[发明专利]一种基于二叉树的智能变电站二次设备连接图编码算法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图形编码算法，特别涉及一种基于二叉树的智能变电站二次设备连接图编码算法。

背景技术

智能变电站二次设备使用光纤连接替代了常规变电站的大量电缆，光缆施工与电缆施工相比复杂度更高。为保证设备之间的熔接正确、收发回路正确等技术要求需要制作设备之间的光缆联系图作为施工指示。

由于一个变电站使用的设备类型众多，光缆联系图中涉及了大量的图元、图标、连接关系等，类型非常庞杂。以图元为例，可分为屏柜、设备、光口、融接盘、交换机及光纤等类型，而每类图元又可进一步细分为数十种甚至上百种子类型。一个中等规模智能变电站的二次设备光纤连接图中涉及图元数量多达上千个。为了保证智能变电站的建设与运行的经济性与安全性，要求信息管理系统能够对二次设备光纤连接图信息进行高效的组织与管理。

目前大多是采用GIS对电力系统的图形信息进行管理。然而，应用电力GIS的方法来管理智能变电站二次设备光纤连接图，存在较大的问题。首先是目前的智能变电站二次设备光纤连接图基本都是在Microsoft Visio环境下绘制，而现有的GIS软件大多对Visio数据格式不兼容。而且智能变电站二次设备光纤连接图只考虑二次设备之间的连接关系，并不涉及地理图形。如果采用GIS对连接图信息进行存储和管理，需要对图元所对应的设备都按统一的地理坐标进行编码，这明显不适用于连接图，会造成大量不必要的系统开销。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出一种存储空间小，查询效率高，能够提高查询效率，且满足多个智能变电站二次设备连接图查询需求的基于二叉树的智能变电站二次设备连接图编码算法。

为了实现以上发明目的，本发明所采用的技术方案为：包括以下步骤：首先根据Visio格式的智能变电站二次设备连接图的XML文档结构，提取与智能变电站二次设备相关的层次化节点信息，并转换为XML文档树；然后对XML文档树进行二叉化处理；其次利用混合链表结构来存储二叉化后的XML文档树，对于文档树中的每个节点采用二叉树或三叉树的混合结构来进行存储；最后构建由文档类型定义结构索引和XML文档内容索引组成的混合索引模型，即完成智能变电站二次设备连接图编码算法。

所述的XML文档树的根节点为Visio Document，下一层的子节点叫做Pages节点集，Pages节点集包含若干个Page节点，Page节点包含若干个Shape节点，提取与智能变电站二次设备对应的Shape节点，而每个Shape节点又包含若干个自定义属性Prop。

所述的自定义属性Prop为标签label、类型type或值value。

所述的XML文档树的二叉化处理采用左孩子-右兄弟的方法。

所述的二叉树链表存储结构由左孩子指针和兄弟指针组成，三叉树链表存储结构由左孩子指针、右孩子指针和双亲指针组成。

所述的混合索引模型是利用哈希表和B+树作为基本的索引组织，并用关键字作为索引项来构建的。

所述的文档类型定义结构索引采用哈希表来构建；XML文档内容索引采用B+树来构建。

所述的文档类型定义结构索引中，采用了〈id,start,end,key,level〉五元组形式，其中id是设备编码地址，start为节点文档树中开始标志，end为的结束标志，key为该记录所取的关键码值，level为所在文档树的层次，文档类型定义结构索引采用哈希表作为索引的基本单位，文档类型定义结构索引采用关键值key作为索引项建立索引。

所述的XML文档内容索引中，采用了〈id,start,key,end,level〉五元组形式，其中id是针对多文档而设置的，并与设备编码地址一一对应，start为节点文档树中开始标志，end为的结束标志，key为该记录所取的关键码值，level为所在文档树的层次，XML文档内容索引采用B+树作为文档索引基本单位，以关键值key为索引项。

所述的B+树中叶子节点存放的XML元素或属性节点集的记录信息，记录XML文档的节点的编码信息，与对应的文档类型定义结构索引保持相同的名称。