（电力系统及其自动化专业论文）非远动电力调度暨综合管理系统的研究.pdf

w i t l ，t h es u r g i n gd e v e l o p m e n t o fn l o d e r ui n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y ，。o “p “t o 1 8 in c r e a s i n 9 1 yw i d e l y a p p l i e d in e v e r y a r e a m o d e r n i z a t i o no fm e d i a t i o na n d m a n a g e m e n tc o m p u t e r i z a t i o ni s i n e r e a s iu g l yi ) o p u l a r ir ia r e ao fe l e c t r i f i e l lr a i l m a y t r a c t i o np o w e rs u p p l ys y s t e m b e c a u s eo fi t sh i g he f f i c i e n c y ，r e i a b i l i t ya n d d a t aa c a u i s i t i o l ls y s t e mp r o v i d e sp o w e r f u ld e p e n d e n c ef o re l e c t r i f l e dr a i l m a ya n d i th a sb e c o m es t a n d a r do ft h ea r e a i t o w e v e r ，e a r l ye l e c t r i f i e dr a i l w a y ，f o re x a m p l e ， b a o c h e n r a i l w a y ，y a n g a nr a i k a y ，x i a n g y u r a i l w a y a n ds oo ni ss t i l ls t a y ln g n o l l 一r e m o t es u p e r v i s o r yc o n t r o ls r a g e o na o o o n n to fm a n u a lm a u a g e m e n ta n dm e d i a t i o n b yp h o n e ，e r r o r o r d e r sa n dr e c o r dm i s t a k e sb y w o r k e r so n d u t y l l a v em a d ef o r u n n e c e s s a r y l o s so fe s t a t e a c c o r d i n g t ot h ea c t u a l e x p e r i e n a e s o f m a n a g e d e p a r t m e n t 。t i l ef u n c t i o i l so ft h es o f t w a r e o fm e d i a t i o i lu n i t ei nr e m o t es u p e r v i s o u c o n t r o la n dd a t aa c q u i s i t i o ns y s t e ma n dt h ec h a r a c t e ro fn o n r e m o t es u p e r v i s o r y c o n t r 0 1 s y s t e m t h ec o n c r e t e m e t h o da n df e a s i b l e w a y i s a n a l y z e d i nt h i s d i s s a r t a t i o n b yt h es o f t a r ep l a t f o r m so fw in d o w9 8 ，t h ed e v e l o p i n gt o o o fv i s u a l c 十+ 6 0 a n dw i t ht h et e c h n o l o g yo fo r i e n t i n go b j e c t ，t h ed e s i g n i n gm e t h o d i s a n a l y z e di n t i md i s s e r t a ti o n t i l en o n r e m o t em e d i a t i o na n ds y n t h e s i sm a n a g e m e n t s y s t e m1 1 a s b