一種電力工作票安全措施描述語句自動生成方法

專利名稱：一種電力工作票安全措施描述語句自動生成方法
技術領域：
本發明屬電力自動化技術領域，更進一步涉及一種電力工作票安全措施 描述語句自動生成方法。
背景技術：
變電站電氣設備的維修定檢操作是變電站一項經常進行的工作，按照國 家電力主管部門的有關規定，在進行相關工作時必須使用工作票。所謂工作 票，是電力部門在已經投入運行的電氣設備上及電氣場所進行檢修、試驗、 清掃等工作時，必須填寫的工作票單或書面依據。建立工作票制度，是保證 安全生產的有效組織措施。長期以來，電力部門在工作票管理上，投入了大 量的人力、物力，但收效甚微。安全技術措施是工作票的重要內容，是保證 操作安全的重要技術手段。目前工作票的安全措施以人工書寫為主，不僅工 作量大、效率低，而且容易出現安全措施遺漏，影響電網的安全運行甚至發 生人身傷亡事故。

發明內容
針對人工書寫工作票安全措施存在的安全缺陷，本發明的目的是提出一 種根據系統拓撲結構自動生成符合電力操作規范的電力工作票安全措施描述 語句自動生成方法，并用該方法開發滿足電力系統安全操作規范的工作票自
動生成系統。
為達到以上目的，本發明采用的技術方案是 一種基于系統拓撲結構自 動分析的電力工作票安全措施描述語句自動生成方法，包括以下步驟
①選擇工作設備；② 根據電氣系統圖自動生成直線、折線、弧線、電氣連接點和設備圖元 五類電氣連線鏈表；
③ 根據工作設備、電氣系統圖和五類電氣連線鏈表進行電氣連接關系自 動分析，得到操作設備鏈表；
④ 遍歷操作設備鏈表，根據設備類型選擇與其一致的設備規則生產描述
短語；
◎分析判斷生成的描述短語是否存在歧義，若有進行語義歧義處理；
以生成的描述短語為基礎，進行規則優化生成描述句子；
⑦根據附加描述語句規則生成附加描述語句，與生成的描述句子合并后 形成工作票安全措施描述語句。
更進一步，對操作設備鏈表由頭至尾遍歷一次，至少 次執行步驟4和
步驟5。
更進一歩，從電氣系統圖中得到具有電氣連線關系的直線、折線、弧線、 電氣連接點和設備圖元的五類圖元，根據電氣系統圖自動生成五類電氣連線 鏈表。
根據工作設備、電氣系統圖和五類電氣連線鏈表，從選擇的工作設備出 發，采用圖廣度優先遍歷算法進行遞歸搜索，得到與工作設備關聯的操作設
備鏈表。
將用于描述語言自動生成的規則定義為設備類型規則、設備描述短語規 則和操作描述語句規則三種類型，其中，設備類型規則用于判定所選定設備 的類型；設備描述短語規則用于根據設備的分類，對設備特性進行分析，生 成描述語言中的描述短語；操作描述語句規則用于針對選中的設備，根據當 前操作狀態類型(票申請、票許可)，在設備描述規則庫生成的短語的基礎上，生成相應的操作描述語句。
對于描述沖突，在定義規則時，對每一種設備類型定義基本規則，對于
需要特殊描述的設備，分別定義特殊規則；特殊規則采用優先級策略，按優 先級從高到低的順序分別為指定具體設備、支線名為基礎、模板名為基礎、 庫類型為基礎、設備類型為基礎、電壓等級為基礎、和變電站名為基礎，在 規則搜索時按優先級從高到低進行。
對于生成的描述語言，需要添加附加描述語句時，定義附加描述語句規 則；根據操作設備類型，通過附加描述語句規則生成附加描述語句。
本發明的有益效果在于在以本發明的工作票安全措施描述語句自動生 產方法為基礎開發的工作票管理系統中，可以對每一次操作任務，根據選擇 的工作設備和系統拓撲結構自動生成符合電力操作規范的電氣工作票安全措 施描述語句，提高工作票的生成效率，杜絕人工書寫安全措施可能引起的安 全措施內容遺漏，提高電網的安全運行水平和防止人身傷亡事故的發生。


