CIMSVG圖形交換格式

1、I基于基于 CIM SVG 的公共的公共圖形交換格式圖形交換格式V1.02008 年年 10 月月II 1 范圍范圍.12 規(guī)范性引用文件規(guī)范性引用文件.13縮略語縮略語 .14 本標(biāo)準(zhǔn)涉及的圖形交換特征本標(biāo)準(zhǔn)涉及的圖形交換特征.15 SVG 文件描述文件描述 .25.1基本的文件結(jié)構(gòu).25.2文件頭.35.3表現(xiàn)形式.45.3.1圖元.45.3.2樣式.55.4 對(duì)圖元和樣式的引用.65.4.1引用的使用.65.4.2坐標(biāo)的變換.65.5圖形 ID 描述.75.6與領(lǐng)域數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián).75.7電力系統(tǒng)元件.85.7.1斷路器.85.7.2刀閘和接地刀閘.85.7.3發(fā)電機(jī).85.7.4變壓器.9

2、5.7.5母線.95.8連接線.125.9實(shí)時(shí)數(shù)據(jù).125.10注釋文字.125.11底圖.135.12圖層.135.13熱點(diǎn).136 對(duì)于拓?fù)涞谋碚鲗?duì)于拓?fù)涞谋碚?137圖形對(duì)象的組織形式圖形對(duì)象的組織形式 .147.1類組織形式.147.2樹型結(jié)構(gòu)組織形式.14目目 次次11 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了基于 SVG 的 EMS/SCADA 系統(tǒng)間的系統(tǒng)圖和一次接線圖的圖形交互規(guī)則及 EMS/SCADA 系統(tǒng)與 GIS 系統(tǒng)等其他應(yīng)用系統(tǒng)的圖形交互規(guī)則。目的是實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)、不同廠家和不同電力企業(yè)間的圖形交換。本標(biāo)準(zhǔn)考慮兩種圖形：系統(tǒng)圖（地理和示意）和廠站單線圖，統(tǒng)稱為 SVG 單線圖。本標(biāo)準(zhǔn)既不規(guī)定特

3、殊的實(shí)現(xiàn)措施或產(chǎn)品，也不規(guī)定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)整體實(shí)現(xiàn)的方法和接口。2 規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本部分達(dá)成協(xié)議的各方面研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。ISO 10646Universal Multiple-octet Coded Character Set IEC 61970-1, EMSAPI Part 1: Guidelines and General RequirementsIEC 61970-2, EM

4、SAPI Part 2: GlossaryIEC 61970-301, EMSAPI Part 301: Common Information Model (CIM) BaseIEC 61970-402, EMSAPI Part 402: Common ServicesIEC 61970-452, EMSAPI Part 452: CIM Model Exchange SpecificationIEC 61970-453, EMSAPI Part 453: CIM Based Graphics ExchangeSVG 1.1 Specification, /TR

5、/2003/REC-SVG11-20030114/3縮略語下列縮略語適用于本標(biāo)準(zhǔn)。CIM公共信息模型GIS地理信息系統(tǒng)RDF資源描述框架XML可擴(kuò)展標(biāo)記語言SVG可伸縮的矢量圖形4 本標(biāo)準(zhǔn)涉及的圖形交換特征本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定圖形對(duì)象交換格式需要具備以下特征：詳細(xì)說明了連接圖形對(duì)象和領(lǐng)域數(shù)據(jù)的基本方法。領(lǐng)域數(shù)據(jù)和圖形對(duì)象將各自獨(dú)立交換。不需要包含一個(gè)特定的領(lǐng)域數(shù)據(jù)格式。所以，它支持遵循 IEC 61970301 的公共信息模型（CIM）建模的領(lǐng)域數(shù)據(jù)使用 IEC 619705524 格式（CIM 模型交換規(guī)范）進(jìn)行交換。圖形數(shù)據(jù)對(duì)領(lǐng)域數(shù)據(jù)的引用符合 IEC 61970402（公共服務(wù)）標(biāo)準(zhǔn)。詳細(xì)說明了在

