōu)點(diǎn) 1 具有分布性特點(diǎn) 只要客戶與w e b 服務(wù)器處于一個(gè)網(wǎng)絡(luò) 可隨時(shí)隨 覽器進(jìn)行查詢 瀏覽 而c s 結(jié)構(gòu)必須在客戶端安裝配套軟件 才能從服務(wù) 息 2 業(yè)務(wù)擴(kuò)展簡(jiǎn)單方便 要增加或改變某個(gè)功能 只需在w e b 服務(wù)器做 戶端則通過(guò)網(wǎng)頁(yè)瀏覽時(shí)會(huì)自動(dòng)增加該新功能 3 維護(hù)簡(jiǎn)單方便 維護(hù)只針對(duì)w e b 服務(wù)器 不必像c s 結(jié)構(gòu)對(duì)服務(wù)器 都要進(jìn)行維護(hù) 2 1 3w e b 系統(tǒng)的組成 一個(gè)基本的w 曲系統(tǒng)應(yīng)包括兩個(gè)部分 即w 曲服務(wù)器 w 曲客戶端 1 w 曲服務(wù)器 目前 應(yīng)用最多的w e b 服務(wù)器是由m i c r o s o f t 的i i s 或開(kāi)放性的a p a c h e 兩 軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)的 這兩個(gè)服務(wù)器軟件的基本作用有以下三點(diǎn) 1 負(fù)責(zé)與w e b 客戶端交流 處理客戶請(qǐng)求并返回信息 2 完成對(duì)服務(wù)器語(yǔ)言的解析 3 管理服務(wù)器腳本語(yǔ)言 w e b 服務(wù)器的腳本語(yǔ)言主要有p h p j s p a s p 等 這些語(yǔ)言的共同特點(diǎn)就 能在w e b 服務(wù)器側(cè)執(zhí)行 對(duì)語(yǔ)言的解析工作是由i i s 或a p a c h e 來(lái)執(zhí)行完成 具有強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)功能 數(shù)據(jù)庫(kù)連接等重要操作均由服務(wù)器語(yǔ)言完成 2 w e b 客戶端 w e b 客戶端 簡(jiǎn)言之即為瀏覽器 即通過(guò)瀏覽器與w e b 服務(wù)器通信 以獲取需要 的數(shù)據(jù) 圖形等信息 目前主要的瀏覽器為微軟i n t e r n e te x p l o r e r 即人們最熟悉的i e 此外還有f i r e f o x 火狐 n a v i g a t o r 等瀏覽器 w 曲客戶端語(yǔ)言包括j a v a s c r i p t v b s c r i p t 等 它們的特點(diǎn)是在客戶端執(zhí)行 由瀏 覽器負(fù)責(zé)對(duì)該語(yǔ)言的解析 w 曲系統(tǒng)的組成如下圖 6 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 w e b 伺服器 數(shù)據(jù) p h p j s p a s p 計(jì)算 i i s 通信 j a v a s c i p t v b s c r i p tj 十算 瀏 等服務(wù)器語(yǔ)言 或 等客戶端語(yǔ)言 覽 a p a c h 器 e w e b 服務(wù)器 2 2 電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)中的w e b 2 2 1 電網(wǎng)調(diào)度w e b 的結(jié)構(gòu) 圖2 2 w e b 組成結(jié)構(gòu)圖 w e b 客戶端 e t v l s 系統(tǒng)即能量管理系統(tǒng) 是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化的關(guān)鍵 e m s 由前置機(jī) r t u 實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng) s c a d a 歷史數(shù)據(jù)系統(tǒng) 電力系統(tǒng)應(yīng)用軟件 p a s 以及w e b 系統(tǒng)組 成 在e m s 系統(tǒng)中 r t u 負(fù)責(zé)將各變電站采集來(lái)的數(shù)據(jù)解包 為整個(gè)e m s 系統(tǒng)提供 數(shù)據(jù)來(lái)源 s c a d a 則負(fù)責(zé)處理實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 并向調(diào)度員提供實(shí)時(shí)監(jiān)視畫(huà)面 歷史數(shù)據(jù)系 統(tǒng)用于定時(shí)存放電網(wǎng)的斷面數(shù)據(jù) 形成歷史數(shù)據(jù)庫(kù) 以供日后查詢 出于電力系統(tǒng)安全性的考慮 依據(jù)電力二次系統(tǒng)的特點(diǎn) 各相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的重要程 度 