圖1是本發明的工作票安全措施描述語句生成流程圖。
圖2是本發明的直線、折線、弧線、電氣連接點和設備圖元五類圖元電
氣連接關系。
圖3是本發明的電氣連接關系的模型化。
圖4是本發明的由電氣系統圖生成五類圖元電氣連線鏈表的流程圖。 圖5是本發明的一個實施例的系統結構圖。 圖6是生成的工作票安全措施圖形化示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的描述。參見圖1，本發明工作票安全措施描述語句自動生成方法，包括以下步驟:
① 選擇工作設備；
② 根據電氣系統圖自動生成直線、折線、弧線、電氣連接點和設備圖元 五類電氣連線鏈表；
③ 根據工作設備、電氣系統圖和五類電氣連線鏈表進行電氣連接關系自 動分析，得到操作設備鏈表；
④ 遍歷操作設備鏈表，根據設備類型選擇與其一致的設備規則生產描述 短語；
⑤ 分析判斷生成的描述短語是否存在歧義，若有進行語義歧義處理；
⑥ 以生成的描述短語為基礎，進行規則優化生成描述句子；
⑦ 根據附加描述語句規則生成附加描述語句，與生成的描述句子合并后 形成工作票安全措施描述語句。 .
參見圖5，在步驟1中，選定需要進行檢修的工作設備，在實施例中，工 作設備是1153開關，申請對建東線1153開關大修。
參見圖2、圖3、圖4，在步驟2中，根據電氣系統圖自動生成電氣連線 鏈表。電氣系統圖的各種電氣設備、連線、標識，都是以圖元的形式表示。 為進行系統電氣結構拓撲分析，將電氣系統圖用以圖元為元素的鏈表結構組 織表示。圖元可分為基本圖元和設備圖元，基本圖元包括直線、折線、弧線、 電氣連接點、矩形、圓、橢圓、文本、圖像等，設備圖元表示電力系統實際 設備。這里，基本圖元中的直線、折線、弧線、電氣連接點和設備圖元這五 類圖元構成系統的電氣連接關系，其他圖元如矩形、圓、文本、圖像等則不 具有電氣連接關系。在進行連通性分析時，只需要對具有電氣連接關系的五 類圖元進行分析。
更進一步，定義以下的連接為電氣連接
①設備與設備的連接相當于設備引線端點連接，這種連接是電氣連接；② 設備引線端點與電氣線中間的連接是電氣連接；
③ 電氣線端點與電氣線端點之間的連接是電氣連接； @電氣線端點與另外電氣線中間的連接是電氣連接；
⑤除上述之外，如需表示電氣連接關系需要在連接處放置電氣連接點。 根據以上設計原則，把上述五類圖元可能存在的電氣連接關系用圖2表示。
在圖2中，為避免表示的歧義性，在表示兩個圖元連接時， 一個圖元用 細線表示而另外一個用粗線表示。不同類型圖元的連接關系在表中以對角線 為軸成鏡向對稱，所以左下部分不再重復。
將上述五類圖元的電氣連接關系模型化為圖3所示的等效圖，從而使連 接關系轉化為一個無向圖，以便于應用圖來研究電力系統的電氣連接關系。
由于直線、折線、弧線在表示電氣連接時功能相同，在圖3的表中把它 們等效為一類，統一用直線表示。在圖3的表中，左邊為連接關系，右邊為 對應的等效模型圖。例如開關與刀閘的連接，根據開關、刀閘是否閉合和斷 開，可以等效為四種類型，①表示開關、刀閘均為閉合狀態，②表示開關閉 合、刀閘斷開，③表示表示開關斷開、刀閘閉合，④表示開關、刀閘均處于 斷開狀態。
更進一步，參見圖4， 1)首先修改電氣系統圖鏈表當前指針到鏈表頭， 并建立直線、折線、弧線、電氣連接點和設備圖元五個鏈表；2)然后取當前 指針處的圖元，如果圖元類型屬于直線、折線、弧線、電氣連接點、設備圖 元中的一種，把該圖元插入到對應的直線、折線、弧線、電氣連接點、設備 圖元鏈表的尾部；3)把電氣系統圖鏈表當前指針后移一次，如果未到達鏈表 尾部轉過程2)，否則，得到的線、折線、弧線、電氣連接點、設備圖元鏈表就是五個圖元電氣連線鏈表。
