在Linux下用Qt开辟新一代DTS图形数据体系的阐发

    １ 小序 

    调理员培训仿照体系(Ｄｉｓｐａｔｃｈｅｒ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｓｉｍｕ-ｌａｔｏｒ，简称ＤＴＳ)是一个谋略机体系，它可以根据被仿真的实际电力体系的数学模型来仿照种种调理利用和妨碍后的体系工况，并将这些信息送到电力体系控制中间的模型内，为调理员提供一个逼真的培训环境，以到达既不影响实际电力体系的运行，又可以培训调理运行职员的目标。 

    利用体系的生长，面对东西技能的出现，以及电力体系国际标准ＩＥＣ ６１９７０的订定，都给ＤＴＳ的生长提供了更广阔的空间，其相应的生长也如饥似渴。图形数据一体化支持环境(ＤＧＳＥ)作为ＤＴＳ(调理员培训仿真体系Ｄｉｓｐａｔｃｈｅｒ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ软件的告急构成部分它的优劣直接影响到ＤＴＳ上高级应用软件的开辟及整个别系的成败。在以往的软件布局上) ＤＧＳＥ通常仅包括底层通用图形模块、电力体系干系的图形模块、与不在线库和及时数据库接口的支持模块。本文第一次提出一个以Ｑｔ为底层图形模块、用Ｃ＋＋和Ｑｔ图形用户界面类库开辟的ＤＴＳ图形数据一体化支持环境的技能方案，本方案颠末重复测试以及用户查验证明，具有较高的稳固性和可靠性。 

    ２　干系技能阐发 

    ２．１ 利用体系 

    在中国，ＥＭＳ／ＤＴＳ的主流利用体系是ＵＮＩＸ和ＮＴ。随着谋略机的生长，更多的用户承继了Ｌｉｎｕｘ这种自由软件情势。作为利用体系的调换品，把Ｌｉｎｕｘ用作ＥＭＳ／ＤＴＳ利用平台中有很多的上风。由于，Ｌｉｎｕｘ的代码是公然的，因而对Ｌｉｎｕｘ的改革更为容易，别的，Ｌｉｎｕｘ另有很多可以免费得到的东西。更突出的上风是Ｌｉｎｕｘ硬件兼容性好，可以运行在绝大多数的现有谋略机中。而不像ＵＮＩＸ必须运行在强大的办事器或ＲＩＳＣ变乱站上。另一方面，在Ｌｉｎｕｘ平台下开辟图形界面步调比在ＵＮＩＸ平台下相对大抵和快捷。用Ｌｉｎｕｘ来开辟可低沉硬件资源并进步软件开辟屈从。实践证明：当ＥＭＳ／ＤＴＳ运行在装有Ｌｉｎｕｘ的ＰＣ机上时，它的速率比运行在装有ＵＮＩＸ的ＲＩＳＣ变乱站上要快很多。 

    ２．２ 面向东西技能 

    面向东西技能具有封装性、承继性、多态性三大特点。这些特性将大猛进步软件的可靠性、可维护性、重用性和扩充性。该技能在八十年代末垂垂为财产界所承继并开始得到应用，且以其独特的封装性、承继性和多态性为软件工程带来了一场革命。同传统的软件开辟要领相比，面向东西技能可以更直观地对实际天下举行抽象，因此更切合软件开辟的规律，同时可使软件开辟和调试越发典范化。进入九十年代以后，面向东西的技能更表现出其强大的生命力和广阔的生长远景。在电力财产方面，面向东西技能应用于ＤＴＳ可大大改造ＤＴＳ开放性差、扩充性差、以及难维护等方面的不敷。 

    ２ ．３ Ｃ＋＋和Ｑｔ ３．０ 

    在如今面向东西的编程语言中，Ｃ＋＋具有实行速率快、占用体系资源少的突出上风，ＤＴＳ对体系的及时性恳求很高，是开辟ＤＴＳ的首选语言。加之以往很多电力体系软件采取Ｃ语言开辟，因此可以利用以往的工程结果，从而大大淘汰了开辟的变乱量。 

