继电保护技术信息管理系统研究

随着网络技术的飞速发展，通过Web方式实现继电保护技术信息管理系统已经成为一个高效、方便的实现方式。本文以设计开发实用化的继电保护技术信息管理平台为目标，对平台的整体规划、设计思路和核心技术等问题进行了研究与探讨，明确了系统的结构、功能和实现方式。通过沙角A电厂继电保护技术信息管理系统的应用，验证了本文的设计思路，在实际的应用中取得了较好的效果。
　　关键词：继电保护；图纸管理；矢量化；AutoCAD二次开发

Technological information management system research of relay protection

LI Zhi-xing，CAI Ze-xiang，XU Zhi-hua，LI Jun-da，ZHU Lin

(Electric Power College of South China University of Technology, Guangzhou, 510640, China)

　　Abstract: With the development at full speed of the technology of the network, realize through Web way that the technological information management system of relay protection has already become a high-efficient, convenient realization way. This paper regards designing and develop the practical technological information management platform of relay protection as the goal, expounds overall plan, mentality of designing and key technology in platform and determines systematic structure, the function and way of realizing. The application of the technological information management system of relay protection of Shajiao A power plant have verified the design thought of this paper and made better result during real application.
　　Key words: relay protection, drawings management, vector, secondary development of AutoCAD


1 引言
　　随着电力系统体制改革的进一步深化以及电力行业的市场化、信息化的发展，传统的继电保护信息管理方式和手工管理手段己经不能适应电力行业生产发展的需要，形势要求继电保护专业必须改变现有落后的管理体制、管理方式和手段，建立网络化、统一的信息管理系统。为此利用新的计算机应用技术，开发实用的、针对性强的继电保护管理信息系统，把专业人员从繁琐的日常管理工作中解放出来，就成为一项非常重要而且有意义的工作。本文从继电保护技术信息管理通用平台的设计角度出发，对其功能需求和设计方式进行了研究和探讨，对开发过程中遇到的核心技术问题，提出了具体的解决方案。

2 继电保护技术信息管理系统的需求分析
　　继电保护是现代化技术水平要求较高的行业，建立一个规范、实用的信息管理系统，将改变过去管理工作中数据混乱的现象，提高管理水平，促进网络化、信息化的发展。总的来说，一个实用、规范的继电保护技术信息管理系统应该包括以下几个部分：
　　（1）图纸管理:继电保护信息管理系统建设核心的是图纸管理。对这些图纸不仅仅是静态的、档案意义上的管理，更重要的是在网络环境下面向生产设计过程的、动态的图纸管理，符合图纸业务流程，实现共享环境下的图纸制作、审批、浏览、查询与传输等功能。
　　（2）文档管理：通过网络对文件、资料和记录的信息进行管理，用户可以控制目录的创建，支持各种类型资料的网络浏览和传递，利用关键字实现对文件查询，利用数字签名技术对文档进行电子签名以保证文档的安全性。
　　（3）定值管理：针对不同系统不同种类的继电保护应该分门别类进行继电保护数据的整理和统计，建设各种规范的表单。实现基于各种类型保护的定值查询以及微机保护控制关键字的查询。所有表单可以自动生成，也可以由用户自定义合适的模板输出。

3 继电保护技术信息管理系统的建设流程
　　根据实际的需求分析，一个规范、实用的继电保护信息管理系统具体应该涉及到以下相关方面，其中系统的建设流程如图1所示。

4 继电保护技术信息管理系统的关键技术
4.1 图纸扫描矢量化的探讨与分析
　　 继电保护专业由于行业的特殊性，图纸成为信息管理工作的核心。由于现有的继电保护图纸缺乏完善的管理手段，绝大多数仍然采用手工制图、人工管理，不同的设计单位有不同的作图方式，图纸储存方式多种多样，因此首先应该统一图纸的格式。现有的图形文件可以分为两类：一类为位图文件，另一类称为矢量类图像文件。前者以点阵形式描述图形图像，后者是以数学方法描述的一种由几何元素组成的图形图像。由于后者对图像的表达细致、真实，因此需要将图纸全部转化为矢量图文件。由于AutoCAD已经成为了二维工程图纸事实上的一种标准，所以通常转化为AutoCAD的DWG格式。由于目前电力行业技术人员对计算机知识尤其是AutoCAD不熟悉，如果要将所有的图纸用CAD进行重绘，工作量太大。在实际的应用中，通过扫描－矢量化绘制图纸是一种较为实用、高效的方法。
4.1.1 扫描与矢量化基本原理
　　这种方法的基本原理就是利用扫描仪将预绘制的图纸扫描储存到计算机里面，对图纸前期处理后，用矢量化工具转换成DWG格式的矢量文件，间接实现图纸的绘制。通俗意义上的矢量化功能包括三个部分：图像净化、光栅编辑和矢量化。图像净化可以对图纸中存在的污点进行处理；光栅编辑可以用于全局光栅化；矢量化包括文字识别和识别类型。
4.1.2 矢量化工具的介绍
　　VP系列是一款优秀的光栅编辑和矢量化软件，可以与AutoCAD相关联，包括光栅编辑、全自动矢量化或人机交互矢量化。在短时间内，用户就可以得到修改过的光栅图像和优秀的矢量化结果，也可以立即将结果动态连接到AutoCAD中。总的来说，VP与AutoCAD 结合可以为继电保护图纸光栅图像矢量转换以及图形数据处理提供了很好的处理手段。
4.1.3 扫描－矢量化的操作步骤
　　矢量化过程应该正确地识别图形信息以及各种其它有用的符号信息（图表、文字等），同时滤掉无用的信息（污点、折痕）。首先应该用初始化好的扫描仪对图纸进行扫描，使之形成光栅文件。这一过程需要注意选择合适的图纸扫描分辨率、扫描类型和保存类型。然后进行矢量化处理：输入光栅文件；编辑光栅数据；光栅化保存编辑操作；矢量化（设置参数进行数据转换和后台处理）；编辑矢量，进行文本的手工识别；输出矢量文件。
4.2 利用AutoCAD的二次开发绘制图纸
　　 继电保护图纸含有丰富的图元信息，但通过扫描－矢量化或其它工具重绘的继电保护图纸只是一些简单的图形符号，无法保存图元以外的各种属性，使用图纸极不方便，因此如何实现图元与属性相关联是一个关键部分[1]。作为CAD绘图设计的代表软件，AutoCAD为广大工程设计人员所熟悉。AutoCAD同时提供一个功能强大的集成开发工具DVBA ，通过VBA制作专用的继电保护绘图工具，可以完成图元在图纸上的绘制，并且可以定制图元属性对话框，在绘图的过程中添加图元属性到数据库，使图元与属性相关联。
4.2.1 工具菜单开发
　　AutoCAD的菜单包括下拉菜单、图标菜单和按钮菜单等。所有菜单都是由Acad.mnu文件产生的。用户可以根据需要修改这个文件内容定制菜单，将继电保护常用的图形元件做成直观、形象的图标菜单，利用菜单栏、工具栏或者右键菜单进行绘图，提高绘图效率。