在步驟3中，從選擇的工作設備出發，采用圖廣度優先遍歷算法進行遞 歸搜索。1)由于電氣系統圖中所有圖元節點都是以鏈表的形式存放，首先根 據選擇的工作設備的節點指針,依次訪問五個圖元電氣連線鏈表中與該節點有
關的所有圖元,將具有電氣連接關系的圖元移出，形成一個臨時鏈表；2)之后， 分析臨時鏈表的每個節點。如果節點為設備圖元將移出并加入到操作設備鏈 表，否則，依次訪問五個圖元電氣連線鏈表中與該節點有關的所有圖元,將具 有電氣連接關系的圖元移出，形成一個與該節點相關的臨時鏈表。對于每一 個臨時鏈表重復過程2)，這一過程是一個遞歸過程；3)遞歸分析結束，把
工作設備加入到操作設備鏈表的頭部，得到的操作設備鏈表就是工作票安全 措施所涉及到的所有設備。
在實施例中，操作設備鏈表包括1153開關、11531刀閘、11532刀閘、 11536刀閘、115377地刀、115317地刀六個設備圖元。
參見圖5、圖6，在步驟4中，根據操作設備鏈表進行描述短語推理，生 成每一個操作設備的描述短語。
更進一歩，將現有設備分為可操作設備和接地設備兩種類型。其中，可 操作設備又分為一次設備和二次設備。 一次設備包括開關、刀閘、保險、小 車；二次設備包括開關、刀閘、保險、壓板。接地設備包括地刀、接地線、 隔板和絕緣套。
更進一步，將用于描述語言自動生成的規則定義為設備類型規則和設備 描述短語規則兩種類型。其中，設備類型規則用于判定所選定設備的類型； 設備描述短語規則用于根據設備的分類，對輸入的設備特性進行分析，生成 描述語言中的描述短語。
在實施例中，設備類型規則和設備描述短語規則如下設備類型規則
^遂4"在一/義4'潛塔J:設^vff矛^ or萬游or謬
發w V、卓y>
777ew該設務乂一z義設務
i w/W-2.' //說^^在二/義4'廢厫J:朋t/說務乂 ("矛^ w萬游w 保發or在我,
T7zew 該設^vf二z義設備
i^/W-3: ^說務,^^ oror腐我or趟參#
該設^vf凝^設務
設備描述短語規則
i w/e2-7.' ^ 說^^f一z義說務
7T^w 返語為游潛^^犬a"t/aw/ T^/e2-2z ^談^^f二/義沒務awd談^vf錄^"岸設務
77ze" 避語為aw/aw/設務類至7 T^/e2-3: ^ 談^^€凝必遂務談備,她^7
T7zew 超語為沒備i《,aw/沒務類型
生成的描述短語
建東線1153開關 建東線11531刀閘 建東線11532刀閘 建東線11536刀閘 建東線115377地刀 建東線115317地刀更進一步，在實際操作中，完成一次檢修工作可能需要操作多個設備， 從而會生成多個描述短語。為滿足用戶要求，需要對這些生成短語進行優化， 形成符合用戶要求的規范化的描述語言。根據電力系統的行業特點，優化規 則分為四種類型1)簡化描述；2)不分行、歸類描述；3)分行、歸類描述； 4)分行、順序描述。
1) 簡化描述是根據用戶單位的具體要求，按操作相同、線路相同、設備 類型相同這樣的順序進行選擇，將具有以上相同屬性的描述語句進行簡化操
作，合并為一條語句；
2) 不分行、歸類描述是把設備類型相同、操作也相同的合并為一個語句；
3) 分行、歸類描述是把設備類型相同且操作也相同的合并到一起；
4) 分行、順序描述是根據設備在設備操作鏈表中的位置順序生成。
在實施例中，對刀閘采用簡化描述優化規則。優化后的描述短語 建東線1153開關
建東線11531、 11532、 11536刀閘 建東線115377地刀 建東線115317地刀
