专利名称：一种电力工作票安全措施描述语句自动生成方法
技术领域：
本发明属电力自动化技术领域，更进一步涉及一种电力工作票安全措施 描述语句自动生成方法。
背景技术：
变电站电气设备的维修定检操作是变电站一项经常进行的工作，按照国 家电力主管部门的有关规定，在进行相关工作时必须使用工作票。所谓工作 票，是电力部门在已经投入运行的电气设备上及电气场所进行检修、试验、 清扫等工作时，必须填写的工作票单或书面依据。建立工作票制度，是保证 安全生产的有效组织措施。长期以来，电力部门在工作票管理上，投入了大 量的人力、物力，但收效甚微。安全技术措施是工作票的重要内容，是保证 操作安全的重要技术手段。目前工作票的安全措施以人工书写为主，不仅工 作量大、效率低，而且容易出现安全措施遗漏，影响电网的安全运行甚至发 生人身伤亡事故。
发明内容
针对人工书写工作票安全措施存在的安全缺陷，本发明的目的是提出一 种根据系统拓扑结构自动生成符合电力操作规范的电力工作票安全措施描述 语句自动生成方法，并用该方法开发满足电力系统安全操作规范的工作票自
动生成系统。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是 一种基于系统拓扑结构自 动分析的电力工作票安全措施描述语句自动生成方法，包括以下步骤
①选择工作设备；② 根据电气系统图自动生成直线、折线、弧线、电气连接点和设备图元 五类电气连线链表；
③ 根据工作设备、电气系统图和五类电气连线链表进行电气连接关系自 动分析，得到操作设备链表；
④ 遍历操作设备链表，根据设备类型选择与其一致的设备规则生产描述
短语；
◎分析判断生成的描述短语是否存在歧义，若有进行语义歧义处理；
以生成的描述短语为基础，进行规则优化生成描述句子；
⑦根据附加描述语句规则生成附加描述语句，与生成的描述句子合并后 形成工作票安全措施描述语句。
更进一步，对操作设备链表由头至尾遍历一次，至少 次执行步骤4和
步骤5。
更进一歩，从电气系统图中得到具有电气连线关系的直线、折线、弧线、 电气连接点和设备图元的五类图元，根据电气系统图自动生成五类电气连线 链表。
根据工作设备、电气系统图和五类电气连线链表，从选择的工作设备出 发，采用图广度优先遍历算法进行递归搜索，得到与工作设备关联的操作设
备链表。
将用于描述语言自动生成的规则定义为设备类型规则、设备描述短语规 则和操作描述语句规则三种类型，其中，设备类型规则用于判定所选定设备 的类型；设备描述短语规则用于根据设备的分类，对设备特性进行分析，生 成描述语言中的描述短语；操作描述语句规则用于针对选中的设备，根据当 前操作状态类型(票申请、票许可)，在设备描述规则库生成的短语的基础上，生成相应的操作描述语句。
对于描述冲突，在定义规则时，对每一种设备类型定义基本规则，对于
需要特殊描述的设备，分别定义特殊规则；特殊规则采用优先级策略，按优 先级从高到低的顺序分别为指定具体设备、支线名为基础、模板名为基础、 库类型为基础、设备类型为基础、电压等级为基础、和变电站名为基础，在 规则搜索时按优先级从高到低进行。
对于生成的描述语言，需要添加附加描述语句时，定义附加描述语句规 则；根据操作设备类型，通过附加描述语句规则生成附加描述语句。
本发明的有益效果在于在以本发明的工作票安全措施描述语句自动生 产方法为基础开发的工作票管理系统中，可以对每一次操作任务，根据选择 的工作设备和系统拓扑结构自动生成符合电力操作规范的电气工作票安全措 施描述语句，提高工作票的生成效率，杜绝人工书写安全措施可能引起的安 全措施内容遗漏，提高电网的安全运行水平和防止人身伤亡事故的发生。
图1是本发明的工作票安全措施描述语句生成流程图。
图2是本发明的直线、折线、弧线、电气连接点和设备图元五类图元电
气连接关系。
图3是本发明的电气连接关系的模型化。
图4是本发明的由电气系统图生成五类图元电气连线链表的流程图。 图5是本发明的一个实施例的系统结构图。 图6是生成的工作票安全措施图形化示意图。
具体实施例方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。参见图1，本发明工作票安全措施描述语句自动生成方法，包括以下步骤:
① 选择工作设备；
② 根据电气系统图自动生成直线、折线、弧线、电气连接点和设备图元 五类电气连线链表；
③ 根据工作设备、电气系统图和五类电气连线链表进行电气连接关系自 动分析，得到操作设备链表；
④ 遍历操作设备链表，根据设备类型选择与其一致的设备规则生产描述 短语；
⑤ 分析判断生成的描述短语是否存在歧义，若有进行语义歧义处理；
⑥ 以生成的描述短语为基础，进行规则优化生成描述句子；
⑦ 根据附加描述语句规则生成附加描述语句，与生成的描述句子合并后 形成工作票安全措施描述语句。 .
