一种服务器执行的电力设计图纸智能校审方法及系统与流程

本发明属于计算机辅助设计的，涉及了一种服务器执行的电力设计图纸智能校审方法及系统。

背景技术：

1、电力工程领域中设计图纸的校审是保障电网稳定运行的重要环节。传统的校审主要依靠人工对主接线图、二次控制原理图和端子排图等多份图纸进行交叉比对与逻辑校验。随着电网结构复杂度的提升，设计信息分散在不同的专业领域，人工审查在处理复杂的连锁保护逻辑和时序配合关系时，受限于审查精力和数据多维关联性，容易遗漏跨图纸的隐性设计缺陷。

2、为提高审查效率，行业内引入了辅助性的自动化技术手段。目前主要采用基于计算机辅助设计软件的内置规则检查器对图纸的连线完整性及符号标准化等基础几何规范进行校验，或者利用独立的分析工具分别对单一的主接线图进行潮流与短路电流计算，以及利用规则库对二次回路的元件选型进行静态比对，以此来排查显性的常规设计异常。

3、然而，上述现有技术在处理跨域及动态复杂逻辑时存在局限性。由于现有的规则检查器侧重于几何信息的静态校验，且独立的分析工具往往局限于单一专业领域内进行计算，主回路分析工具通常未融合二次保护控制逻辑模型，二次回路的校验工具也难以与主回路的真实物理响应进行动态交互。这种技术层面的相互独立导致现有手段在进行系统级整体动态仿真验证时表现不足，使得排查物理回路状态变化与控制回路逻辑响应在时间维度上交互所引发的保护时序竞态或逻辑死锁等深层次缺陷面临较大困难。

技术实现思路

1、第一方面，本发明提供了一种服务器执行的电力设计图纸智能校审方法，包括以下步骤：

2、s1、获取待校审电力设计图纸的图元对象列表，图元对象列表包含图元的几何节点坐标数据、设备类型标签及属性信息；

3、s2、筛选图元对象列表中具备主回路设备标识的节点数据，依据节点数据间的电气连接坐标构建网络状态机模型集合；

4、s3、提取图元对象列表中具备保护元件类型标识和控制逻辑标识的次级节点数据，实例化逻辑执行单元，基于次级节点数据间的信号传递因果连通关系构建控制网络状态机模型集合；

5、s4、通过构建跨域状态触发器，将网络状态机模型集合的物理状态变更端口与控制网络状态机模型集合的逻辑状态计算端口绑定，建立反馈链路，生成跨域联合仿真模型；

6、s5、识别跨域联合仿真模型中的基准锚定点以生成异常事件参量，将异常事件参量施加至网络状态机模型集合的初始运行态，并初始化仿真时钟步长，生成仿真测试序列；

7、s6、根据仿真测试序列，按仿真时钟步长结算网络状态机模型集合产生物理状态变化标记值，沿跨域状态触发器传递至控制网络状态机模型集合推演产生逻辑响应输出状态，并将逻辑响应输出状态反向施加至网络状态机模型集合进行循环迭代，记录迭代结果生成状态推演链路数据；

8、s7、提取状态推演链路数据中超出预设运行区间的事件，识别高频循环翻转现象或时间差重叠冲突现象，截取关联数据切片合成目标缺陷记录链；

9、s8、基于目标缺陷记录链，输出包含缺陷节点关联信息的校审结果。

10、本发明进一步的方案，步骤s1，包括以下步骤：

11、接收待校审电力设计图纸数据，对待校审电力设计图纸数据进行图元分类，分离产生向量数据流与内嵌文本数据流；

12、提取向量数据流内的线条几何节点坐标数据并计算出几何质心坐标，针对计算得出的几何质心坐标在预设距离阈值内搜索最近的内嵌文本数据流对应的文本块中心坐标，将距离合格的几何元素与文本元素组合产生初步匹配组合；