6、不同的系統(tǒng)中映射圖形對(duì)象表現(xiàn)規(guī)則的方法?；?CIM SVG 的公共圖形交換格式2支持與領(lǐng)域數(shù)據(jù)沒有關(guān)聯(lián)關(guān)系的圖形對(duì)象的交換，例如純粹的靜態(tài)背景對(duì)象。復(fù)雜對(duì)象的交換只支持熱點(diǎn)連接，不支持命令和菜單，也不支持曲線和棒圖。支持在相同或不同的圖形中同一領(lǐng)域?qū)ο蟮亩喾N表現(xiàn)形式。將圖形文件作為圖形交換的單元，提供一個(gè)直接的方法來進(jìn)行部分交換。支持圖形對(duì)象按層或其他方式分布，實(shí)現(xiàn)基于縮放級(jí)別和/或用戶關(guān)注的角度顯示或隱藏一些信息。詳細(xì)說明一種基本方法來進(jìn)行私有的擴(kuò)展，使得整個(gè)一圈交換下來在系統(tǒng)中沒有信息丟失且沒有破壞標(biāo)準(zhǔn)交換格式。圖表的文件包含三類，一類是圖元、顏色和字體文件，一類是描述圖形自身的文件，最

7、后一類是對(duì)這些圖的索引文件。索引文件名為 Index.svg。5 SVG 文件描述5.1 基本的文件結(jié)構(gòu)3圖 5-1基本的圖形文件結(jié)構(gòu)5.2 文件頭在頭文件中主要有幾個(gè)參數(shù)需要注意：xml version：指的是使用的xml版本，由于SVG圖形是基于XML的應(yīng)用，因此一個(gè)SVG文檔也必然包含XML聲明和根元素。目前所使用的版本是1.0。字符編碼使用UTF-8DOCTYPE要寫明是svg以及svg的版本。 svg 的根元素中主要描述整個(gè)圖形的寬和高以及其名字空間等信息，width 和height 描述畫布的寬與高，viewBox 可以平移和轉(zhuǎn)換本地坐標(biāo)系。主要的名空間有：元素在 http:/ww

8、/2000/svg 名字空間中，這是默認(rèn)的名字空4間。還有兩個(gè)名空間是必須的，xmlns:xlink= /1999/xlink ，xmlns:cge=http:/iec.ch/TC57/2005/SVG-schema# 示例：5.3 表現(xiàn)形式傳輸方需要表達(dá)表現(xiàn)形式，至于導(dǎo)入方需不需要和如何處置這些表現(xiàn)形式則可以另行考慮。表現(xiàn)形式主要在 defs 中。示例：。5.3.1圖元圖元是描述不同電力系統(tǒng)對(duì)象在圖中的顯示方式，例如開關(guān)既可以顯示成小車形狀，也可以顯示成標(biāo)準(zhǔn)開關(guān)形狀，本條內(nèi)容在導(dǎo)入方可以不使用，也可以將之替換為自己的圖元內(nèi)容。SVG 文檔中可以

9、將形狀、路徑或者分組復(fù)制到文檔中的多個(gè)不同位置，通過使用元素引用一個(gè)在文檔中其他地方定義的元素。一般將引用的元素放在一個(gè)元素的內(nèi)部，直到一個(gè)元素引用了這些元素時(shí)才畫出其中的圖形。元素只是用來定義被引用的元素，并不進(jìn)行元素的實(shí)際繪制和渲染。圖形的圖元轉(zhuǎn)化為 SVG 中的元素，用來定義圖像的模板。所定義的模板只能通過元素以實(shí)例的方式進(jìn)行引用，進(jìn)行實(shí)際的渲染。圖元的唯一性標(biāo)識(shí) id 采用“圖元類型：圖元名”方式表示，對(duì)于多態(tài)圖元，則需要將不同狀態(tài)用不同的 symbol 表示，id 采用“圖元類型：圖元名圖元狀態(tài)”方式表示。對(duì)于開、合兩種狀態(tài)的圖元，用0表示開，1 表示合；對(duì)于變壓器圖元，用0、1、2

10、 分別表示高、中、低三側(cè)繞組；對(duì)于小車開關(guān)等復(fù)雜圖元，可以采用00（開關(guān)開，刀閘開） 、01（開關(guān)開，刀閘合）、10（開關(guān)合，刀閘開） 、11（開關(guān)合，刀閘合）的后綴來區(qū)分狀態(tài)。每一個(gè) symbol，都要給出表示圖元尺寸的 viewBox。采用引用 terminal 的方式來表示圖元端子的位置。下面是一個(gè)刀閘圖元的 symbol。5 示例中Disconnector表示圖元類型，daozha表示圖元名，0或1代表圖元的狀態(tài)。5.3.2樣式在電力系統(tǒng)中有很多標(biāo)準(zhǔn)的字體和顏色，例如不同電壓等級(jí)的設(shè)備的顯示顏色是不同的，所以在公共部分定義一些公共的字體和顏色是非常有好處的。本條內(nèi)容在導(dǎo)入方可以不使用，

