一种基于力引导算法的录波图形和事件标签自动布局方法技术

一种基于力引导算法的录波图形和事件标签自动布局方法，将同时刻及不同时刻的开关量变位和保护事件在录波图形中可视化展示为事件标签，对标签线和标签条目等元素在时间轴单侧及两侧的标注采用力引导算法进行自动布局，可以有效避免多个事件信息显示的相互遮挡和干扰，并且保证了事件标签在录波图形周围的均匀分布，通过定义不同的交叉能量系数，可实现最合理及美观的事件标签自动布局。最合理及美观的事件标签自动布局。最合理及美观的事件标签自动布局。

【技术实现步骤摘要】
一种基于力引导算法的录波图形和事件标签自动布局方法


[0001]本专利技术属于电力系统故障分析
，更具体地，涉及一种基于力引导算法的录波图形和事件标签的自动布局方法。

技术介绍

[0002]故障录波文件包含丰富的故障暂态信息，是电网故障分析过程中的重要数据。目前的录波分析工具虽能直观展示故障录波的曲线图形，但对于开关量变位和动作事件等信号仍需要人工对照信号发生时刻的波形进行分析，该过程不够简明直观，对故障时刻前后关键数据的展示也不够全面。
[0003]因此，亟需一种能够同时结合录波图形和事件信号在相关通道中进行可视化直观展示的方法，同时需要考虑事件信号标签的合理化布局。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种基于力引导算法的录波图形和事件标签自动布局方法，将同时刻及不同时刻的开关量变位和保护事件在录波图形中可视化展示为事件标签，对标签线和标签条目等元素在时间轴单侧及两侧的标注采用力引导算法进行自动布局，可以有效避免多个事件信息显示的相互遮挡和干扰，并且保证了事件标签在录波图形周围的均匀分布，通过定义不同的交叉能量系数，可实现最合理及美观的事件标签自动布局。
[0005]本专利技术采用如下的技术方案。
[0006]本专利技术提出了一种基于力引导算法的录波图形和事件标签自动布局方法，包括：
[0007]步骤1，将开关量变位信息或保护事件信息可视化展示为空间标签，标签包括：标签线和标签条目；
[0008]步骤2，基于标签x轴区间及标签线位置定义的标签间的空间影响关系，设置未绘制标签的布局先后顺序；
[0009]步骤3，若录波波形上侧或下侧无绘制空间，将标签按照布局先后顺序依次放置于波形中线的单侧；
[0010]步骤4，若录波波形上侧和下侧均有绘制空间，将标签按照布局先后顺序依次放置于波形中线的双侧；
[0011]步骤5，若上述绘制过程不会出现标签影响，则绘制完成；若会出现标签影响，返回步骤2，调整标签绘制顺序，重复步骤2
‑
4，得到所有可能的布局方案；
[0012]步骤6，采用力引导算法自动选择最合理的布局方案。
[0013]优选地，步骤1中，一个标签包括一个标签线和一个或多个标签条目，当同一时刻仅有一个事件时，一个标签仅包含一个标签条目，当同一时刻有多个事件时，一个标签包含多个标签条目，同一个标签的所有标签条目位于标签线的同侧，不同标签受显示空间影响，位于标签线的左侧或右侧。
[0014]优选地，步骤1中，标签条目的信息包括：录波文件开关量通道中的变位信息、录波故障报告头文件中的事件信息或者外部的事件信息。
[0015]优选地，步骤2中：假设标签N，它的x轴区间是[N1，N2]，标签线位置n，N1≤n≤N2，标签M，它的x轴区间是[M1，M2]，标签线位置m，M1≤m≤M2，则定义：
[0016](1)M影响N表示m属于区间[N1，N2]，N1≤m≤N2；
[0017](2)M单向影响N表示M影响N，但N不影响M；
[0018](3)MN双向影响表示M影响N，N影响M。
[0019]步骤2具体包括：
[0020]步骤2
‑
1，把未绘制的标签，依据标签线的位置，全部放入集合L，同时，把未绘制的标签全部放入集合R；
[0021]步骤2
‑
2，如集合L空，集合R放入队列C；
[0022]步骤2
‑
3，如集合R空，集合L放入队列D；
[0023]步骤2
‑
4，如集合L和集合R均不空，如果集合L和集合R任一集合中某标签不影响别的标签，则从对应集合中移出，放入队列C；
[0024]步骤2
‑
5，选择集合L中采样序号最大的标签l，R中采样序号最小的标签r，如l影响r，r不影响1，取出1，放入队列D，否则继续；
[0025]步骤2
‑
6，选择L中采样序号最大的标签l，R中采样序号最小的标签r，如r影响1，1不影响r，取出r，放入队列D，否则继续；
[0026]步骤2
‑
7，选择L中采样序号最大的标签1，R中采样序号最小的标签r，如l和r相互影响，分别计算1和r影响到所有其他标签的数量，取出影响标签较多的那个，放入队列D，否则继续；
[0027]步骤2
‑
8，若L或R为空，参照步骤2
‑
2或步骤2
‑
3处理，否则返回步骤2
‑
4；
[0028]步骤2
‑
9，最终得到2个队列C，D，其布局顺序为：先顺序布局D中元素，后逆序布置C中元素。
[0029]优选地，步骤3中，标签占用的空间是指标签条目占用的空间；标签线对应的空间不算作标签占用的空间。
[0030]步骤3具体包括：
[0031]步骤3
‑