13、将初步匹配组合与预置的电力符号语义知识库比对映射获取设备类型标签，连同从文本内解析出的设备特征数值共同填充进结构化对象属性中，构建多维的图元对象列表。

14、本发明进一步的方案，步骤s2，包括以下步骤：

15、通过预定义的分类规则遍历图元对象列表，将设备类型标签属于承载主回路电流种类的对象筛选出，确立具备主回路设备标识的节点数据；

16、调用预设的电力设备动态特性数据库针对具备主回路设备标识的节点数据执行模型比对，赋予代表动作响应延迟现象的固有分断时间常数，并且赋予代表初始静态连接情况的导通状态参数；

17、依据各节点数据的线条几何节点坐标数据搜寻坐标点重叠或者间距小于预设连接容差的目标端点，判定具备邻近特征的端点形成连贯交汇处的电气连接坐标，依据串联的电气连接坐标构建内部融入动作行为且连线代表电路分支的网络状态机模型集合。

18、本发明进一步的方案，步骤s3，包括以下步骤：

19、根据图元对象列表中各数据记录携带的型号参量，应用预设置的二次回路识别比对规则，抽取携带保护元件类型标识和控制逻辑标识的次级节点数据；

20、调用预设规则库针对次级节点数据分配用以激发响应判断阶段的触发阈值常数，以及分配用于反映从接受驱动到输出动作间隔跨度的动作延时参数，构建具备独立逻辑流转特征的逻辑执行单元；

21、提取次级节点数据的输入引脚坐标与输出引脚坐标并建立信号传递因果连通关系，通过依循信号传递因果连通关系为对应的逻辑执行单元规划出跨对象驱动关联链路，构建刻画感知决策过程的控制网络状态机模型集合。