參見圖5、圖6，在歩驟5中，生成描述語言時可能會出現描述沖突或語 義歧義，此時需要進行相應的處理。例如以下兩種情況1)對一些特殊的設 備和操作的設備和操作，在進行操作描述時會有特殊的要求，此時會出現描 述錯誤，即描述沖突。如設備描述規則規定開關的描述格式為"線路+設備 名稱+設備類型"，但某一個特殊開關要求為"電壓等級+設備名稱+設備類型"； 2)假設要拉開建東線3216三相開關A相時，生成的描述語言為"應拉開建 東線3216A開關"，但是有可能存在另外一個開關設備3216A，這樣會出現描述混淆。
對于描述沖突，在定義規則時，對每一種設備類型定義基本規則，對于 需要特殊描述的設備，分別定義特殊規則。特殊規則采用優先級策略，按優 先級從高到低的順序分別為指定具體設備、支線名為基礎、模板名為基礎、 庫類型為基礎、設備類型為基礎、電壓等級為基礎、和變電站名為基礎，在 規則搜索時按優先級進行。
對于語義歧義，在描述語言生成時，如果兩部分連接出現歧義性(主要 出現在前部分的結束和后部分的開始均為英文字符)，則在兩部分間添加空格。
在實施例中，對開關設備采用特殊描述短語規則。 Ww/e^-7; ^說姿乂一/義說務朋d說務類藝乂矛^
777e" 避語為冶^爭i^朋d朋c/設務類型 "建東線1153開關"描述短語將修改為"110KV1153開關"。
參見圖5、圖6，在步驟6中，定義操作描述語句規則，用于針對選中的 設備，根據當前操作狀態類型(票申請、票許可)，在設備描述規則庫生成 的描述短語基礎上，生成相應的操作描述語句。
在實施例中，定義操作描述語句規則
/^/e3-7.' //設務類藝乂腐庠設務朋d 請凝#
T7zew 語々^ ^在矛^吝迷趙語 i w/e3-2: //設務類至6€凝她談備朋^ ^申請橫^
TTze" 語々^ ^合J:朋d^吝迷返語 h/d-3: //設備類腐庠說務^譯T凍/夕
57^" 語々^己在矛am/ ^吝迷避語/ M/e34.' ^ 設務類^^凝^;說務"w/^^T凍斧 T7ze" 語々^ 6合丄awd^吝迷返語
生成的描述語句
應拉開110KV1153東水開關；
應拉開建東線11531、 11532、 11536東水刀閘;
應合上建東線115377地刀；
應合上建東線115317地刀。
參見圖5、圖6，在步驟7中，對于生成的描述語言，往往需要添加一些
附加描述，形成最終輸出的工作票安全措施描述語句。為此定義附加描述語
句規則。
在實施例中，定義附加描述語句規則
i^/W-7; // 設備類至"^f夢裙磁在^^腐,談備
7Tze" 語右^錄矛_±迷3/^設務^# s/ d襲#遂源。 i^/W-l' // 設務類 夢裙磁歡游^腐,說姿
7Tze" 語々^將上述設備名稱操作把手鎖住。
對生成的附加描述語句采用簡化描述優化，與生成的描述句子合并后形
成工作票安全措施描述語句 應拉刀閘和開關
應拉開110KV115 3東水開關； 應拉開建東線11531、 11532、 11536東水刀閘; 斷開上述開關及刀閘操作能源； 將上述開關及刀閘操作把手鎖住。
應裝接地線
應合上建東線115377地刀； 應合上建東線115317地刀。本發明提出的工作票安全措施描述語句生成方法，根據工作設備和系統 結構圖鏈表生成五個圖元電氣連線鏈表，利用圖廣度優先遍歷算法和遞歸分 析，生成與工作設備關聯的操作設備鏈表，依此為基礎，通過描述規則生成 工作票安全措施描述語言，對于實際應用過程中可能出現的描述沖突和語義 歧義，提出了相應的處理策略，實現工作票安全措施描述語句的自動生成。 本發明可應用于電力系統的變電工作票、調度工作票、線路工作票、配電工 作票等的自動生成。
