差動試驗(yàn)中可視化編程的應(yīng)用.doc

差動試驗(yàn)中可視化編程的應(yīng)用林濤Tao Lin(青島供電公司調(diào)度處,266002)(Qingdao Power Bureau Dispatch Department, 266002, Qingdao China)摘 要：介紹了如何在Microsoft Visual C+ 6.0的開發(fā)環(huán)境下，編寫繪制差動比率特性圖和帶負(fù)荷繪制差動向量圖的圖形程序。文中論述了該圖形程序設(shè)計(jì)方法的具體實(shí)施方案，并講述了其應(yīng)用于現(xiàn)場差動試驗(yàn)的前景及實(shí)用價值。利用可視化編程工具（VC+）編制程序，可以實(shí)現(xiàn)在差動試驗(yàn)中利用試參數(shù)直接繪制制動曲線、差動向量圖等圖表，并可方便的打印、儲存試驗(yàn)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)對于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的管理。1 引言差動保護(hù)作為變壓器的主要保護(hù)裝置其地位是非常重要的。現(xiàn)場在調(diào)試差動保護(hù)，特別是繪制差動比率特性圖和帶負(fù)荷繪制差動向量圖時，仍然普遍采用手工繪制的方法。由于現(xiàn)在運(yùn)行的差動保護(hù)種類較多，不同的保護(hù)裝置使用的原理也不完全一致，因此差動試驗(yàn)非常需要統(tǒng)一的工具繪制圖形。隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是可視化編程手段的成熟使得編寫出有一定計(jì)算能力、人機(jī)界面友好的繪圖程序成為了可能。根據(jù)軟件功能主要可以分為：數(shù)據(jù)輸入及處理、圖形處理及數(shù)據(jù)儲存和打印三大功能模塊。輸入相關(guān)差動試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，可立即直觀的看到保護(hù)裝置中整定的差動比率特性曲線，試驗(yàn)點(diǎn)的位置也被標(biāo)注于曲線上，以便考核裝置動作是否正確，最后比率圖形、試驗(yàn)數(shù)據(jù)等相關(guān)的能容可以以文件的形式進(jìn)行保存，以方便以后的管理。2 基于VC+6.0的差動保護(hù)比率曲線及向量圖繪制的程序設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)可視化的單文檔操作界面 在Visual C+6.0的編程環(huán)境中可以使用向?qū)Ｊ娇焖俚慕⒏鞣N文檔界面。此程序的數(shù)據(jù)量較小，而且無須同時進(jìn)行對于多個文件的操作，因此用VC+6.0創(chuàng)建單文檔界面(SDI)的程序模板就可以滿足要求，這種SDI界面的特點(diǎn)是只允許在容器窗體中包含一個窗體。2.2試驗(yàn)數(shù)據(jù)輸入功能的方案設(shè)計(jì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的輸入是通過對話框（見下圖）來實(shí)現(xiàn)的，通過對話框中的控件把試驗(yàn)的數(shù)據(jù)傳遞給主程序。在對話框中所用到的控件主要有用于數(shù)據(jù)輸入的EDIT BOX控件，用于選擇保護(hù)型號的COMBO BOX控件，以及RADIO BUTTON控件和PUSH BUTTON控件。在此對話框中需輸入的數(shù)據(jù)主要可分為二類：一、用于打印和保存的數(shù)據(jù)包括：變電站名稱、保護(hù)型號、各側(cè)電壓等級及各側(cè)CT變比；二、用于計(jì)算繪制差動比率曲線的數(shù)據(jù)包括：變電站差動保護(hù)比率系數(shù)定值、差動啟動定值及四組試驗(yàn)的電流值。