一种轨道交通设备的图形组态管理方法及系统与流程

1.本发明主要涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种轨道交通设备的图形组态管理方法及系统。


背景技术：

2.目前轨道交通数字化、网络化、智能化成为发展趋势。轨道交通领域系统与设备的远程监测成为数字化发展的首要任务。当前轨道交通领域各专业的系统众多，远程可视化监测的图形/图元交叉重复。轨道交通领域监测系统与设备复杂且数量众多，工程结构庞大，实现系统与设备的远程可视化图形监测时，图形制作、图形渲染开发的工作极为繁杂且不通用。一旦监测图形因错误制作或工程变更而变更时，需重新绘制导入监测系统；与此同时，若图形渲染方式或数据源测点变更时，需修改程序改变渲染计算规则或改变数据源测点。目前，轨道交通领域监测系统主要通过图形组态软件进行人工绘图，并在图形/图元上手动绑定图形/图元的数据，当图形渲染程序获取到数据源测点时，通过渲染规则计算渲染结果。
3.传统图形组态软件的渲染方式是通过设计图形及其响应渲染程序来实现图形组态，软件使用者通过绘制组装图形和数据绑定完成监测图形的制作。该方式的弊端在于，当系统工程庞大繁杂时，图形制作和数据绑定的工作极为复杂且难以实施，不具备通用性。
4.在现有技术中，专利申请名称为：一种基于图形组态的设备状态显示方法、设备及存储介质（申请号: 202111644582.3）主要涉及城轨信号领域的设备状态显示方法，通过设计信号系统状态图中所有基础元素的组态模板，将特定的信号系统机柜信息、设备、采集点的关系文件导入并生成信号系统接入后的状态图显示所需基础数据和状态扩展数据，以及各类型图元生成信息。该发明具有提供了信号系统领域内可定制化的显示功能，提升了效率的优点。但是其仅能实现信号领域的设备状态显示，且需要导入特定格式的文件，其可扩展性和灵活性较低。