數(shù)據(jù)流程和安全要求等 整個(gè)電力二次系統(tǒng)分為四個(gè)安全區(qū) 其中w e b 服務(wù)器單 獨(dú)位于安全三區(qū) 而e m s 的其他的服務(wù)器則位于安全一區(qū) w e b 服務(wù)器與這些服務(wù)器 之間由安全隔離裝置進(jìn)行單向隔離 在e m s 系統(tǒng)中 s c a d a 負(fù)責(zé)向調(diào)度員提供實(shí)時(shí) 監(jiān)視畫(huà)面 但是除調(diào)度員外 還有許多職能部門(mén)也需要查看實(shí)時(shí)畫(huà)面 由于隔離裝置的 存在 這些職能部門(mén)無(wú)法連接到s c a d a 因此需要w e b 服務(wù)器向他們提供實(shí)時(shí)畫(huà)面 在e m s 系統(tǒng)中 w e b 服務(wù)器是位于安全三區(qū)的組成模塊 s c a d a 通過(guò)安全隔離 裝置 物理隔離裝置 向w e b 服務(wù)器單向發(fā)布實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) w e b 服務(wù)器通過(guò)網(wǎng)頁(yè)形式將 電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行信息再發(fā)布給與w e b 服務(wù)器同處安全三區(qū)的任何網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的客戶端 結(jié) 構(gòu)如下 7 2 2 2 電 作為e 圖形 報(bào)表等 w e b 服務(wù)器具有與s c a d a 主服務(wù)器完全一致的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu) 提供基于 瀏覽器訪問(wèn)的標(biāo)準(zhǔn)格式的所有圖形 報(bào)表 事項(xiàng) 微機(jī)保護(hù)事件等信息 w 曲通常可提供如下功能 1 實(shí)時(shí)接線圖 曲線 幫圖 報(bào)表 餅圖的實(shí)時(shí)顯示 2 歷史數(shù)據(jù)的查詢 包括歷史事項(xiàng)的查詢 3 報(bào)警事項(xiàng)的實(shí)時(shí)顯示 4 前置信息的顯示 包括通道狀況等 5 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?狀態(tài)估計(jì)的結(jié)果顯示 6 設(shè)備屬性的查詢 包括設(shè)備參數(shù) 保護(hù)定值 遙測(cè)遙信序號(hào) 設(shè)備相關(guān)的統(tǒng) 計(jì)數(shù)據(jù) 如開(kāi)關(guān)的故障跳閘次數(shù) 設(shè)備越限運(yùn)行時(shí)間等 2 2 3 電網(wǎng)調(diào)度w e b 中的可視化技術(shù)發(fā)展 隨著e m s 系統(tǒng)的發(fā)展 w e b 功能也得到了巨大提升 這其中 最重要就是通過(guò)w 西發(fā)布實(shí)時(shí)監(jiān)視的方式發(fā)生了重大變化 傳統(tǒng)的w e b 發(fā)布實(shí)時(shí)監(jiān)視畫(huà)面 多是采用控 件形式來(lái)實(shí)現(xiàn) 而目前所最新應(yīng)用的w e b 服務(wù) 則是采用s v g 圖形作為實(shí)時(shí)畫(huà)面的監(jiān) 視圖形 傳統(tǒng)的w e b 實(shí)時(shí)畫(huà)面監(jiān)視通常采用a e t i v e x 或是a p p l e t 技術(shù) 這兩種技術(shù)都屬于 8 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 控件技術(shù) 它們的工作原理是當(dāng)w e b 客戶端首次登錄w e b 服務(wù)器以查看實(shí)時(shí)監(jiān)視畫(huà)面 時(shí) 必須將該控件下載并安裝到到本客戶端的瀏覽器中 之后由該控件作為通信終端與 w e b 服務(wù)器通信 以獲取實(shí)時(shí)監(jiān)視的數(shù)據(jù)和畫(huà)面 控件技術(shù)在傳統(tǒng)的w e b 應(yīng)用中起到舉足輕重的作用 但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展 該 技術(shù)也受到了多方面制約 首先 控件技術(shù)帶來(lái)了電力生產(chǎn)安全上的巨大隱患 由于客 戶端在訪問(wèn)該w e b 服務(wù)器時(shí) 為了數(shù)據(jù)通信必須把瀏覽器安全級(jí)別設(shè)置很低并將該w e b 服務(wù)器站點(diǎn)添加到信任區(qū)域 一旦有病毒入侵或是受到攻擊 將會(huì)給w e b 服務(wù)器帶來(lái) 很大的安全隱患 其次 