参见图5，在步骤1中，选定需要进行检修的工作设备，在实施例中，工 作设备是1153开关，申请对建东线1153开关大修。
参见图2、图3、图4，在步骤2中，根据电气系统图自动生成电气连线 链表。电气系统图的各种电气设备、连线、标识，都是以图元的形式表示。 为进行系统电气结构拓扑分析，将电气系统图用以图元为元素的链表结构组 织表示。图元可分为基本图元和设备图元，基本图元包括直线、折线、弧线、 电气连接点、矩形、圆、椭圆、文本、图像等，设备图元表示电力系统实际 设备。这里，基本图元中的直线、折线、弧线、电气连接点和设备图元这五 类图元构成系统的电气连接关系，其他图元如矩形、圆、文本、图像等则不 具有电气连接关系。在进行连通性分析时，只需要对具有电气连接关系的五 类图元进行分析。
更进一步，定义以下的连接为电气连接
①设备与设备的连接相当于设备引线端点连接，这种连接是电气连接；② 设备引线端点与电气线中间的连接是电气连接；
③ 电气线端点与电气线端点之间的连接是电气连接； @电气线端点与另外电气线中间的连接是电气连接；
⑤除上述之外，如需表示电气连接关系需要在连接处放置电气连接点。 根据以上设计原则，把上述五类图元可能存在的电气连接关系用图2表示。
在图2中，为避免表示的歧义性，在表示两个图元连接时， 一个图元用 细线表示而另外一个用粗线表示。不同类型图元的连接关系在表中以对角线 为轴成镜向对称，所以左下部分不再重复。
将上述五类图元的电气连接关系模型化为图3所示的等效图，从而使连 接关系转化为一个无向图，以便于应用图来研究电力系统的电气连接关系。
由于直线、折线、弧线在表示电气连接时功能相同，在图3的表中把它 们等效为一类，统一用直线表示。在图3的表中，左边为连接关系，右边为 对应的等效模型图。例如开关与刀闸的连接，根据开关、刀闸是否闭合和断 开，可以等效为四种类型，①表示开关、刀闸均为闭合状态，②表示开关闭 合、刀闸断开，③表示表示开关断开、刀闸闭合，④表示开关、刀闸均处于 断开状态。
更进一步，参见图4， 1)首先修改电气系统图链表当前指针到链表头， 并建立直线、折线、弧线、电气连接点和设备图元五个链表；2)然后取当前 指针处的图元，如果图元类型属于直线、折线、弧线、电气连接点、设备图 元中的一种，把该图元插入到对应的直线、折线、弧线、电气连接点、设备 图元链表的尾部；3)把电气系统图链表当前指针后移一次，如果未到达链表 尾部转过程2)，否则，得到的线、折线、弧线、电气连接点、设备图元链表就是五个图元电气连线链表。
在步骤3中，从选择的工作设备出发，采用图广度优先遍历算法进行递 归搜索。1)由于电气系统图中所有图元节点都是以链表的形式存放，首先根 据选择的工作设备的节点指针,依次访问五个图元电气连线链表中与该节点有
关的所有图元,将具有电气连接关系的图元移出，形成一个临时链表；2)之后， 分析临时链表的每个节点。如果节点为设备图元将移出并加入到操作设备链 表，否则，依次访问五个图元电气连线链表中与该节点有关的所有图元,将具 有电气连接关系的图元移出，形成一个与该节点相关的临时链表。对于每一 个临时链表重复过程2)，这一过程是一个递归过程；3)递归分析结束，把
工作设备加入到操作设备链表的头部，得到的操作设备链表就是工作票安全 措施所涉及到的所有设备。
在实施例中，操作设备链表包括1153开关、11531刀闸、11532刀闸、 11536刀闸、115377地刀、115317地刀六个设备图元。
参见图5、图6，在步骤4中，根据操作设备链表进行描述短语推理，生 成每一个操作设备的描述短语。
更进一歩，将现有设备分为可操作设备和接地设备两种类型。其中，可 操作设备又分为一次设备和二次设备。 一次设备包括开关、刀闸、保险、小 车；二次设备包括开关、刀闸、保险、压板。接地设备包括地刀、接地线、 隔板和绝缘套。
更进一步，将用于描述语言自动生成的规则定义为设备类型规则和设备 描述短语规则两种类型。其中，设备类型规则用于判定所选定设备的类型； 设备描述短语规则用于根据设备的分类，对输入的设备特性进行分析，生成 描述语言中的描述短语。
在实施例中，设备类型规则和设备描述短语规则如下设备类型规则
^遂4"在一/义4'潜塔J:设^vff矛^ or万游or谬
發w V、卓y>
777ew该设务乂一z义设务
i w/W-2.' //说^^在二/义4'廢厫J:朋t/说务乂 ("矛^ w万游w 保發or在我,