權利要求
一種電力工作票安全措施描述語句的自動生成方法，包括以下步驟①選擇工作設備；②根據電氣系統圖自動生成直線、折線、弧線、電氣連接點和設備圖元五類電氣連線鏈表；③根據工作設備、電氣系統圖和五類電氣連線鏈表進行電氣連接關系自動分析，得到操作設備鏈表；④遍歷操作設備鏈表，根據設備類型選擇與其一致的設備規則生產描述短語；⑤分析判斷生成的描述短語是否存在歧義，若有進行語義歧義處理；⑥以生成的描述短語為基礎，進行規則優化生成描述句子；⑦根據附加描述語句規則生成附加描述語句，與生成的描述句子合并后形成工作票安全措施描述語句。本發明可有效克服工作票安全技術措施人工書寫模式的效率低、可能引起的安全措施遺漏等缺點，保證操作過程的安全性，提高電網的運行安全，有效避免發生人身傷亡事故。
2、 根據權利要求1所述的一種電力工作票安全措施描述語句自動生成方法，其特征在于，從電氣系統圖中得到具有電氣連線關系的直線、折線、弧線、電氣連接點和設備圖元的五類圖元，根據電氣系統圖自動生成五類電氣連線鏈表。
3、 根據權利要求1所述的一種電力工作票安全措施描述語句自動生成方法，其特征在于，根據工作設備、電氣系統圖和五類電氣連線鏈表，從選擇的工作設備出發，采用圖廣度優先遍歷算法進行遞歸搜索，得到與工作設備關聯的操作設備鏈表。
4、 根據權利要求1所述的一種電力工作票安全措施描述語句自動生成方法，其特征在于，將用于描述語言自動生成的規則定義為設備類型規則、設備描述短語規則和操作描述語句規則三種類型，其中，設備類型規則用于判定所選定設備的類型；設備描述短語規則用于根據設備的分類，對設備特性進行分析，生成描述語言中的描述短語；操作描述語句規則用于針對選中的設備，根據當前操作狀態類型(票申請、票許可)，在設備描述規則庫生成的短語的基礎上，生成相應的操作描述語句。
5、 根據權利要求1所述的一種電力工作票安全措施描述語句自動生成方法，其特征在于，對于描述沖突，在定義規則時，對每一種設備類型定義基本規則，對于需要特殊描述的設備，分別定義特殊規則；特殊規則采用優先級策略，按優先級從高到低的順序分別為指定具體設備、支線名為基礎、模板名為基礎、庫類型為基礎、設備類型為基礎、電壓等級為基礎、和變電站名為基礎，在規則搜索時按優先級從高到低進行。
6、 根據權利要求1所述的一種電力工作票安全措施描述語句自動生成方法，其特征在于，對于生成的描述語言，需要添加附加描述語句時，定義附加描述語句規則；根據操作設備類型，通過附加描述語句規則生成附加描述語句。
全文摘要
一種電力工作票安全措施描述語句的自動生成方法，包括以下步驟①選擇工作設備；②自動生成直線、折線、弧線、電氣連接點和設備圖元五類電氣連線鏈表；③進行電氣連接關系自動分析，得到操作設備鏈表；④根據設備類型選擇與其一致的設備規則生產描述短語；⑤分析判斷生成的描述短語是否存在歧義，若有進行語義歧義處理；⑥以生成的描述短語為基礎，進行規則優化生成描述句子；⑦生成附加描述語句，與生成的描述句子合并后形成工作票安全措施描述語句。本發明可有效克服工作票安全技術措施人工書寫模式的效率低、可能引起的安全措施遺漏等缺點，保證操作過程的安全性，提高電網的運行安全，有效避免發生人身傷亡事故。
文檔編號G05B19/04GK101510076SQ20091002163
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月20日 優先權日2009年3月20日
發明者寧 吳, 潘克非, 王子南, 閆相國 申請人:西安交大辰方科技有限公司