這種控件技術(shù)須把與實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)相關(guān)的圖元信息如廠站圖 設(shè)備圖等圖元下載到本客戶端 控件負(fù)責(zé)對(duì)圖形進(jìn)行接收并對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)視畫(huà)面做相應(yīng)刷 新 這意味客戶端必須時(shí)刻與服務(wù)器的圖元保持一致 如果客戶端圖元未及時(shí)更新 將 會(huì)帶來(lái)不準(zhǔn)確的監(jiān)視畫(huà)面 隨著用戶對(duì)可視化要求的提高 控件技術(shù)逐漸顯示出其局限性 除了顯示電網(wǎng)的基 本信息 電力系統(tǒng)的發(fā)展已要求w e b 客戶端必須具有一定計(jì)算功能 以實(shí)現(xiàn)潮流動(dòng)畫(huà) 電壓等位圖等 然而 由于控件技術(shù)只是負(fù)責(zé)圖形的顯示 并不具備任何計(jì)算功能 它 靠頻繁從服務(wù)器獲取圖形來(lái)實(shí)現(xiàn)可視化的功能 這種方式不能滿足動(dòng)畫(huà)圖形的顯示速 度 因此需要新的技術(shù)實(shí)現(xiàn)基于w e b 的圖形計(jì)算可視化 9 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 3 1s v g 技術(shù) 3 1 1s v g 的定義 第三章基于s v g 的w e b 發(fā)布技術(shù) s v g s c a l a b l ev e c t o rg r a p h i c s 可伸縮矢量圖形 是w 3 c 因特網(wǎng)聯(lián)盟 一種開(kāi)放標(biāo)準(zhǔn)的文本式矢量圖形描述語(yǔ)言 它是基于x m l 的 專門(mén)為網(wǎng)絡(luò)而設(shè) 像格式 s v g 是一種采用x m l 語(yǔ)言來(lái)描述二維圖形的 可以在網(wǎng)頁(yè)上顯示出各 的高質(zhì)量的矢量圖形 s v g 既是一種x m l 文本 也是一種圖形 3 1 2s v g 的特點(diǎn) 1 基于x m l s v g 是完全基于x m l 可擴(kuò)展置標(biāo)語(yǔ)言 s v g 并非僅僅是一種圖像格式 由于它 是一種基于x m l 的語(yǔ)言 也就意味著它繼承了x m l 的跨平臺(tái)性和可擴(kuò)展性 從而在 圖形可重用性上邁出了一大步 如s v g 可以內(nèi)嵌于其他的x m l 文檔中 而s v g 文檔 中也可以嵌入其他的x m l 內(nèi)容 各個(gè)不同的s v g 圖形可以方便地組合 構(gòu)成新的s v g 圖形 2 采用文本來(lái)描述對(duì)象 與傳統(tǒng)的圖像格式不同的是 s v g 采用文本來(lái)描述矢量化的圖形 這使得s v g 圖 像文件可以像h t m l 網(wǎng)頁(yè)一樣有著很好的可讀性 當(dāng)用戶用圖像工具輸出s v g 后 可 以用任何文字處理工具打開(kāi)s v g 圖像 并可看到用來(lái)描述圖像的文本代碼 3 具有交互性和動(dòng)態(tài)性 由于網(wǎng)絡(luò)是動(dòng)態(tài)的媒體 s v g 要成為網(wǎng)絡(luò)圖像格式 必須要具有動(dòng)態(tài)的特征 這 也是區(qū)別于其它圖像格式的一個(gè)重要特征 s v g 是基于x m l 的 它提供良好的動(dòng)態(tài)交 互性 可以在s v g 文件中嵌入動(dòng)畫(huà)元素 如運(yùn)動(dòng)路徑 漸現(xiàn)或漸隱效果 生長(zhǎng)的物體 收縮 快速旋轉(zhuǎn) 改變顏色等 或通過(guò)腳本定義來(lái)達(dá)到高亮顯示 聲音 動(dòng)畫(huà)等效果 4 完全支持d o m d o m d o c u m e n to b j e c tm o d e l 文檔物件模型 是一種文檔平臺(tái) 它允許程序或腳本 動(dòng)態(tài)的存儲(chǔ)和上傳文件的內(nèi)容 結(jié)構(gòu)或樣式 由于s v g 完全支持d o m 因而s v g 文 檔可以通過(guò)一致的接口規(guī)范與外界的程序打交道 s v g 以及s v g 中的物件元素完全可 以通過(guò)腳本語(yǔ)言接受外部事件的驅(qū)動(dòng) 例如鼠標(biāo)動(dòng)作 實(shí)現(xiàn)自身或?qū)ζ渌锛?