11、也可以將之替換為自己的字體和顏色內(nèi)容。SVG 中幾乎所有的可視化元素都可以使用”style”屬性， ”style”屬性的值是在 CSS中樣式定義的字符串，樣式項(xiàng)使用“樣式參數(shù)名：樣式參數(shù)值“的形式表示，各項(xiàng)之間使用分號(hào)隔開?！皊tyle”屬性作為被說明元素的一個(gè)屬性而存在，其屬性值（即參數(shù)的內(nèi)容）說明了本元素應(yīng)該怎樣被渲染。 “style”的參數(shù)多種多樣，幾乎涵蓋了從文字到圖形、從色彩到濾鏡等各個(gè)方面。關(guān)于”style”屬性參數(shù)的詳細(xì)介紹可參閱 SVG 和 CSS 方面的書籍，這里僅列舉本標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換的 SVG 文件所使用的樣式參數(shù)。（1）字體類參數(shù)“font-size”用于說明字體的大?。?）文

12、字類參數(shù)“text-anchor”用來規(guī)定一行文本的對(duì)齊方式“writing-mode”用來定義文字渲染方向（3）媒體類參數(shù)“color”用于說明顏色（4）漸變類參數(shù)“stop-color”用于說明色彩漸變的起止顏色值（5）繪圖類參數(shù)“fill”用于說明填充的方式“stroke”用于說明描邊的方式“stroke-width”用于說明描邊時(shí)所使用的線條寬度內(nèi)嵌的 CSS 語句通過在元素中定義元素來實(shí)現(xiàn)，由于元素中的CSS 樣式表不符合 XML 語法，所以需要使用 XML 中的實(shí)體嵌入標(biāo)記”。6對(duì)于圖形中不同電壓等級(jí)的設(shè)備的著色和字體采用這種方式。 5.4 對(duì)圖元和樣式的引用5.4.1引用的使用在

13、 5.3.1 中定義了圖元，通過使用元素引用一個(gè)在文檔中其他地方定義的元素。元素的語法為：SVG 中的引用可以使用絕對(duì)路徑或相對(duì)路徑的 url 引用方式，上面”xlink:href”的方式，可以不需要”url”關(guān)鍵字；也可以使用 url(#xpointer(id-name)的方式，例如實(shí)際的刀閘對(duì)象的繪制則通過元素的引用，將” Disconnector”對(duì)應(yīng)的元素繪制到引用處。在 5.2.2 中定義了各電壓等級(jí)的著色樣式和樣式的名字，在一個(gè)特定元素中引用一個(gè)選擇符則需要使用”class”屬性。示例： 5.4.2坐標(biāo)的變換坐標(biāo)的變換有兩種方式：1、 用 translate、scale、rotat

14、e 的形式表示。7這種方法圖元最好表示為：symbol 元素具有 viewBox 和 preserveAspectRatio 屬性。viewBox 為原始圖元平移到（0，0）的視窗信息，preserveAspectRatio=” xMidYMid”。在 use 元素中引用，由 use 元素的 x、y、width 和 height 屬性來定義其位置大小。x、y 為圖元左上角坐標(biāo)，width 和 height 為實(shí)際圖元大小，這樣可以直接完成平移和縮放的變換。如果有旋轉(zhuǎn)變換，則可以通過 transform 的 rotate 實(shí)現(xiàn)。2、 圖象模板 symbol 位置的原始坐標(biāo)與 SVG 圖形上實(shí)際坐

15、標(biāo)的轉(zhuǎn)換關(guān)系采用矩陣運(yùn)算，一個(gè)二維坐標(biāo)系的矩陣變換計(jì)算公式為：1100111yxfdbecayx其中，x 和 y 為原始坐標(biāo)值，和是實(shí)際坐標(biāo)值。引用 Symbol 時(shí)坐標(biāo)變換的1x1y表達(dá)形式為 transform=”matrix(a b c d e f)”，這 6 個(gè)參數(shù)即為上述公式矩陣中的 6 個(gè)元素。具體實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)可參閱 SVG 的書籍5.5 圖形 ID 描述SVG 圖形 ID 采用 g 后面加 id 方式實(shí)現(xiàn)： 在圖表中，圖形對(duì)象有一個(gè)標(biāo)識(shí)符且必須是唯一的。當(dāng)更新一幅之前被交換過的圖形時(shí)，這個(gè)標(biāo)識(shí)符必須是固定的和持久的。例如它必須從未改變，在同一個(gè)圖表中從未被其他的圖形對(duì)象重用。這個(gè)標(biāo)識(shí)