T7zew 该设^vf二z义设备
i^/W-3: ^说务,^^ oror腐我or趟參#
该设^vf凝^设务
设备描述短语规则
i w/e2-7.' ^ 说^^f一z义说务
7T^w 返语为游潜^^犬a"t/aw/ T^/e2-2z ^谈^^f二/义沒务awd谈^vf錄^"岸设务
77ze" 避语为aw/aw/设务类至7 T^/e2-3: ^ 谈^^€凝必遂务谈备,她^7
T7zew 超语为沒备i《,aw/沒务类型
生成的描述短语
建东线1153开关 建东线11531刀闸 建东线11532刀闸 建东线11536刀闸 建东线115377地刀 建东线115317地刀更进一步，在实际操作中，完成一次检修工作可能需要操作多个设备， 从而会生成多个描述短语。为满足用户要求，需要对这些生成短语进行优化， 形成符合用户要求的规范化的描述语言。根据电力系统的行业特点，优化规 则分为四种类型1)简化描述；2)不分行、归类描述；3)分行、归类描述； 4)分行、顺序描述。
1) 简化描述是根据用户单位的具体要求，按操作相同、线路相同、设备 类型相同这样的顺序进行选择，将具有以上相同属性的描述语句进行简化操
作，合并为一条语句；
2) 不分行、归类描述是把设备类型相同、操作也相同的合并为一个语句；
3) 分行、归类描述是把设备类型相同且操作也相同的合并到一起；
4) 分行、顺序描述是根据设备在设备操作链表中的位置顺序生成。
在实施例中，对刀闸采用简化描述优化规则。优化后的描述短语 建东线1153开关
建东线11531、 11532、 11536刀闸 建东线115377地刀 建东线115317地刀
参见图5、图6，在歩骤5中，生成描述语言时可能会出现描述冲突或语 义歧义，此时需要进行相应的处理。例如以下两种情况1)对一些特殊的设 备和操作的设备和操作，在进行操作描述时会有特殊的要求，此时会出现描 述错误，即描述冲突。如设备描述规则规定开关的描述格式为"线路+设备 名称+设备类型"，但某一个特殊开关要求为"电压等级+设备名称+设备类型"； 2)假设要拉开建东线3216三相开关A相时，生成的描述语言为"应拉开建 东线3216A开关"，但是有可能存在另外一个开关设备3216A，这样会出现描述混淆。
对于描述冲突，在定义规则时，对每一种设备类型定义基本规则，对于 需要特殊描述的设备，分别定义特殊规则。特殊规则采用优先级策略，按优 先级从高到低的顺序分别为指定具体设备、支线名为基础、模板名为基础、 库类型为基础、设备类型为基础、电压等级为基础、和变电站名为基础，在 规则搜索时按优先级进行。
对于语义歧义，在描述语言生成时，如果两部分连接出现歧义性(主要 出现在前部分的结束和后部分的开始均为英文字符)，则在两部分间添加空格。
在实施例中，对开关设备采用特殊描述短语规则。 Ww/e^-7; ^说姿乂一/义说务朋d说务类藝乂矛^
777e" 避语为冶^爭i^朋d朋c/设务类型 "建东线1153开关"描述短语将修改为"110KV1153开关"。
参见图5、图6，在步骤6中，定义操作描述语句规则，用于针对选中的 设备，根据当前操作状态类型(票申请、票许可)，在设备描述规则库生成 的描述短语基础上，生成相应的操作描述语句。
在实施例中，定义操作描述语句规则
/^/e3-7.' //设务类藝乂腐庠设务朋d 请凝#
T7zew 语々^ ^在矛^吝迷趙语 i w/e3-2: //设务类至6€凝她谈备朋^ ^申请橫^
TTze" 语々^ ^合J:朋d^吝迷返语 h/d-3: //设备类腐庠说务^译T凍/夕
57^" 语々^己在矛am/ ^吝迷避语/ M/e34.' ^ 设务类^^凝^;说务"w/^^T凍斧 T7ze" 语々^ 6合丄awd^吝迷返语
生成的描述语句
应拉开110KV1153东水开关；
应拉开建东线11531、 11532、 11536东水刀闸;
应合上建东线115377地刀；
应合上建东线115317地刀。
参见图5、图6，在步骤7中，对于生成的描述语言，往往需要添加一些
附加描述，形成最终输出的工作票安全措施描述语句。为此定义附加描述语
句规则。
在实施例中，定义附加描述语句规则
i^/W-7; // 设备类至"^f夢裙磁在^^腐,谈备
7Tze" 语右^錄矛_±迷3/^设务^# s/ d袭#遂源。 i^/W-l' // 设务类 夢裙磁欢游^腐,说姿
7Tze" 语々^将上述设备名称操作把手锁住。