圖像的 控制等 1 0 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 3 1 3 電網(wǎng)調(diào)度w e b 使用s v 6 圖形的必要性 有四個(gè)原因 1 便利性 s v g 圖形可直接使用瀏覽器查看 是以前所有電力應(yīng)用圖形都無(wú)法實(shí)現(xiàn)的 如前 所述 傳統(tǒng)的w e b 使用控件查看監(jiān)視畫(huà)面時(shí) 需要將所監(jiān)視畫(huà)面的圖形先下載到本客 戶機(jī) 再使用該控件解析后瀏覽 s v g 圖形的優(yōu)勢(shì)就在于它是使用x m l 文本來(lái)描述圖 形格式的 因此它的解析工作由瀏覽器來(lái)完成 即只要客戶端安裝有瀏覽器 就可以查 看到該s v g 電網(wǎng)圖形 2 安全性強(qiáng) 安全生產(chǎn)一直是電力部門(mén)的重中之重 然而 傳統(tǒng)w e b 使用控件技術(shù)需要w e b 服 務(wù)器開(kāi)放專用端口 這將帶來(lái)安全上的嚴(yán)重隱患 由于s v g 是使用瀏覽器直接查看的 圖形 對(duì)服務(wù)器端口沒(méi)有特殊要求 確保了w e b 服務(wù)器的安全 3 可操作性強(qiáng) s v g 由于是一種使用x m l 語(yǔ)言來(lái)描述圖形樣式的圖形格式 因此 s v g 可以方 便的生成 操作 銷毀 利用該功能可以動(dòng)態(tài)的生成s v g 電網(wǎng)圖形 以及在各個(gè)圖之 間進(jìn)行熱點(diǎn)切換 而這一切 只需要把該s v g 的內(nèi)容作動(dòng)態(tài)修改 就可以改變s v g 的 圖形顯示 例如 上文中的s v g 圓的實(shí)例 假設(shè)把它想象成為一個(gè)負(fù)荷餅圖 負(fù)荷重 載時(shí) 觸發(fā)代碼將該s v g 的代碼塊f i u b l u e 改為f i l l r e d 則該餅圖將變?yōu)榧t色 4 圖形的標(biāo)準(zhǔn)化 s v g 作為電力圖形被稱為公共交互圖形 即它屬于通用圖形 過(guò)去的電網(wǎng)圖形由 于其圖形格式的私有性 在不同的系統(tǒng)交互中無(wú)法實(shí)現(xiàn)圖形共享 由于s v g 使用x m l 語(yǔ)言來(lái)描述圖形樣式 與圖形有關(guān)的信息都是可讀的 這意味著s v g 可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)圖形 即插即用 的功能 3 2s v g 電網(wǎng)圖形的設(shè)計(jì) 3 2 1 基本圖元設(shè)計(jì) s v g 圖形是用x m l 語(yǔ)言描述的 因此 從代碼的角度講 設(shè)計(jì)s v g 圖形 實(shí)際 是在寫(xiě)特殊的x m l 文檔 x m l 語(yǔ)言的特點(diǎn)就是它是用樹(shù)狀結(jié)構(gòu)對(duì)各個(gè)元素進(jìn)行分層 這棵樹(shù)包括了根 樹(shù)干 樹(shù)枝 樹(shù)葉 比如 做一個(gè)s v g 的圓 首先 由它的根部編 寫(xiě) 這個(gè)根就是 即指明s v g 也是屬于x m l 文檔的一種 之后 它的樹(shù)干 進(jìn)一步闡明這是s v g 圖形 1 1 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 w i d t h 和h e i g h t 屬性用來(lái)設(shè)置s v g 文檔的寬和高 最后 是樹(shù)枝 元素 它用來(lái)描述s v g 圓 樹(shù)葉就是這個(gè)圓中的元素 c x 和c y 屬性定義了圓中心點(diǎn)的x y 坐標(biāo) r 屬性 了圓的半徑 s t r o k e 和s t r o k e w i d t h 屬性控制圖形的外輪廓 在這里給圓設(shè)置了一 2 p x 的黑色邊框 f i l l 屬性指出了圖形為藍(lán)色 其效果如下圖 圖3 1s v g 圓示例圖 s v g 圖形有六種基礎(chǔ)元素 每一種元素都可以與電力圖形緊密結(jié)合 實(shí)現(xiàn)特定的可 視化功能 如下表 1 2 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 表3 1s v g 元素在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用 s v g 元素子項(xiàng)及描述電力中的應(yīng)用 基本圖形線段 l i n e組成各種電力的基本圖元 如輸電 矩形 r e c t線路可用線段l i n e 表述 兩項(xiàng)變壓 圓 c i r c l e器用兩個(gè)圓c i r c l e 表示 橢圓 e l l i p s e 折線 p o l y i n e 多邊形 p o l y g o n 路徑移動(dòng)到點(diǎn) m o v e t o通過(guò)對(duì)直線或貝塞爾曲線的動(dòng)態(tài) 繪制直線 l i n e t o繪制 可用于生成實(shí)時(shí) 歷史曲線 路徑閉合 c l o s e p a t h 等 貝賽爾曲線 坐標(biāo)系統(tǒng)縮放屬性 v i e w b o x對(duì)縮放屬性 可用于客戶端s v g 位置屬性 t r a n s f o r i i l圖形縮放 利用位置屬性 可實(shí)現(xiàn) 如潮流箭頭換向等功能 