e e nd e s i g n e da n dc o m p l e t e d f i r s t l y ，t h es t r u c t a r eg r a p ho fe v e r y c o i l t r o l l e ds t a t i o na n de l e c t r i f i e d w i r e sc o u l db es h o w e da c c o r d i n gt od i f f e r e n t e l e c t r i c a lp r o p e r t yi nt h es 锄es c r e e ni nt h es y s t a m a 1 1s w i t c h e sc a rb eo p e r a t e d ， s i n g l yo ri ng r o u pw a y ，i na c t u a lo ri i l s i m u l a t i v ew a ya c c o r d i n gt o p r o p e rp r o g r a m o n c ea n ys w i t c hi so p e r a t e di m p r o p e r l y t i l es y s t e mw o u l dp r o h i b i tt i l eo p e r a t i o n a u dr e m i n d o p e r a t o ro ft h ea c c o u n to fe r r o r 、o p e r a t i o i lb ys o u n d s e c o n d l y t h e g r o u n d i n gw i r es y m b o la n dw o r k e r ss y m b o lc o u l db em a r k e di na l ig r a p h a l ls y m b o l s w o u l dl o c kt h eo p e r a t i o no ft h ec o n c e r n i n gs w it c h e sa n dc a r d s t h e s ef u n c t i o ni n s y s t e m c o u l d a v o i da l le r r o r o p e r a t i o ne f f e c t i v e l y t h i r d l y t h em a n a g e m e n t f u n c t i o n so fs w i t c h o f fs l a t i s t i c s ，“s p a r et i m e ”s t a t i s t i c sa n da n a l y s i s c l a s s i c a n a l o gq u a n t u ma n a l y s i sa n d b r o w s eo ft h eg r a p hf o re l e c t r i f l e dw i r e sa n ds oo n a r ep r o v i d e di nt h es y s t e m ，w h i c hc o u l dc o m p l e t ea l lk i n d so fd a i l yr e p o r t s o f e l e c t r i cp o w e rm e d i a t i o nd e p a r t m e n t l a s t l y t h es y s t e mp r o v i d e sk i n di n t e r f a e e f o ru s e r t h e1 i n e sa n dt e x t si ng r a p h sa r cs h o r e di nt h r e e d i m e n s i o nw a ya n dt h e c o l o ro fl i n e sa n db a c k g r o u n dc o u l db ed e s i g n e db yu s e rf r e e l y t h es y s t e mc o u l d e f f e c t i v e l yp r e v e n ta l lk i n do fe r r o ro p e r a t i o n sa n dp r o v i d ei n t e l l i g e n tm e a n sf o r s a f er u no fe l e c t r i f i e dr a i l w a yt r a c t i o np o w e rs u p p l y s y s t e m a l t h o u g hn o r e m