对生成的附加描述语句采用简化描述优化，与生成的描述句子合并后形
成工作票安全措施描述语句 应拉刀闸和开关
应拉开110KV115 3东水开关； 应拉开建东线11531、 11532、 11536东水刀闸; 断开上述开关及刀闸操作能源； 将上述开关及刀闸操作把手锁住。
应装接地线
应合上建东线115377地刀； 应合上建东线115317地刀。本发明提出的工作票安全措施描述语句生成方法，根据工作设备和系统 结构图链表生成五个图元电气连线链表，利用图广度优先遍历算法和递归分 析，生成与工作设备关联的操作设备链表，依此为基础，通过描述规则生成 工作票安全措施描述语言，对于实际应用过程中可能出现的描述冲突和语义 歧义，提出了相应的处理策略，实现工作票安全措施描述语句的自动生成。 本发明可应用于电力系统的变电工作票、调度工作票、线路工作票、配电工 作票等的自动生成。
权利要求
一种电力工作票安全措施描述语句的自动生成方法，包括以下步骤①选择工作设备；②根据电气系统图自动生成直线、折线、弧线、电气连接点和设备图元五类电气连线链表；③根据工作设备、电气系统图和五类电气连线链表进行电气连接关系自动分析，得到操作设备链表；④遍历操作设备链表，根据设备类型选择与其一致的设备规则生产描述短语；⑤分析判断生成的描述短语是否存在歧义，若有进行语义歧义处理；⑥以生成的描述短语为基础，进行规则优化生成描述句子；⑦根据附加描述语句规则生成附加描述语句，与生成的描述句子合并后形成工作票安全措施描述语句。本发明可有效克服工作票安全技术措施人工书写模式的效率低、可能引起的安全措施遗漏等缺点，保证操作过程的安全性，提高电网的运行安全，有效避免发生人身伤亡事故。
2、 根据权利要求1所述的一种电力工作票安全措施描述语句自动生成方法，其特征在于，从电气系统图中得到具有电气连线关系的直线、折线、弧线、电气连接点和设备图元的五类图元，根据电气系统图自动生成五类电气连线链表。
3、 根据权利要求1所述的一种电力工作票安全措施描述语句自动生成方法，其特征在于，根据工作设备、电气系统图和五类电气连线链表，从选择的工作设备出发，采用图广度优先遍历算法进行递归搜索，得到与工作设备关联的操作设备链表。
4、 根据权利要求1所述的一种电力工作票安全措施描述语句自动生成方法，其特征在于，将用于描述语言自动生成的规则定义为设备类型规则、设备描述短语规则和操作描述语句规则三种类型，其中，设备类型规则用于判定所选定设备的类型；设备描述短语规则用于根据设备的分类，对设备特性进行分析，生成描述语言中的描述短语；操作描述语句规则用于针对选中的设备，根据当前操作状态类型(票申请、票许可)，在设备描述规则库生成的短语的基础上，生成相应的操作描述语句。
5、 根据权利要求1所述的一种电力工作票安全措施描述语句自动生成方法，其特征在于，对于描述冲突，在定义规则时，对每一种设备类型定义基本规则，对于需要特殊描述的设备，分别定义特殊规则；特殊规则采用优先级策略，按优先级从高到低的顺序分别为指定具体设备、支线名为基础、模板名为基础、库类型为基础、设备类型为基础、电压等级为基础、和变电站名为基础，在规则搜索时按优先级从高到低进行。
6、 根据权利要求1所述的一种电力工作票安全措施描述语句自动生成方法，其特征在于，对于生成的描述语言，需要添加附加描述语句时，定义附加描述语句规则；根据操作设备类型，通过附加描述语句规则生成附加描述语句。
全文摘要
一种电力工作票安全措施描述语句的自动生成方法，包括以下步骤①选择工作设备；②自动生成直线、折线、弧线、电气连接点和设备图元五类电气连线链表；③进行电气连接关系自动分析，得到操作设备链表；④根据设备类型选择与其一致的设备规则生产描述短语；⑤分析判断生成的描述短语是否存在歧义，若有进行语义歧义处理；⑥以生成的描述短语为基础，进行规则优化生成描述句子；⑦生成附加描述语句，与生成的描述句子合并后形成工作票安全措施描述语句。本发明可有效克服工作票安全技术措施人工书写模式的效率低、可能引起的安全措施遗漏等缺点，保证操作过程的安全性，提高电网的运行安全，有效避免发生人身伤亡事故。
文档编号G05B19/04GK101510076SQ20091002163
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月20日 优先权日2009年3月20日
发明者宁 吴, 潘克非, 王子南, 闫相国 申请人:西安交大辰方科技有限公司