色彩漸變線性漸變可用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的負(fù)載餅圖 電壓 放射漸變等位圖等 帶色彩漸變效果的箭頭 文字和聲音 文字 t e x t文字可用于顯示各種s c a d a 值 聲音 a u d i o聲音可用于智能報(bào)警 動(dòng)畫(huà)動(dòng)畫(huà) a n i m a t e可用于潮流動(dòng)畫(huà)等 3 2 2 電力圖元設(shè)計(jì) i e c 6 1 9 7 0 標(biāo)準(zhǔn)推薦將s v g 作為電力系統(tǒng)圖形交互的標(biāo)準(zhǔn)格式 但s v g 僅僅是一 種圖形的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 并不附帶任何的電力背景 要把它運(yùn)用到電力系統(tǒng)當(dāng)中 就要把它 和具體的電力設(shè)備聯(lián)系起來(lái) 使它帶上電力系統(tǒng)特有的性質(zhì) 一個(gè)完整的電網(wǎng)圖形是由 許多單獨(dú)的電力圖元組成的 因此 電力圖元的設(shè)計(jì)是s v g 應(yīng)用于電力系統(tǒng)的基礎(chǔ) 使用s v g 描述一個(gè)完備的電力圖元 應(yīng)該滿足以下要求 1 能夠充分地表達(dá)圖元的幾何形狀 2 能夠方便地定義圖元的應(yīng)用屬性 且易于擴(kuò)充 3 能夠方便地定義圖元與外界的交互功能 4 能夠?qū)D元的幾何形狀和應(yīng)用屬性進(jìn)行存取和顯示 電力圖元的描述表示如下 1 3 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖3 2 電力圖元組織結(jié)構(gòu)圖 由上圖可看出 電力圖元應(yīng)包括三個(gè)部分的信息 圖元樣式 圖元屬性 圖元數(shù) 據(jù) 其中圖元樣式的定義應(yīng)包括幾何信息 風(fēng)格樣式 幾何信息是指電力圖元形狀 它應(yīng)包含圖形類型 坐標(biāo)位置和坐標(biāo)單位 圖元屬性應(yīng)該包含屬性名和屬性值 圖 元數(shù)據(jù)則描述該電力圖元所對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù) 下面以兩項(xiàng)變壓器的實(shí)現(xiàn)為例敘述 1 圖形樣式設(shè)計(jì) 如前所述 在s v g 中提供了六種基本元素 電力系統(tǒng)中的設(shè)備圖元樣式可有這 些元素單獨(dú)描述或組合描述 對(duì)于組合的圖元 使用 將各個(gè)單獨(dú)元素組合 以 形成較復(fù)雜的圖形 在 中設(shè)置的樣式風(fēng)格等特性將會(huì)應(yīng)用到它所包含的所有子 元素當(dāng)中 例如 兩項(xiàng)變壓器由兩個(gè)簡(jiǎn)單的圓組成 通過(guò) 的定義 兩個(gè)圓被組合為一個(gè)新的圖形 如圖 2 圖形屬性設(shè)計(jì) 定義了圖元的樣式 只是直觀的顯示出形狀 然而 作為電力系統(tǒng)中的設(shè)備 其必須包含圖元所對(duì)應(yīng)的各種設(shè)備信息 比如 作為兩項(xiàng)變壓器 應(yīng)包含高低壓端 電壓等級(jí) 額定容量 短路阻抗等信息 這些信息 應(yīng)定義到這個(gè)圖元元素中 以 便客戶查詢?cè)撟儔浩鲿r(shí) 能得到相關(guān)參數(shù) 定義設(shè)備參數(shù)到圖元中 需結(jié)合該圖元樣式的定義 例如要定義該變壓器的高 低壓等級(jí)到圖元中 在 中進(jìn)行定義 1 4 華北電力大學(xué)碩十學(xué)位論文 這樣 就定義了該變壓器的高壓為2 2 0 k v 低壓3 5 k v 3 圖元數(shù)據(jù) 圖元樣式所反應(yīng)的是電力元件的形狀 圖元屬性則是反應(yīng)的該電力元件的設(shè)備 信息 然而 對(duì)于處于電網(wǎng)中的電力元件 它并不是一個(gè)孤立的圖形 它不僅僅要 向用戶提供自己的設(shè)備參數(shù) 對(duì)于許多設(shè)備 還要反應(yīng)出設(shè)備的測(cè)量數(shù)據(jù) 如變壓 器有變壓器溫度 高低壓實(shí)測(cè)電壓等參數(shù) s v g 所描述對(duì)象的圖元數(shù)據(jù)有兩種表示方法 1 內(nèi)嵌法 即在s v g 文檔中直接標(biāo)注 將屬性數(shù)據(jù)和所對(duì)應(yīng)的描述對(duì)象放在 同一分組中 s v g 并沒(méi)有提供用于廠站 輸電線路等對(duì)象的屬性描述元素 一些簡(jiǎn) 單的屬性可以用 元素來(lái)描述 但是較為復(fù)雜的屬性信息則需要自己定義屬性 描述元素來(lái)滿足要求 或者用 元素引入其他x m l 命名空間的元素來(lái)描 述屬性信息 2 外聯(lián)法 屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外部文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中 