1，放置新标签时，其占用空间满足和所有已放置的标签不影响，且为了清晰，y轴方向两个标签之间留间隙，放置时应靠近波形曲线的中轴线；
[0032]步骤3
‑
2，计算当前标签的矩形区域，加上间隙，形成2个矩形X和Y，从最靠近中轴线的位置，向外测试能否放置，检查XY和所有已放置标签AB是否有影响；
[0033]步骤3
‑
3，以A从下向上移动，检查和B是否影响，A的合理位置是A底部坐标大于B的顶部坐标；
[0034]步骤3
‑
4，对于多个标签B、C、D、
……
，分别计算合理位置，直到没有影响。
[0035]优选地，步骤4具体包括：
[0036]步骤4
‑
1，放置中线上侧，记录位置、标签线是否影响；
[0037]步骤4
‑
2，放置中线下侧，记录位置、标签线是否影响；
[0038]步骤4
‑
3，选择没有影响，离中线近的那个。
[0039]优选地，步骤5中，调整绘制顺序时，先绘制标签线影响其他标签的标签。
[0040]优选地，步骤6中，
[0041]步骤6
‑
1，标签线视作弹簧，平衡位置位于波形区域外侧，距中轴线h，设标签线长x定义能量为k1(x
‑
h)2，其中，x≥h；
[0042]步骤6
‑
2，标签条目仅竖直方向调整，有影响，或者太近则存在能量；
[0043]步骤6
‑
3，设标签A，宽为wA，高为hA，中心点坐标为(xA，yA)，标签B：宽为wB，高为hB，中心点坐标为(xB，yB)，当(wA+wB)/2＜|xA
‑
xB|时标签不会影响，不存在斥力，能量为0；
[0044]步骤6
‑
4，当(wA+wB)/2≥|xA
‑
xB|，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于力引导算法的录波图形和事件标签自动布局方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，将开关量变位信息或保护事件信息可视化展示为空间标签，标签包括：标签线和标签条目；步骤2，基于标签x轴区间及标签线位置定义的标签间的空间影响关系，设置未绘制标签的布局先后顺序；步骤3，若录波波形上侧或下侧无绘制空间，将标签按照布局先后顺序依次放置于波形中线的单侧；步骤4，若录波波形上侧和下侧均有绘制空间，将标签按照布局先后顺序依次放置于波形中线的双侧；步骤5，若上述绘制过程不会出现标签影响，则绘制完成；若会出现标签影响，返回步骤2，调整标签绘制顺序，重复步骤2
‑
4，得到所有可能的布局方案；步骤6，采用力引导算法自动选择最合理的布局方案。2.根据权利要求1所述的一种基于力引导算法的录波图形和事件标签自动布局方法，其特征在于，步骤1中，一个标签包括一个标签线和一个或多个标签条目，当同一时刻仅有一个事件时，一个标签仅包含一个标签条目，当同一时刻有多个事件时，一个标签包含多个标签条目，同一个标签的所有标签条目位于标签线的同侧，不同标签受显示空间影响，位于标签线的左侧或右侧。3.根据权利要求1所述的一种基于力引导算法的录波图形和事件标签自动布局方法，其特征在于，步骤1中，标签条目的信息包括：录波文件开关量通道中的变位信息、录波故障报告头文件中的事件信息或者外部的事件信息。4.根据权利要求1所述的一种基于力引导算法的录波图形和事件标签自动布局方法，其特征在于，步骤2中：假设标签N，它的x轴区间是[N1,N2]，标签线位置n，N1≤n≤N2，标签M，它的x轴区间是[M1,M2]，标签线位置m，M1≤m≤M2，则定义：(1)M影响N表示m属于区间[N1，N2]，N1≤m≤N2；(2)M单向影响N表示M影响N，但N不影响M；(3)MN双向影响表示M影响N，N影响M。5.根据权利要求4所述的一种基于力引导算法的录波图形和事件标签自动布局方法，其特征在于，步骤2具体包括：步骤2
‑
1，把未绘制的标签，依据标签线的位置，全部放入集合L，同时，把未绘制的标签全部放入集合R；步骤2
‑
2，如集合L空，集合R放入队列C；步骤2
‑
3，如集合R空，集合L放入队列D；步骤2
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4，如集合L和集合R均不空，如果集合L和集合R任一集合中某标签不影响别的标签，则从对应集合中移出，放入队列C；
步骤2
‑
5，选择集合L中采样序号最大的标签1，R中采样序号最小的标签r，如1影响r，r不影响1，取出1，放入队列D，否则继续；步骤2
‑
6，选择L中采样序号最大的标签1，R中采样序号最小的标签r，如r影响1，1不影响r，取出r，放入队列D，否则继续；步骤2
‑
7，选择L中采样序号最大的标签1，R中采样序号最小的标签r，如l和r相互影响，分别计算1和r影响到所有其他标签的数量，取出影响标签较多的那个，放入队列D，否则继续；步骤2
‑
8，若L或R为空，参照步骤2
‑
2或步骤2

【专利技术属性】
技术研发人员：杨震安，彭世宽，叶艳军，陈红雨，王立鼎，刘志超，杨常府，王均慧，詹庆才，武芳瑛，卜少明，王帅，王丽伟，程元，王立敏，蒋纬纬，殷建军，刘海琼，赵建新，
申请(专利权)人：北京四方继保自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：