o t es u p e r v i s o r yc o n t r o ls y s t e mi s d i s c u s s e dt h ed i s s e r t a t i o n ， a 1 1 a l g o r i t h m s a n dm e t h o d st o p r e v e n t f r o me r r o r o p e r a t i o n a n d m a n a g e m e n t c o m p u t e r i z a t i o nc o u l db ea p p l i e dt od e s i g no ft i l es o f t w a r eo fm e d i a t i o nu n i t ei n r e m o t e s u p e r v i s o r yc o n t r o l a n dd a t aa c q n i s i t i o n s y s t e m w i t ht h ea d d i t i o no f c o m m u n i c a t i o n f u n c t i o n s ，t h es y s t e mc o u l db em o d i f i e df o r a p p l i c a t i o n o f m e d i a t i o nu n i t ei nr e m o t e s u p e r v i s o r y c o n t r o la n dd a t aa c q u i s i t i o n s y s t e m m o r e o v e r ，b e c a u s et i l ea d v a n c e da l g o r i t a mo ft h es e p a r a t i o nb e t w e e nt h ed a t af r o m c o n t r o l l e ds t a t i o na n dp r o g r a i n gi sa p p l l e d ，t i l es y s t e mi sn e a r l yc o m m o nt oa l l n o r e m o t es u p e r v i s o r yc o n t r o l p l a t f o r mf o re l e c t r i cp o w e rm e d i a t i o f f 西南交通大学研究生学位论文 第1 页 第1 章绪论 众所周知，铁路运输是国民经济的命脉，电气化铁路以其强大的生命力及无 可比拟的优越性在整个铁路网以每年5 0 0 8 0 0 公里的速度取得了迅猛的发展。 牵引供电系统的特殊性表现在各个牵引变电所、开闭所、分区亭、换相所( 在本 论文中被称为被控站) 沿铁路沿线分布，彼此间距离长达数十公里，不易集中控 制；接触网是露天设备，无备用，运行条件恶劣，事故频繁，而且“天窗”时间 短。为了保证牵引供电系统高效、可靠、安全运营，电力调度担负着总体协调， 集中监视，统一指挥，运营分析及事故决策等多项重大任务。因此，实现电力调 度的实时监控和高效管理，对电气化铁路的安全运营有着重大意义。 1 电力调度的发展现状 目前国内牵引供电调度分为两类：。远动电调及非远动电调。 1 1 1 非远动调度 由于历史原因，远动电调一次性投入大，成本高，加上早期国内技术不成熟， 电气化线路如宝成线、阳安线、襄渝线、兰武线、西兰线的宝兰段等采用非远动 电调( 在电气化铁路中非远动电调占有相当的份额) 。被控站和接触网各开关的 操作是通过电调台值班员用电话进行指挥。以接触网工区申请停电检修为例，其 调度过程如下： 1 、接触网工区向电调申请停电检修计划。 2 、电力调度向行车调度申报停电计划。 3 、行车调度向电力调度批准停电计划。 4 、电力调度向变电所发布停电命令。 5 、变电所向电力调度汇报停电完毕。 6 、电力调度批准接触网工区作业。 7 、接触网工区作业完毕后向电调消令。 8 、电力调度向变电所发布送电命令。 9 、变电所向电力调度汇报送电完毕。 w i , c 9 7 4 7 2 2 0 0 0 0 1 1 0 一 堕堕奎塑查茎塑窒竺茎垡笙塞 塑! 至 _-_-_-_-_-_-_-_，-_一一 操作流程如图1 - 1 所示： 2 图卜1 非远动电调调度流程图 从上图可见，一项调度作业的完成耗费的时间长，效率低，并且各环节均为 人工操作，有时由于人为因素导致不必要的误操作，造成牵引供电事故。 1 1 2 远动调度 电气化铁路的远动技术是应用电子技术、计算机技术、现代通信技术及自动 控制技术对牵引供电系统进行远距离测量、监视、控制和调整的自动化技术。由 于生产过程自动化程度日益提高，人们不断谋求对生产过程，特别是对分散过程 的集中监视、控制和统一管理。