通過(guò)一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系將所 描述的對(duì)象與其屬性相關(guān)聯(lián) 例如通過(guò)s v g 文件中所描述對(duì)象的i d 屬性進(jìn)行關(guān)聯(lián) 相較第一種方法而言 這種方法中圖形文件和屬性數(shù)據(jù)模型文件相分離 簡(jiǎn)化了對(duì) 象i d 編碼的復(fù)雜程度 對(duì)于同一對(duì)象圖形和屬性數(shù)據(jù)采用相同的也不會(huì)發(fā)生沖突 并可以使s v g 文件更為簡(jiǎn)潔 重用性更好 特別是對(duì)于一些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 用這種表 示方法能夠更為方便的獲取外部數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)信息 3 2 3 電網(wǎng)圖形設(shè)計(jì) 電力圖元的設(shè)計(jì)對(duì)象主要是指各個(gè)電力系統(tǒng)中的物理資源 如斷路器 母線 出線 閘刀 電容 電抗 發(fā)電機(jī) 變壓器 負(fù)荷等 按照電力系統(tǒng)圖形的特性 可將圖元分 為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩大類 1 靜態(tài)圖元 各種電力設(shè)備如發(fā)電機(jī) 變壓器 線路 負(fù)荷等 這些圖元的共同點(diǎn)就是在電網(wǎng)圖 形中 它們的圖元樣式是不發(fā)生變化的 作為靜態(tài)圖元 這些設(shè)備在s v g 電網(wǎng)圖形的 初始化中即以完成 它們反映出的更多的信息是該設(shè)備的參數(shù) 所起到的連接作用 2 動(dòng)態(tài)圖元 與靜態(tài)圖元相對(duì)是動(dòng)態(tài)圖元 在電網(wǎng)圖形中 常見(jiàn)的動(dòng)態(tài)圖元有實(shí)時(shí)量測(cè) 潮流箭 頭等 這些圖元的特點(diǎn)就是更新速度快 它們通常是某個(gè)設(shè)備的s c a d a 量測(cè)值 如開(kāi) 關(guān)電流等 對(duì)于一個(gè)完整的電網(wǎng)圖形 既包括靜態(tài)圖元 也包括動(dòng)態(tài)圖元 且它們之間并不是 孤立的 對(duì)于一個(gè)電網(wǎng) 首先它是由各個(gè)靜態(tài)圖元如各個(gè)設(shè)備 發(fā)電機(jī) 變壓器 開(kāi)關(guān) 刀閘 線路等組成的 這些設(shè)備之間 要形成連接關(guān)系 才能組成完整的電網(wǎng) 在s v g 1 5 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 中 實(shí)現(xiàn)圖形的連接關(guān)系 可通過(guò)對(duì)端點(diǎn)和連接線之間的關(guān)系進(jìn)行判斷 使用像素值來(lái)描述圖形所處位置的圖形 因此 如果兩個(gè)圖形有各自的熱 熱點(diǎn)在像素上發(fā)生區(qū)域重合 則這兩個(gè)圖形將被判斷為已連接 連接關(guān)系的實(shí)現(xiàn)流程圖如下 3 2 4 圖形數(shù)據(jù)獲取 圖3 3 連接關(guān)系流程圖 對(duì)于數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)發(fā)布而言 關(guān)鍵的兩點(diǎn)是如何得到數(shù)據(jù) 及如何表現(xiàn)動(dòng)態(tài)效果 s v g 不僅要顯示出電網(wǎng)圖形 還要顯示與電網(wǎng)圖形相關(guān)的數(shù)據(jù) 但就它本身而言 只是一個(gè) 靜態(tài)的文件而已 無(wú)法取得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 必須借助于其他技術(shù) 總的來(lái)說(shuō) 按照電力圖元 類型的不同 圖形數(shù)據(jù)獲取方式也不同 本文將電力圖元分為靜態(tài)圖元和動(dòng)態(tài)圖元兩大類 就圖元形成情況來(lái)說(shuō) 靜態(tài)圖元 在s v g 圖形初始化的階段 向數(shù)據(jù)庫(kù)請(qǐng)求該圖元相關(guān)信息 待信息返回后 將信息寫(xiě) 入到s v g 的元素中 之后這些信息將不再做任何修改 而動(dòng)態(tài)圖元?jiǎng)t不同 在初始化 完成之后 每隔一段時(shí)間圖形將更新一次數(shù)據(jù) 這意味著該圖元將再次請(qǐng)求數(shù)據(jù) 按照這種圖元分類 靜態(tài)與動(dòng)態(tài)圖元本質(zhì)上對(duì)應(yīng)的是歷史數(shù)據(jù)接口和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接 