    Ｑｔ是Ｌｉｎｕｘ下的Ｃ＋＋用户界面开辟包，它具有以下长处： 

    （１）支持多平台。其步调可在ＭＳ Ｗｉｎｄｏｗｓ系列（Ｗｉｎｄｏｗｓ ９５、Ｗｉｎｄｏｗｓ ９８、Ｗｉｎｄｏｗｓ ＮＴ、和Ｗｉｎｄｏｗｓ ２０００）和ＵＮＩＸ／Ｘ１１ 系列（Ｌｉｎｕｘ、Ｓｕｎ Ｓｏｌａｒｉｓ、ＨＰ－ＵＸ、Ｄｉｇｉｔａｌ ＵＮＩＸ、ＩＢＭ ＡＩＸ、ＳＧＩ ＩＲＩＸ）等利用体系上举行方便地移植。 

    （２）国际化支持好。已经有多个语言版本，包括中文，从而办理了汉化标题。 

    （３）高度面向东西，模块化高，编写步调大抵明白。一样通常来说，用Ｍｏｔｉｆ在ＵＮＩＸ上开辟ＤＴＳ用户界面的主流类库编写百行的代码才可实现的结果，用Ｑｔ只用十几行就能实现，因而可使步调员从繁琐的编程中开脱出来，以专注于步调本身的内容。 

    （４）由于其类库的本质可以与Ｍｏｆｉｔ类库混编，且Ｑｔ具有差别的体系风格派头风格派头（包括ＵＮＩＸ），并能很好地和Ｍｏｔｉｆ用户界面溶合在一起因而它是很好的优化ＤＴＳ的东西。 

    ２．４ ＳＶＧ 

    ＳＶＧ（可升级矢量图形，Ｓｃａｌａｂｌｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｇｒａｐｈｉｃｓ）是由国际ＷＷＷ委员会（Ｗ３Ｃ）布局于２０００年８月２日订定的一种新的二维矢量图形格局。Ｗ３Ｃ对ＳＶＧ的表明是：“ＳＶＧ是一种利用ＸＭＬ来形貌二维图形的语言。”如今，外洋连续涌现了很多ＳＶＧ文档的表现、编辑和转换东西，也包括欣赏器插件。比喻，在Ｗｉｎｄｏｗｓ中装上Ａｄｏｂｅ的ＳＶＧ Ｖｉｅｗｅｒ后，ＳＶＧ文件就能在ＩＥ中被欣赏。 

    由于ＳＶＧ本身也是ＸＭＬ，它同时也可以包括数据信息，以是，它可以大概将ＤＴＳ中的图形信息以ＳＶＧ格局举行输出，同时可向同一个文件中以ＸＭＬ格局输出数据信息，如许不但可供Ｗｅｂ调用或供第三方应用软件利用，另有利于与差别开辟商的ＥＭＳ／ＤＴＳ举行信息互换。别的，也可以向国际标准ＩＥＣ ６１９７０靠拢。 

    ２．５ 图形、数据维护近况 

    ＤＴＳ的数学模型比较巨大，画面信息量大，利用种类多，数据维护量大。以往的维护都是通过图形维护数据库等东西和本领来举行。由于图形和数据是退出输入和维护的，因此二者无法直接映射和同步，图形修改与配置、网络模型、体系参数等数据修改不克不及同步举行从而影响了数据维护的形象直观性。别的，不直接面向电力配置东西也导致了疏散的数据库中过多的交错信息，因而导致大量冗余信息的输入和维护，数据库间数据划一性也难以包管，数据的维护也极困难。由于没有标准的信息互换接口及文件格局，以是各厂家的数据交互比较困难。 