远动系统具有远距离在人( 或机器) 与机器之间 交换信息的功能，它能使电力调度值班员实时掌握供电系统的运行状态。 ( 1 ) 远动系统的基本功能包括遥控、遥信、遥测及遥调。 l 、遥控( y i ( ) ： 遥控是电力调度发出命令对远方控制对象( 如断路器或隔离开关) 的“分” “合”操作。 2 、遥信( y x ) ： 遥信是将被控站的设备状态信号远距离传送到调度台，如开关的位置信号、 报警信号等。 3 、遥测( y c ) ： 遥测是将被控站的设备及线路运行参数传送给调度台。如有功功率、无功功 率、电压、电流、电度等模拟量及接触网短路电流、故障点等参数。 4 、遥调( y t ) ： 遥调是电调直接对被控站某些设备的工作状态和参数进行调整。如变压器的 w k 9 7 4 7 2 2 0 。o ，o i ，1 0 西南交通查兰竺窒竺兰垡笙壅 里! 至 有载调压等。 ( 2 ) 远动调度的主要任务： l 、集中蛳视提高安全运营水平。正常状态下实现系统合理的运行方式。发q ! 封f 故时，及时了解事故的范围和性质，并进行事故抢修的决策和统一指挥， 加快事故处理。 2 、集中控制，提高现场运营效率。电力调度可以借助远动装置执行遥控或遥调， 逐渐实现变电所无人化或少人化，并提高运营操作质量，改善运营人员的劳 动条件。 由此可见，远动调度实现了对牵引供电系统的部分设备的集中监视和控制， 改善了供电质量，提高了牵引供电系统的安全性及可靠性。 西南交通大学研究生学位论文 第4 页 2 非远动电调防止误操作概述 i j 前，国内电力调度值班人员文化层次普遍较低，由于一些人为的因素，电 调值班员有n 0 会发生误停、送电现象。西安分局宝凤台在1 9 9 8 年发生过两起溟 送电目f 故，造成一起人员伤亡。由于非远动电调的特殊性，值班人员无法对变电 所( 分区亭，开闭所，换相所) 进行实时监视，对所发卡片命令的合法性无法实 时校对，致使上述事故在其它分局电调时有发生。 121 误操作原因分析 以下系列原因可能造成电力调度值班员的误操作： 1 、电调发布操作命令后，如果未对模拟屏操作，致使模拟屏上开关状态与 实际开关状态不对位，可能会导致下一次错误发令。 2 、程控卡片数量太多，发错卡片。 3 、多个作业组在同一馈线区段作业时，当某一作业组消令后，仍有其它作 业组作业，值班人员误以为所有作业组均完成作业而误送电。 4 、未对程控卡片操作的合法性进行检查，造成误发令。一 5 、对无卡片的分步特殊操作，操作程序错误，造成设备事故。 值班日志、倒闸、跳闸、模拟量记录的失误常造成事故后的错误分析。 122 防止误操作的措施 针对目前非远动电力调度的上述弊端，电调台应实行微机化监视、标准化操 作。设计一套具有如下功能的微机电力调度系统来防止调度值班人员的误操作是 现场运营管理部门近年来的迫切要求： 1 、对被控站的主接线图及接触网线路( 区间或站场) 示意图实现同屏、分 相、带电显示。 2 、主接线上断路器实现五态( 合闸、分闸、跳闸、小车拉出及停用) 显示， 隔离开关实现三态( 合位、断开、停用) 显示，对重合闸实现两态( 投入或撤除) 显示，并与现场相应对象对位。 3 、在接触网线路图上能标示或撤除作业组符。 4 、在被控站主接线图上能标示或撤除地线符。 5 、开关之间实现智能联锁，可确保任一单步操作的合法性。 6 、开关的操作与线路作业组标示实现联锁，在作业组未全部撤离前，可闭 w k9 7 4 7 2 2 0 0 0 ，0 l ，1 0 西南交通大学研究生学位论文 第5 页 锁馈线送电操作。 7 、开关操作与所内标示的地线联锁。一旦某线路有地线标示，相关开关操 作将被闭锁。 8 、程控卡片操作实现智能联锁，送电程控卡片与相关馈线上的作业组标示 联锁。 9 、非法操作开关时，系统通过语音及字幕提示错误操作的原因。 1 0 、系统可设置为状态封锁，确保值班员离开后临时封锁开关操作。 l1 、值班员在交接班时在系统中履行交接班手续，各项开关单控操作及程控 操作将被记录在当前值班员的操作档案中。 】2 、程控卡片的操作有单步预演功能，能对值班员进行业务培训。 以上措施能有效地防止值班员的误操作，值班员在用电话发令前须在调度主 机上进行模拟操作。这种方式能最大限度地减少非远动电调值班员操作错误所导 致的事故，从而确保牵引供电系统的安全运营。 w k9 7 4 7 2 2 0 0 0 1 0 1 1 0 一西壹奎望查兰塑窒竺兰焦堡壅 一 笙! 墨 _ _ _ _ _ 一 3 电力调度微机化管理综述 l 乜力调度的日常管理主要包括牵t ；f 供电跳闸统计分析、也调值班员值班日志 衍理、典型模拟量分析( 包括有功、无功功率，功率因素，有功、无功电度，馈 线i 【_ l 流，母线电压等) 、“天窗”统计分析及接触网平而图纸查询等。 氏期以来，电力调度的日常管理仍停留在人：】：计算统计制表阶段，工作量大， 赞力赞时，而且准确度差、效率低，不能满足电气化铁路高效运营的需要。 