口 靜態(tài)圖元多是電力設(shè)備 如線路 變壓器等 客戶所關(guān)心的設(shè)備參數(shù)等都存放在歷 史數(shù)據(jù)庫(kù)中 因此在頁(yè)面初始化時(shí)需連接歷史數(shù)據(jù)接口以獲取相關(guān)信息 而對(duì)于動(dòng)態(tài)圖 元 由于其刷新速度的要求 需要連接實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù) 頻繁對(duì)該動(dòng)態(tài)圖元進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫(xiě) 如下圖 1 6 華北電力人學(xué)碩七學(xué)位論文 幽型型 初始化電網(wǎng)圖形 0 1 靜態(tài)圖元hh 動(dòng)態(tài)圖元卜 j r 請(qǐng)1 0 j 連接歷史數(shù) 器 求 連接實(shí)時(shí)數(shù)j 據(jù)接口 數(shù)i 據(jù)接口呂j m 1r 1 r 獲取數(shù)據(jù)卜 獲取數(shù)據(jù)卜 3 3s v g 圖形的w r e b 發(fā)布 圖3 4 數(shù)據(jù)獲取流程圖 目前 在w e b 客戶端訪問(wèn)s v g 圖形 必須通過(guò)瀏覽器來(lái)查看 在常用的瀏覽器中 如i e f i r e f o x o p e r a 中 s v g 文件可通過(guò)以下標(biāo)簽嵌入h t m l 或其他網(wǎng)頁(yè)文檔中 或者 例如 使用 標(biāo)簽將前文中所畫(huà)的s v g 圓文件 c i r c l e s v g 包含在h t m l 文檔中 只要在h t m l 文檔中固定s v g 圖形所處的位置 既可以 正確顯示s v g 圖形 如下 p 咐9r 衄 p 時(shí) p 室徹 t 砌z 叮 唧 爹o t 一 蘭 叁 蟄憾 舒 簪 毫 罩目 翟一 州 哥囊 曼h 瞄州輔洲 綴塒n a 舀 缸h 螄霉r 0 l l j 毯 翌z 黧墨垡 圖3 5 w e b 發(fā)布s v g 圖形示例圖 1 7 務(wù)器 w 曲 圖形 回 格式 態(tài)生 3 4 本章小結(jié) w 旺 月艮務(wù)器端 圖3 6 w 曲發(fā)布s v g 電網(wǎng)圖形流程圖 s v g 電網(wǎng)圖形的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度w e b 可視化的前提 本章首先對(duì)s v g 的定義和特點(diǎn)進(jìn)行詳盡研究 并針對(duì)電網(wǎng)調(diào)度w e b 的發(fā)展情況 探討使用s v g 作為電網(wǎng)調(diào)度w e b 發(fā)布圖形的必要性 在此基礎(chǔ)上 研究了s v g 的基 本圖元設(shè)計(jì) 并結(jié)合電力系統(tǒng)的特征 提出了電力圖形的w e b 發(fā)布設(shè)計(jì) 此外 提出 1 8 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 將電力圖元按照數(shù)據(jù)刷新頻率的區(qū)別分為靜態(tài)圖元和動(dòng)態(tài)圖元 并分別連接相應(yīng)數(shù)據(jù)接 口 從而實(shí)現(xiàn)集圖形與數(shù)據(jù)為一體的s v g 電網(wǎng)圖形 1 9 華北電力大學(xué)碩十學(xué)位論文 第四章基于a j a x 和s v g 的w e b 綜合應(yīng)用 4 1w e b 客戶端技術(shù)分析 4 1 1 傳統(tǒng)的w e b 客戶端技術(shù) w e b 客戶端技術(shù) 是指客戶端解析由服務(wù)器傳來(lái)的數(shù)據(jù) 信息 并將之反映在 器的技術(shù) 客戶端最常用的處理是瀏覽器使用j a v a s c r i p t 或v b s c r i p t 語(yǔ)言來(lái)處理接 的數(shù)據(jù) 并完成對(duì)頁(yè)面的加載 此外 控件瀏覽也是客戶端的技術(shù)手段 通過(guò)控件 務(wù)器通信 是網(wǎng)絡(luò)間大數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行Х椒?