电力线路cad图形自动生成研究

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1、文章编号：１６７３－９９６５（２０１２）１１－９０８－０５电力线路ＣＡＤ图形自动生成研究＊雷聚超，王曼，范梦龙（西安工业大学计算机学院，西安７１００２１）摘要：依据电力线路的基本信息，探讨了利用档距、转向、转角和电杆编号等基本参数通过多叉树层次遍历算法实现电杆坐标定位的基本步骤和方法，并自动按比例绘制出电力线路ＣＡＤ图形．文中方法已长期用于电力线路的图形自动绘制系统．操作简单方便，可靠性高，取得了良好的效果．关键词：电力线路；自动绘图；数据库；多叉树；遍历中图号：ＴＰ３１１．５１文献标志码：Ａ农网改造完成以后，供电企业需要将电力线路图绘制存

2、档，以往的这种工作需要手工绘制或使用ＡＵＴＯＣＡＤ绘图工具来进行．这就需要先将现有线路经过测量后绘制成草图，然后再根据标注的实际尺寸进行精确绘制．通常一个变电站要经过几十或几百根电杆来Ｔ接变压器或者一台变压器下经过几十或几百根电杆再将电力输送到用户家中．电力线路的走向比较复杂且各不相同，因此，要将这些电力线路绘图存档往往需要数月时间才能完成，而当电力线路发生一些微小的改变时（例如增加一条线路或增加几根电杆或增加几个变台等）就需要重新花费很多时间来绘制．为此，设计一套通过数据库管理的电力线路参数资料库，并利用这些资料库中的数据自动生成电力线路

3、ＣＡＤ图形就显得十分必要，同时，保存在数据库中的数据资料，可以为后续的电力线路的线损理论计算、电力增容、业扩变更等业务的进行提供极大的方便［１－２］．中每一个集合本身又是一棵树，并且称为根的子树（ＳｕｂＴｒｅｅ）．当树中的每个结点至多只有两棵子树时称为二叉树；多于两棵子树时称为多叉树．图１为一棵有１２个结点的树，其中Ａ是根，其余结点分成３个互不相交的子集为Ｔ１＝｛Ｂ，Ｅ，Ｆ，Ｊ，Ｋ｝，Ｔ２＝｛Ｃ｝，Ｔ３＝｛Ｄ，Ｇ，Ｈ，Ｉ，Ｌ｝其中Ｔ１、Ｔ２和Ｔ３都是根为Ａ的子树，且本身也是一棵树，这是一棵多叉树．树形结构是一种非常重要的非线性结构可以用来描

4、述电力线路［４］．电力线路的多叉树组成１图１树的示例Ｆｉｇ．１ＴｈｅｅｘａｍｐｌｅｏｆＡｔｒｅｅ电力线路的多叉树组成电力线路由变压器到用户，由于环境的复杂多叉树树（Ｔｒｅｅ）是ｎ（ｎ≥０）个结点的有限集［３］．在任意一棵非空树中：①有且仅有一个特定的称为根（Ｒｏｏｔ）的结点；②当ｎ＞１时，其余结点可分为ｍ（ｍ＞０）个互不相交的有限集Ｔ１，Ｔ２，…，Ｔｍ，其１．１１．２性，其走线方式呈现出千奇百态的多样化．但无论如何复杂和多样，实际的电力线路图形仍是个标准的多叉树层状结构，如图２所示的示意图．电力线路的多叉树遍历及坐标定位２２．１多叉树的层次

5、遍历在多叉树的一些应用中，常常要求在树中查找具有某种特征的结点，或者对树中全部结点逐一进行某种处理．这就需要遍历多叉树，即如何按某条搜索路径巡访树中每个结点，使得每个结点均被访问一次，而且仅被访问一次．按照遍历顺序的不同可分为前序遍历、中序遍历、后序遍历、层次遍历，本次研究采用层次遍历算法，其中心思想是：从根结点开始，从上到下，从左到右遍历访问每个结点．图２电力线路走线示意图如图２所示多叉树进行层次遍历后的结果为：０，１，Ｆｉｇ．２Ｓｋｅｔｃｈｍａｐｏｆｐｏｗｅｒ－ｌｉｎｅｓ２，４，８，３，５，６，７，９，１０，１１，１２，１３．其实现方法

6、是定义一个访问标志ｓｔａｔｅ，定义一个层次遍历函数ｉｎｔｌｅｖｅｌ＿ｔｒａｖｅｌ（Ｎｏｄｅ＊ｒｏｏｔ），从第ｎｏｄｅ个结点，遍历其所有结点，其具体实现如下所示．／／首先定义结点类ｃｌａｓｓｎｏｄｅ｛ｐｕｂｌｉｃ：Ｎｏｄｅ＊ｐＬ；／／定义一个指向Ｎｏｄｅ类型的指针ｐｌ，该指针指向当前结点的长子．Ｎｏｄｅ＊ｐＲ；／／该指针指向当前结点紧邻的兄弟．ｓｔｒｉｎｇｎａｍｅ；／／保存当前结点的名字ｉｎｔｓｔａｔｅ；／／保存当前结点的状态，０表示未被访问，１表示已被访问．ｖｉｓｉｔ（）；／／访问结点｛ｔｈｉｓ－＞ｓｔａｔｅ＝１；｝｝；Ｃｌａｓｓｔｒｅｅ｛

7、ｐｕｂｌｉｃ：Ｎｏｄｅ＊ｒｏｏｔ；ｉｎｔｌｅｖｅｌ＿ｔｒａｖｅｌ（Ｎｏｄｅ＊ｒｏｏｔ）｛ｒｏｏｔ－＞ｖｉｓｉｔ（）；／／访问根结点ｉｆ（ｒｏｏｔ－＞ｐＬ＝＝ＮＵＬＬ）ｒｅｔｕｒｎ０；ｎｏｄｅ＊ｐ＝ｒｏｏｔ－＞ｌｅｆｔ；ｗｈｉｌｅ（ｐ！＝ＮＵＬＬ）｛ｎｏｄｅ＊ｐ２＝ｐ；ｐ－＞ｖｉｓｉｔ（）；｛ｗｈｉｌｅ（ｐ２！＝ＮＵＬＬ）ｐ２＝ｐ２－＞ｐＲ；ｐ２－＞ｖｉｓｉｔ（）；｝ｐ＝ｐ－＞ｐＬ；｝ｒｅｔｕｒｎ０；｝｝；通常，从变压器出线端到用户用电端要经过数根电杆，而每一根电杆就是树的一个结点，也就是树的一个层．一个结点可能有数个子结点，而一个子结点又可

8、能有数个子结点，这样一层又一层直到用户．每个地理区域的电力线路图实质上是以变压器为根结点（可以将０看作根）、线路为路径、电杆为结点的多叉树结构（Ｔ１＝｛１，２，３，４，５，６，７