技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种大幅度降低渲染程序的冗余和复杂度的轨道交通设备的图形组态管理方法及系统。
6.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种轨道交通设备的图形组态管理方法，包括步骤：根据轨道交通设备构建图形组态库，再根据图形组态库、驱动显示规则以及数据测点与数据项点映射规则，形成图形组态驱动包、数据测点与数据项点映射规则程序包；根据工程施工图纸，生成图形文件；获取轨道交通设备的运行数据，将运行数据转换成数据测点表，再根据数据测点与数据项点映射规则自动映射生成数据项点表，同时将数据测点表中的数据通过渲染规则计算得到对应的数据项点表数据，再将数据项点表对应的轨道交通设备与对应的图形元件
进行绑定；将数据项点和图形元件通过图形组态驱动包进行图形界面渲染。
7.优选地，数据测点表的转换具体过程为：根据轨道交通设备的运行数据形成数据码位表，其中数据码位表为感知数据点位表；再将轨道交通设备按照运行数据的层级关系，将数据码位表转换成数据测点表。
8.优选地，轨道交通领域系统包括联锁设备、列车运行监测装置（lkj）、列车自动监控系统（ats）、列车自动保护系统（atp）、区域控制器（zc）和应答器等；物理设备包括：联锁机柜、联锁板卡、列车自动监控系统服务器、列车自动保护系统组匣、道岔、转辙机、信号机和轨道区段等；通用设备包括机柜、服务器和风扇等。
9.本发明还公开了一种轨道交通设备的图形组态管理系统，包括：驱动包和程序包生成模块，用于根据轨道交通设备构建图形组态库，再根据图形组态库、驱动显示规则以及数据测点与数据项点映射规则，形成图形组态驱动包、数据测点与数据项点映射规则程序包；图形组态生成模块，用于根据工程施工图纸，生成图形文件；数据处理模块，用于获取轨道交通设备的运行数据，将运行数据转换成数据测点表，再根据数据测点与数据项点映射规则自动映射生成数据项点表，同时将数据测点表中的数据通过渲染规则计算得到对应的数据项点表数据，再将数据项点表对应的轨道交通设备与对应的图形元件进行绑定；图形界面渲染模块，用于将数据项点和图形元件通过图形组态驱动包进行图形界面渲染。
10.与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明将图形渲染和渲染规则计算分离（解耦），其中界面渲染仅实现简单的结果呈现转换（由图形驱动包完成），使界面显示具备扩展灵活性；其中渲染规则在数据测点与数据项点转换之间实现，并且渲染规则由配置实现，无需程序开发，大幅度降低渲染程序的冗余和复杂度；即使数据源或工程图纸变更时，无需重新开发或修改渲染程序，仅通过配置即可完成渲染规则修改（传统渲染方式是将数据源传输至图形界面，图形界面程序根据数据内容计算渲染结果）。
附图说明
11.图1为本发明的组态管理方法在具体应用时的实施例图。
12.图2为本发明的组态管理方法在实施例的流程图。
具体实施方式
13.以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
14.如图1-2所示，本发明实施例的轨道交通设备的图形组态管理方法，包括步骤：根据轨道交通设备构建图形组态库，再根据图形组态库、驱动显示规则以及数据测点与数据项点映射规则，形成图形渲染规则以数据测点与数据项点映射规则；根据工程施工图纸，生成图形文件；
获取轨道交通设备的运行数据，将运行数据转换成数据测点表，再根据数据测点与数据项点映射规则自动映射生成数据项点表，同时将数据测点表中的数据通过渲染规则计算得到对应的数据项点表数据，再将数据项点表对应的轨道交通设备与对应的图形元件进行绑定；将数据项点和图形元件通过图形渲染规则进行图形界面渲染。
15.本发明将图形渲染和渲染规则计算分离（解耦），其中界面渲染仅实现简单的结果呈现转换（由图形驱动包完成），使界面显示具备扩展灵活性；其中渲染规则在数据测点与数据项点转换之间实现，并且渲染规则由配置实现，无需程序开发，大幅度降低渲染程序的冗余和复杂度；即使数据源或工程图纸变更时，无需重新开发或修改渲染程序，仅通过配置即可完成渲染规则修改（传统渲染方式是将数据源传输至图形界面，图形界面程序根据数据内容计算渲染结果）。
16.具体地，对图形显示过程的数据关系进行设计分类，具体由数据测点和数据项点组成。其中，数据测点为设备监测数据同，数据测点经过逻辑运算规则计算得到数据项点，数据项点与svg图形元件通过图形驱动包实现界面渲染，实现图形组态功能。其中，数据测点格式为{key:系统号+设备号+测点号,value:值}；数据项点格式{key:系统号+设备号+项点号,value:值}。
17.如图1所示，本发明实施例还提供了一种轨道交通设备的图形组态管理系统，包括：驱动包和程序包生成模块，用于根据轨道交通设备构建图形组态库，再根据图形组态库、驱动显示规则以及数据测点与数据项点映射规则，形成图形组态驱动包、数据测点与数据项点映射规则程序包；图形组态生成模块，用于根据工程施工图纸，生成图形文件；数据处理模块，用于获取轨道交通设备的运行数据，将运行数据转换成数据测点表，再根据数据测点与数据项点映射规则自动映射生成数据项点表，同时将数据测点表中的数据通过渲染规则计算得到对应的数据项点表数据，再将数据项点表对应的轨道交通设备与对应的图形元件进行绑定；图形界面渲染模块，用于将数据项点和图形元件通过图形组态驱动包进行图形界面渲染。
18.本发明的图形组态管理系统，与上述图形组态管理系统相对应，同样具有如上图形组态管理方法所述的优点。
19.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明：步骤1:依据轨道交通系统、物理设备和通用设备形成svg图形组态驱动包、数据测点与数据项点映射规则程序包。