在電力調(diào)度中 傳統(tǒng)w e b 都使用控件技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)視畫(huà)面的顯示 隨著s v 電力中的應(yīng)用 控件技術(shù)由于無(wú)法與s v g 圖形相結(jié)合而被舍棄 目前w e b 發(fā)布s v g 實(shí)時(shí)監(jiān)視圖形 是采用隱藏框架法來(lái)實(shí)現(xiàn) 隱藏框架法的基本 原理如下 將一個(gè)瀏覽器頁(yè)面分為兩個(gè)框架 框架1 包含s v g 圖形的網(wǎng)頁(yè) 框架2 請(qǐng)求數(shù)據(jù)的網(wǎng)頁(yè) 要使瀏覽器頁(yè)面中只顯示框架1 中包含s v g 圖形的頁(yè)面 則通過(guò)對(duì)框架 的屬性設(shè)置 如將框架1 的尺寸設(shè)為9 9 框架2 的尺寸設(shè)為1 則包含有框架i 和 框架2 的框架集 在視覺(jué)上只有框架l 就實(shí)現(xiàn)了對(duì)框架2 的隱藏 以實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的刷新為例 隱藏框架法實(shí)現(xiàn)方式如下 首先指定一個(gè)x m l 文檔 作為臨時(shí)文件存放實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 當(dāng)w e b 客戶端打開(kāi)包含有 s v g 電網(wǎng)圖形的網(wǎng)頁(yè)時(shí) 頁(yè)面初始化的同時(shí)向w e b 服務(wù)器請(qǐng)求實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 之后將返回 實(shí)時(shí)量測(cè)數(shù)據(jù)存放于該x m l 文檔中 在請(qǐng)求實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的過(guò)程中 每隔一段時(shí)間 使用 隱藏框架法刷新一次s v g 頁(yè)面 如果存放實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的x m l 文本中的數(shù)據(jù)并未改變 則s v g 實(shí)時(shí)畫(huà)面的數(shù)據(jù)也不變化 只待x m l 文本中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)改變之后 此刻s v g 所刷新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)才發(fā)生改變 如下圖 2 0 4 1 2 需要解決的問(wèn)題 面 以s v g 作為電網(wǎng)圖形在w e b 中發(fā)布 需要解決以下問(wèn)題 1 w e b 客戶端刷新s v g 電網(wǎng)圖形效率低下 采用隱藏框架法種刷新方式會(huì)帶來(lái) 數(shù)據(jù)傳輸上的資源浪費(fèi) 對(duì)于電網(wǎng)圖形 每次刷新只需改變部分?jǐn)?shù)據(jù) 而隱藏框架法則 通過(guò)刷新頁(yè)面將所有數(shù)據(jù)刷新 2 客戶端互操作性差 傳統(tǒng)w e b 客戶端單純使用d o m 功能處理s v g 圖形 該 功能處理s v g 圖形效率較差 解析速度慢 當(dāng)s v g 圖形中包含信息量較大時(shí) 將帶來(lái) 較長(zhǎng)的圖形處理時(shí)間 3 由于w e b 服務(wù)是屬于b s 瀏覽器 服務(wù)器 結(jié)構(gòu) 這意味著海量的數(shù)據(jù)計(jì)算 將放在w e b 服務(wù)器之上 當(dāng)有許多用戶登陸到w e b 服務(wù)器時(shí) 頻繁的計(jì)算將給w e b 服 務(wù)器帶來(lái)沉重的計(jì)算壓力 4 2a j a x 技術(shù) 4 2 1a ja x 的定義 a j a x a s y n c h r o n o u sj a v a s c r i p ta n dx m l 即異步j(luò) a v a s c r i p t 與x m l 技術(shù) 它 不是一種新的編程語(yǔ)言 它是一種綜合了j a v a s c r i p t x h t m l c s s d o m x m l x 2 l 華北電力大學(xué)碩十學(xué)位論文 m l h t t p r e q u e s t 的全新w e b 客戶端設(shè)計(jì)方式 用于創(chuàng)建更好更快以及交 b 應(yīng)用程序 其中 1 使用x h t m l 和c s s 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的呈現(xiàn)界面 2 使用d o m 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的顯示和交互 3 使用x m l h t t p r e q u e s t 實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的異步通信 4 使用j a v a s c r i p t 將x h t m l c s s d o m x m l x m l h t t p r e q u e s t 綁定 4 2 2a ja x 的優(yōu)點(diǎn) a j a x 具有如下三個(gè)優(yōu)點(diǎn) 1 h t r p 請(qǐng)求是異步的 a