16、符不必是全球唯一的，也就是說，它不需要是一個(gè)在 IEC 61970402，EMSAPI 第 402 部分：公共服務(wù)中詳細(xì)說明的總資源ID（MRID）。5.6 與領(lǐng)域數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)SVG 圖形與領(lǐng)域數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)應(yīng)采用 Metadata（元數(shù)據(jù)）關(guān)聯(lián)。Metadata 是一種描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，主要用于描述數(shù)據(jù)資料的一些屬性。SVG 規(guī)范提供元素用來描述其他 SVG 元素的屬性。上述代碼給出了用元素將一個(gè) SVG 圖形對(duì)象與領(lǐng)域數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的例子。8元素做為 SVG 元素的子元素，描述了該圖形對(duì)象對(duì)應(yīng)的領(lǐng)域數(shù)據(jù)對(duì)象、層以及私有信息，其中 PSR_Ref 有兩個(gè)屬性 ObjectID 和 ObjectName，Me

17、as_Ref 有兩個(gè)屬性 ObjectID 和 ObjectName，MeasValSource_Ref 只有一個(gè) ObjectName 屬性，CN_Ref 只有一個(gè) ObjectID 屬性，Layer_Ref 只有一個(gè) ObjectName 屬性，Layer_Ref 可以有多個(gè)，其余只可能有 01 個(gè)，原則參見第 5 節(jié)。具體如何使用在后續(xù)章節(jié)中會(huì)詳細(xì)描述，私有格式使用 xxx 作為名空間，里面內(nèi)容任意。由于元素支持任何 XML 兼容的 Metadata 語法，可以通過指定命名空間，采用需要的格式對(duì)領(lǐng)域?qū)ο蠛退接行畔⑦M(jìn)行描述。5.7 電力系統(tǒng)元件5.7.1斷路器斷路器的元數(shù)據(jù)表示需要同時(shí)描述

18、PSR_Ref和Meas_Ref。其中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName，Meas_Ref只帶一個(gè)參數(shù)ObjectID。示例： 5.7.2刀閘和接地刀閘刀閘的元數(shù)據(jù)表示需要同時(shí)描述PSR_Ref和Meas_Ref。其中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName，Meas_Ref只帶一個(gè)參數(shù)ObjectID。示例： 5.7.3發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)的元數(shù)據(jù)表示只需要描述PSR_Ref。其中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName。示例：9 5.7.4變壓器在變壓器的描述中，使用與CIM相同的描述方法，即變壓器由線圈組成，每個(gè)線圈都有獨(dú)立

19、的圖形位置并且變壓器由這幾個(gè)線圈組成。變壓器的元數(shù)據(jù)表示中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName，線圈的PSR_Ref只帶一個(gè)參數(shù)ObjectID。示例： 5.7.5母線發(fā)電機(jī)的元數(shù)據(jù)表示只需要描述PSR_Ref。其中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName。示例： 10 5.7.6 負(fù)荷負(fù)荷有兩種表示方式，示例一是圖元表示，示例二是直接用直線表示。示例一：示例二：5.7.7 交流線路交流線路的元數(shù)據(jù)表示只需要描述PSR_Ref。其中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName。示例：5.7.8 并聯(lián)電抗并聯(lián)電抗的元數(shù)據(jù)表示只需要

20、描述PSR_Ref。其中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName。示例：115.7.9 并聯(lián)電容并聯(lián)電容的元數(shù)據(jù)表示只需要描述PSR_Ref。其中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName。示例：5.7.10 串補(bǔ)串補(bǔ)的元數(shù)據(jù)表示只需要描述PSR_Ref。其中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName。示例：5.7.11 換流器換流器的元數(shù)據(jù)表示只需要描述PSR_Ref。其中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName。示例： 5.7.12 直流線路直流線路的元數(shù)據(jù)表示只需要描述PSR_Ref。其中PSR_Ref帶兩個(gè)參數(shù)ObjectID和ObjectName。示例：12 5.8 連接線連接線可以由多條polyline來組成，但是其metadata只有一個(gè)，這個(gè)metadata是可選項(xiàng)。示例： 5.9 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)有兩種表示方式，示例一是用圖元方式，示例二直接用 text 方式。建議使用示例二，因?yàn)閷?duì)于示例一來說接收方需要做轉(zhuǎn)換才能使用。如果只有一個(gè)數(shù)據(jù)源，Meas