20.具体地，轨道交通领域系统包括联锁设备、列车运行监测装置（lkj）、列车自动监控系统（ats）、列车自动保护系统（atp）、区域控制器（zc）和应答器等；物理设备包括：联锁机柜、联锁板卡、列车自动监控系统服务器、列车自动保护系统组匣、道岔、转辙机、信号机和轨道区段等；通用设备包括机柜、服务器和风扇等。
21.针对轨道交通系统、物理设备和通用设备，构建图形组态库、各设备图形组态的数
据测点与数据项点映射规则、驱动显示规则，形成svg图形组态驱动包、数据测点与数据项点映射规则程序包。其中图形组态驱动包主要依据轨道交通领域内的逻辑关系实现项点和图元的渲染关系。
22.步骤2:导入cad等工程施工图纸，生成svg图形元件；步骤3:导入设备数据码位表生成数据测点表；其中设备数据码位表为被监测设备的感知数据点位表，通过转换后形成数据测点表。其中轨道交通领域监测系统通过感知技术采集设备和系统运行数据，形成数据码位表。
23.将联锁、道岔、信号机等领域内的系统与设备按照监测数据层级关系，实现数据测点表转换。其中道岔设备转换后的数据测点表如下所示：其中，设备名称代表具体设备，设备编码唯一标识该设备。测点编码为单个数据源id编码，实现数据唯一性绑定。当系统采集到该设备的相应测点编码数据时，将数据测点推送至渲染规则计算。
24.步骤4:数据测点表自动映射生成数据项点表。
25.根据数据测点与数据项点映射规则程序包，通过导入各系统或设备的数据测点表，按照映射规则自动形成数据项点表。数据项点表示例如下：其中项点编码为该道岔设备的单项点唯一编码，每个数据项点关联多个数据测点，并将数据测点输入渲染规则表达式，计算得到数据项点对应的svg图形标签呈现结果，实现复杂且灵活的图形渲染效果。
26.步骤5:数据项点表自动化配置svg绑定图形元件。
27.根据数据项点表的设备编码和svg设备名称建立映射关系，并将设备编码自动化绑定至svg图形元件。
28.步骤6：图形渲染过程。
29.上述数据项点通过websockect推送至前端界面；图形驱动包将接收的数据项点在前端界面进行解析渲染。
30.本发明通过工具化与自动化配置方式，根据图形渲染规则、数据测点和数据项点的映射规则，实现图形元件与数据之间关联的快速绑定，大幅降低图形组态制作的实施工作量，防止人工配置出错，有效提升轨道交通系统工程项目开发效率。
31.相关名词解释：图形组态：图形组态能够实现对图形化监测的初始化，包括图形制作及其关联数据、事件绑定，使得图形根据数据自动化展示相应的形态与动作。
32.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种轨道交通设备的图形组态管理方法，其特征在于，包括步骤：根据轨道交通设备构建图形组态库，再根据图形组态库、驱动显示规则以及数据测点与数据项点映射规则，形成图形组态驱动包、数据测点与数据项点映射规则程序包；根据工程施工图纸，生成图形文件；获取轨道交通设备的运行数据，将运行数据转换成数据测点表，再根据数据测点与数据项点映射规则自动映射生成数据项点表，同时将数据测点表中的数据通过渲染规则计算得到对应的数据项点表数据，再将数据项点表对应的轨道交通设备与对应的图形元件进行绑定；将数据项点和图形元件通过图形组态驱动包进行图形界面渲染。2.根据权利要求1所述的轨道交通设备的图形组态管理方法，其特征在于，数据测点表的转换具体过程为：根据轨道交通设备的运行数据形成数据码位表，其中数据码位表为感知数据点位表；再将轨道交通设备按照运行数据的层级关系，将数据码位表转换成数据测点表。3.根据权利要求1或2所述的轨道交通设备的图形组态管理方法，其特征在于，轨道交通设备包括轨道交通系统、物理设备和通用设备。4.根据权利要求3所述的轨道交通设备的图形组态管理方法，其特征在于，所述轨道交通系统包括联锁设备、列车运行监测装置、列车自动监控系统、列车自动保护系统、区域控制器和应答器。5.根据权利要求3所述的轨道交通设备的图形组态管理方法，其特征在于，所述物理设备包括联锁机柜、联锁板卡、列车自动监控系统服务器、列车自动保护系统组匣、道岔、转辙机、信号机、轨道区段和列车运行监测装置设备。6.根据权利要求3所述的轨道交通设备的图形组态管理方法，其特征在于，所述通用设备包括机柜、服务器和风扇。7.一种轨道交通设备的图形组态管理系统，其特征在于，包括：驱动包和程序包生成模块，用于根据轨道交通设备构建图形组态库，再根据图形组态库、驱动显示规则以及数据测点与数据项点映射规则，形成图形组态驱动包、数据测点与数据项点映射规则程序包；图形组态生成模块，用于根据工程施工图纸，生成图形文件；数据处理模块，用于获取轨道交通设备的运行数据，将运行数据转换成数据测点表，再根据数据测点与数据项点映射规则自动映射生成数据项点表，同时将数据测点表中的数据通过渲染规则计算得到对应的数据项点表数据，再将数据项点表对应的轨道交通设备与对应的图形元件进行绑定；图形界面渲染模块，用于将数据项点和图形元件通过图形组态驱动包进行图形界面渲染。

技术总结
本发明公开了一种轨道交通设备的图形组态管理方法及系统，方法包括步骤：构建图形组态库，再根据图形组态库、驱动显示规则以及数据测点与数据项点映射规则，形成图形组态驱动包、数据测点与数据项点映射规则程序包；根据工程施工图纸，生成图形文件；获取轨道交通设备运行数据并转换成数据测点表，再根据数据测点与数据项点映射规则自动映射生成数据项点表，将数据测点表中的数据通过渲染规则计算得到对应的数据项点表数据，将数据项点表对应的轨道交通设备与对应图形元件进行绑定；将数据项点和图形元件通过图形组态驱动包进行图形界面渲染。本发明能够降低渲染程序的冗余和复杂度，降低图形组态制作工作量，提升开发效率。提升开发效率。提升开发效率。


技术研发人员：梁飞 杨阳 阳亦斌 杨将 邓永祁 欧盛芬
受保护的技术使用者：湖南中车时代通信信号有限公司
技术研发日：2023.06.12
技术公布日：2023/7/20