當(dāng)用戶在對話框中輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)后，首先，通過嵌入在對話框控件中的比率系數(shù)計(jì)算函數(shù)Kbl_Cal( )計(jì)算出每次試驗(yàn)的比率系數(shù)，系數(shù)的計(jì)算方法由所選擇的保護(hù)型號確定（各種型號保護(hù)裝置的差電流、制動電流的計(jì)算方法均內(nèi)置于計(jì)算函數(shù)中）；然后，程序即把數(shù)據(jù)通過變量傳送給了繪圖部分和序列化部分的函數(shù)，以便在圖中顯示以上的數(shù)據(jù)。2.3圖形處理功能的方案設(shè)計(jì)圖形操作包括圖元的繪制、編輯、修改、保存和打印等，圖形處理功能的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵在于坐標(biāo)的定位與圖元的繪制方法，最終戶只需執(zhí)行用鼠標(biāo)點(diǎn)擊，比率系數(shù)的計(jì)算和比率差動特性圖即可自動生成，解除了以往人工繪制的繁瑣。圖形處理功能的設(shè)計(jì)同時是主要的難點(diǎn)。2.3.1確定繪圖區(qū)及其坐標(biāo)系每一個圖形操作(包括繪圖、移動和調(diào)整大小等)，都要使用繪圖區(qū)或容器的坐標(biāo)系統(tǒng)。坐標(biāo)系統(tǒng)則定義為一個二維網(wǎng)格，用(x，y)來表示。用它可定義繪圖區(qū)中圖元的位置。x值沿x軸自左向右遞增，y值沿y軸自上向下遞增，繪圖區(qū)左上端是缺省位置P(0，0)。利用MFC基類CDC中封裝的LineTo（）函數(shù)和MoveTo（）函數(shù)繪制出二維坐標(biāo)軸，設(shè)定以（50，320）為所繪制的坐標(biāo)軸原點(diǎn)，相關(guān)曲線的繪制也同樣是是利用以上所說的方法進(jìn)行。2.3.2圖形的繪制算法坐標(biāo)軸中以10個象素為一個刻度單位，每個刻度單位表示1A。在繪制曲線前，起動電流、拐點(diǎn)電流、差速段電流和比率系數(shù)都嵌入在對話框中的函數(shù)Kbl_Cal( )計(jì)算出并通過中間變量傳送給繪圖程序CxxxView( )中。這樣把以上數(shù)據(jù)通過坐標(biāo)折算就可以在坐標(biāo)軸上繪制出相應(yīng)的圖形。每一次試驗(yàn)的數(shù)據(jù)也經(jīng)過相同的方法進(jìn)行計(jì)算和折算，最后以點(diǎn)的形式標(biāo)注在坐標(biāo)上。其他的內(nèi)容比如：變電站名稱、CT變比等內(nèi)容則直接使用文本寫入方式插入到圖形的下方，也就是文字區(qū)總是從版面物理坐標(biāo)（50，350）的地方開始，保證了文本不會與圖形產(chǎn)生重疊。2.4儲存和打印功能的方案設(shè)計(jì)當(dāng)?shù)玫搅藵M意的試驗(yàn)結(jié)果后，就可以安全的保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)。在MFC中，磁盤文件是通過Cfile類的對象來表示的，Cfile類是MFC中所有文件類的基類，它直接提供了無緩沖的二進(jìn)制磁盤輸入輸出服務(wù)。Cfile類和Carchive類一起工作來支持MFC對象的文檔序列化。所謂序列化就是寫一個對象到一個可以持續(xù)的存儲介質(zhì)（如磁盤文件）或者從其中讀入一個對象的過程。相比儲存而言在MFC中實(shí)現(xiàn)打印功能就比較簡單了，只要在最初利用向?qū)Ы⒊绦虻臅r候選擇支持打印功能，VC+平臺就可以自動的在程序中添加相應(yīng)的代碼來實(shí)現(xiàn)基本的打印和預(yù)覽功能，在此就不在詳細(xì)說明。3 結(jié)論綜上所述，基于圖形界面的差動比率曲線計(jì)算軟件具有良好的人機(jī)界面，由于本系統(tǒng)設(shè)計(jì)上基本做到了界面簡單、操作方便，并且與現(xiàn)場試驗(yàn)緊密相連，因此用戶只需通過鼠標(biāo)