22、本发明进一步的方案，步骤s4，包括以下步骤：

23、遍历网络状态机模型集合，将表达设备通断状态或物理变量交替特性的状态变更端口定义为输出状态源；

24、遍历控制网络状态机模型集合，将逻辑执行单元中依靠外界物理参量作为状态翻转边界条件的接收端口定义为控制指令接收端；

25、遵照已生成的信号传递因果连通关系在跨层边界处将输出状态源与对应的控制指令接收端进行定向绑定，搭建跨域状态触发器，建立物理层与控制层之间的反馈链路。

26、本发明进一步的方案，步骤s5，包括以下步骤：

27、依靠图遍历算法探查跨域联合仿真模型，标示出代表电源引入端节点与代表核心负荷端节点的关键节点，汇总形成基准锚定点；

28、调取预设典型故障模式匹配库将基准锚定点的属性匹配特定故障模式，抽取故障触发时刻及故障物理参数封装为异常事件参量；

29、将异常事件参量注入进跨域联合仿真模型的初始运行态，结合物理网内响应时间最短元件的运转特性标定控制全程推演的仿真时钟步长，生成仿真测试序列。

30、本发明进一步的方案，步骤s6，包括以下步骤：

31、以步进累加的仿真时钟步长，测算网络状态机模型集合内部是否发生状态翻转，汇总状态翻转行为生成物理状态变化标记值；

32、将算出的物理状态变化标记值沿跨域状态触发器定向输入至控制网络状态机模型集合内部，更新对应逻辑执行单元的内部状态，推演生成下一个时钟步的逻辑响应输出状态；

33、将逻辑响应输出状态沿跨域状态触发器反向施加到网络状态机模型集合关联构件中，迭代执行直至达到预设停止条件，获取时间连贯演进的状态推演链路数据。

34、本发明进一步的方案，步骤s7，包括以下步骤：

35、运用设定长度的时间窗口在状态推演链路数据中滑动扫描逻辑执行单元的状态切换频次，当判定单位时间内状态切换总数超出限定的翻转阈值时，认定出现高频循环翻转现象；

36、梳理状态推演链路数据，提取涉及保护跳闸设备动作的时间戳，并依据信号传递因果连通关系确定上下级保护设备；

37、计算上下级保护设备的实际动作时间差，当实际动作时间差不符合预设的选择性时间差规范，或出现动作顺序颠倒时，认定存在时间差重叠冲突现象。

38、本发明进一步的方案，步骤s8，包括以下步骤：

39、按照状态推演链路数据记录的时序逆向追溯，锁定导致状态首次越限的初始故障节点，并采集时序传导链上受到次生波及的附带元件作为传导路径节点；

40、提取初始故障节点与传导路径节点的标识信息，在图元对象列表内查验匹配设备实体映射的原位置坐标，以此界定用于范围渲染的图纸坐标区间；

41、汇总数据切片内状态演变信息与图纸坐标区间，高亮显示原始图纸发生范围并生成展示故障传导轨迹的时序动画影像，输出基于时序可视化的动态风险映射报告。

42、第二方面，本发明提供了一种服务器执行的电力设计图纸智能校审系统，包括以下模块：

43、多模态图元解析模块，用于获取待校审电力设计图纸的图元对象列表，图元对象列表包含图元的几何节点坐标数据、设备类型标签及属性信息；

44、物理网络建模模块，用于筛选图元对象列表中具备主回路设备标识的节点数据，依据节点数据间的电气连接坐标构建网络状态机模型集合；

45、控制网络建模模块，用于提取图元对象列表中具备保护元件类型标识和控制逻辑标识的次级节点数据，实例化逻辑执行单元，基于次级节点数据间的信号传递因果连通关系构建控制网络状态机模型集合；

46、跨域模型关联模块，用于通过构建跨域状态触发器，将网络状态机模型集合的物理状态变更端口与控制网络状态机模型集合的逻辑状态计算端口绑定，建立反馈链路，生成跨域联合仿真模型；

47、虚拟事件注入模块，用于识别跨域联合仿真模型中的基准锚定点以生成异常事件参量，将异常事件参量施加至网络状态机模型集合的初始运行态，并初始化仿真时钟步长，生成仿真测试序列；

48、协同推理执行模块，用于根据仿真测试序列，按仿真时钟步长结算网络状态机模型集合产生物理状态变化标记值，沿跨域状态触发器传递至控制网络状态机模型集合推演产生逻辑响应输出状态，并将逻辑响应输出状态反向施加至网络状态机模型集合进行循环迭代，记录迭代结果生成状态推演链路数据；

49、动态缺陷分析模块，用于提取状态推演链路数据中超出预设运行区间的事件，识别高频循环翻转现象或时间差重叠冲突现象，截取关联数据切片合成目标缺陷记录链；

50、结果输出模块，用于基于目标缺陷记录链，输出包含缺陷节点关联信息的校审结果。

51、综上，本发明包括以下有益技术效果：

52、1.本发明通过将图纸中的几何图元解析为具备动态特性的状态机对象，并利用构建的跨域状态触发器将物理网络状态机与控制网络状态机进行绑定关联。该技术手段将原本静态、孤立的设计图纸数据转化为具有时间属性和交互关系的可推演系统模型，弥补了传统静态审查仅针对单一领域几何或规则校验的不足，为分析电力系统主干回路与控制回路之间的跨域交互行为提供了技术基础。

53、2.本发明通过在跨域联合仿真模型的关键节点注入异常事件参量，并按照设定的仿真时钟步长进行协同推演，模拟系统在特定故障下的连续响应过程。该机制能够复现传统静态检查难以覆盖的暂态交互过程，完整记录物理设备与控制元件在离散时间尺度上的状态演变链路，使得在设计阶段提前评估系统在复杂工况下的运行特性成为可能，有助于识别系统设计的潜在脆弱点。

54、3.本发明通过对协同推演生成的状态推演链路数据进行自动化分析，运用时间窗口扫描和时序比对算法识别异常状态切换和动作时间差。该方法利用确定性的算法逻辑替代人工审查中的主观判断，能够客观地筛选出不符合选择性配合要求的时间差重叠或控制回路的高频循环翻转现象，降低了审查过程对人工经验的依赖，提升了排查时序竞态、逻辑死锁等深层次跨域缺陷的准确性。

55、4.本发明通过对提取的目标缺陷记录链进行逆向时序溯源，并将引发状态越限的初始故障节点及传导路径节点映射回原始图纸的坐标区间。该处理方式建立了从推演缺陷数据到原始设计图纸位置的直接关联，通过生成可视化的动态风险映射报告，协助设计人员在复杂的跨图纸信息中定位需修正的图元对象与参数，降低了隐性设计缺陷的溯源与修复难度，支持了图纸校核闭环的实现。