    而本体系则将原有ＵＮＩＸ下Ｍｏｔｉｆ开辟的体系向Ｌｉｎｕｘ下移植，并用更为布局化的Ｃ＋＋语言和更方便的Ｑｔ ３．０图形界面类库来对其举行修改并美满其结果，从而使之向国际标准ＩＥＣ６１９７０靠拢，同时也进步了与别的体系的互利用性。 

    ３　体系布局筹划 

    选择切合的体系布局，敷衍软件开辟者来说是最告急的决定筹划之一。精良的软件体系布局可以低沉软件体系的巨大性，这对大范畴的并行开提倡着举足轻重的作用。 

    新一代的ＤＴＳ图形数据体系体系布局筹划。此中，Ｑｔ库是Ｌｉｎｕｘ利用体系预装的Ｃ＋＋图形用户界面类库，它包括了对话框、菜单、字体、底子图形（直线、矩形、圆等）的绘制等等图形界面底子类，是体系界面的底子。 

    画图利用模块包括有画图中种种利用的实现模式，包括对种种底子图形及电气图元举行编辑利用，比喻：地区或单位多单位，文件内及文件间的选择、复制、剪切、粘贴、缩放、旋转、变形、光复、撤除等底子利用。 

    图形库模块可在Ｑｔ库和画图利用模块的底子上举行开辟，它可以提提供用户制作、利用、维护电气图元的结果。图形库模块包括有表现电力体系配置的底子要素类，如一个图形元件的形状、连接点、数据库讨论干系等。用面向东西的要领来封装电力体系中的这些要素，并以这些要素去绘制电力体系中的电气配置（如开关、刀闸、发电机等），以制作一个可以团体利用的，并具有电网属性的电气图元，可以大猛进步体系的可扩展性和用户的自适应性。 

    画图模块是构建在Ｑｔ库、画图利用模块和图形库模块底子上的，紧张用于在底子图形和图形库中实现电气的图元绘制及维护体系图、厂站图及初始化曲线以及棒图等结果。 

    数据维护模块紧张实现对初始化模块初始及时数据库数据的调用、及时数据库的访问以及及时数据库的修改等结果。它采取三层架构要领来将用户界面、业务逻辑、数据访问疏散开来，而它们相互间则通过接口交互。在这种架构下，用户通过中间层来访问和修改数据库，如许有利于保持数据的划一性和正确性。由于用户不直接访问数据库，因此，数据库布局的变革不会引起用户办事步调的修改，而只需修改中间层。 

    图形、数据维护模块认真画图模块和数据维护模块的调和变乱，它可在画图的同时通过图形及友爱的人机界面输入相应的配置参数和运行参数，并具有公平性校验、主动天生网络拓扑布局等结果，该模块是本体系的内核部分。 

    ＤＴＳ潮流谋略及仿真培训模块严格地说不属于图形数据一体化支持平台，它是基于图形数据一体化支持平台的高级应用，是图形数据一体化支持平台办事的东西。 

    ４　图形数据的维护 

    图形、数据维护是本体系的内核部分。连合ＤＴＳ体系以往的数据维护要领，思量到种种维护变乱侧重点的差别，本体系具有三种维护利用要领：交互式、图库一体化、批处理惩罚处罚。这三种维护要领各有其特点和应用范畴。交互式能提供友爱界面以供用户欣赏、查问、维护，该要领侧重于对少量数据的录入修改；图库一体化要领可将图形与数据库中的配置、网络模型、体系参数等数据讨论干系起来，该要领侧重于配置、电力网络模型的维护。批处理惩罚处罚要领侧重数据的大批量装入和导出，固然，批量的导入仅限于一些稳固革讨论干系干系的利用。敷衍差别典范的用户，可以根据所维护变乱的特点选用差别的维护要领。通常，平常用户可利用交互式，同时仅利用数据欣赏权限；图库一体化用户由于要维护体系配置参数和网络拓扑布局，因而可利用图库一体化要领；而敷衍数据库维护职员，则应利用批处理惩罚处罚、交互式要领或图库一体化要领。 

    ４．１ 交互式 

    交互式可提供同一的、面向调理主动化体系的数据维护东西，以资助用户透明地维护全部的数据库，此中包括谋略机通讯体系以及ＳＣＡＤＡ体系、分外谋略、报警办理、网络拓扑、配置参数、仿照盘等数据库。交互式紧张实现欣赏查问和数据维护两项结果，此中欣赏查问可提供划一和透明的东西，以供利用职员欣赏查问数据库信息，它包括两种要领：一是表格欣赏器要领，该要领可供维护职员和体系办理员对体系的各个细致数据库举行欣赏查问；另一种是团体数据查问要领，可供利用职员或调理员欣赏查问电力体系结讨论全部数据，该要领支持层次、干系的欣赏查问。 

    数据维护可使维护职员编辑和修改种种数据参数，如增长谋略点，修改征求点等。 

    ４．２ 图库一体化 

    图库一体化要领便是主动保持图形与数据库数据的划一。该要领可在图形编辑器绘制单线图的同时将映射的电力网络中的数据库数据一并填写完毕，并举行校验以包管数据库填写的正确性。这种要领面向配置图元，形象直观，配置之间的连接干系比较明白，且图形和数据同步，能办理以往体系中图形、数据库和网络建模因多次输入而大概导致的数据差别等的标题，从而进步了体系的团体程度。 

    ４．３ 批处理惩罚处罚 

    批处理惩罚处罚要领紧张用于大批量数据的维护，紧张包括导入和导出结果。导入紧张用于实现数据库的批量天生，即利用准备好的数据文件填写不在线库的数据；导出则是利用不在线库数据天生批量装入文件。此中数据文件具有文本文件和ＸＭＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ Ｍａｒｋｕｐ Ｌａｎｇｕａｇｅ，可扩展标记语言）文件两种情势。 

    文本文件情势大抵直观、导入导出快捷，但是差别厂商独立开辟的ＤＴＳ 应用数据的形貌要领不尽雷同，故该文件情势不实用于广泛的信息互换。 

    以ＳＶＧ格局表达图形信息的ＸＭＬ文件格局来表达数据信息可使信息布局高度布局化。ＸＭＬ 是差别应用体系之间的数据接口标准，是全部信息的中间层表现，可办理信息表现、讨论干系的同一，实现跨平台、跨利用体系的信息交互。ＸＭＬ 的ＨＴＭＬ 标准信息传输格局还扩大了网络传输和信息共享范畴。当ＸＭＬ与控制中间接口的公用信息模型（ＣＣＡＰＩ —ＣＩＭ）连合（即在应用步调或构件接口语义级上基于ＣＩＭ）时，差别厂商开辟的应用步调或差别体系的应用软件间就可以用同一的ＸＭＬ文件要领实现正确的信息互换。 

    ５　结论 

    本体系以Ｌｉｎｕｘ为平台，具有较高的稳固性，硬件兼容性好，价格低廉，速率快。将面向东西技能应用于ＤＴＳ可大大改造ＤＴＳ开放性差、扩充性差、难维护等不敷。而采取Ｃ＋＋和Ｑｔ类库编程，则可利用昔人已有的结果进一步低沉开辟难度，进步开辟屈从。同时也很容易向ＵＮＩＸ移植，以适应一些用户的分外恳求。由于该体系在图形数据维护上对老体系举行了美满，因而大大淘汰了原有ＤＴＳ数据维护的变乱量及繁杂度。别的，与ＥＭＳ ＡＰＩ ＩＥＣ ６１９７０标准相连合还可导出ＸＭＬ数据文本和ＳＶＧ格局画面，从而可方便地与别的体系实现互利用。如今，此体系已应用于山东临沂的ＤＴＳ中，并得到调理员和专业人士的好评，同时也证明白此方案的可行性与实用性。