131 跳闸分析统计 牵引供电跳闸统计分析在电力调度日常运营管理过程中占有十分重要的值 嚣，它为及时查找设备缺陷、运营部门的管理漏洞提供了重要的理论依据，它既 是接触网设备状态修的有力数据，又是变电设备大修的决策依据之一，同时也是 衡量牵引供电部门的运营质量的重要考核标准。 通过制作牵引供电故障跳闸及事故概况表，能宏观了解各被控站、供电 臂，各级供电、机务及运输等部门的运营全貌。该表所统计数据有六十多项，包 括对各种原因造成事故跳闸的件数、时间、类型进行了全面的综合统计。它是电 力调度向分局、路局呈报的重要报表( 机电报一2 ) 。该表目前尚处于手工计算、人 工统计阶段，耗费了电力调度分析人员的大量时间和精力。 1 3 2 “天窗”统计分析 随着铁路运营量的逐渐增加，列车进一步提速，列车数目不断增加，接触网 的检修“天窗”时间相继缩短。既要保证铁路目益膨胀的运量，又要提高牵引供 电设备的运营质量，使得分析统计“天窗”兑现率和利用率显得尤其重要。“天 窗”兑现率和利用率是各接触网工区日常检修作业出勤率及检修质量的重要考核 标准，又是衡量设备运营潜力必不可少的理论依据之一。 “天窗”统计分析包括图定“天窗”统计分析及月施计划“天窗”的统计分 析，该报表对计划停电次数、时间，实际停电次数、时间，计划外停时间、次数， 有计划未兑现的各项原因进行统计分析，是电力调度部门向分局及路局呈报的重 要供电报表( 机电报3 ) 。 1 3 3 典型模拟量分析 典型模拟量报表包括对各所馈线的最大电流、母线最低电压及其出现时间、 持续时间、有功功率、无功功率、功率因素、有功电度、无功电度等模拟量进行 w k9 7 4 7 2 、2 0 0 0 0 1 1 1 0 西南交通大学研究生学位论文 第7 页 统计分析- j l 二制作日、月报表，它是各所的实际运营典型数据的汇总，对管理部门 分析各所的运营情况、线路的负荷分布等提供了理论依据。 134 接触网平面图管理 按删! 网设备沿线路连续分布，接触网平而图是反映接触网设备参数最主要的 h 纸，它是接触网设备日常检修、目 j 删仓修、设备大修的决策依据之一。由1 ：接 触网平而图图纸量大、不易保管、易损易丢，给牵引供电部门的目常运营带来渚 多不便，更严重的是在事故发生后不能及时查找到所需区段的平面图纸，严重影 响了事敞抢修的决策效率。接触网平面图的微机化查询为i 乜力调度部门日常运营 过程中快速地查找相关图纸提供了极大的方便。 总之，电力调度日常管理的微机化、现代化是牵引供电系统可靠、高效、安 全运营的有力保障。 西南交通大学研究生学位论文 第8 页 第2 章系统的开发平台及开发工具 利用w i n d o w s9 8 的系列新特性及v i s u a lc + + 6 0 的强大的功能开发非远动调 发及综合管理系统，具有良好的人机界面，使得程序更加简明，易于维护，而且 代码的可重用性强，系统的运行效率高，可靠性好。 从开发者角度而言，v i s u a lc + 十60 中a p p w i z a r d 及c l a s s w i z a r d 加上m f c 1 1 勺强大功能使编程人员节省大量的时间，从用户角度而言，w i n d o w s9 8 全新的界 面及系列新增控件为使用者提供了极大的方便。本章将对w i n d o w s9 8 的优越性 及v i s u a lc + + 6 0 的强大功能进行概述。 1w i n d o w s 9 5 9 8 的优越性 w i n d o w s9 8 是一全新的3 2 位操作系统，是w i n d o w s9 5 的延伸，同时也是下 一代操作系统w i n d o w s2 0 0 0 的一部分。 2 11w i n d o w s9 8 与w ；n d o w s9 5 ， 与w i n d o w s9 5 相比，w i n d o w s9 8 的可靠性更高，运行速度更快，它克服了 w i n d o w s9 5 中诸多缺陷，同时它真正集成w e b 的强大功能，新增功能表现在以 下方面； 可靠性更高。w i n d o w s9 8 中支持“系统文件检查器”，可记录计算机运行 时的关键文件，旦它们被更改或移动，“系统文件检查器”将自动恢复。同时 在操作系统非正常关闭时，系统将自动运行“磁盘扫描程序”，检查最可能发生 的损坏并予以修复，系统的“注册表检查程序”在计算机每次启动时扫描注册表 中不致的数据结构。这些功能将保证系统的可靠性更高。 操作系统更快。w i n d o w s9 8 支持“系统维护向导”来加速系统运行，检查 硬盘错误并释放硬盘空间，使系统获得最佳性能。圊时它还支持f a t 3 2 ，f a t 3 2 是f a t 的改进版，驱动转换器使用的簇比f a t 小，提高了转换效率。磁盘碎片转 换程序可阱优化系统的加载和运行速度。 真正的w e b 集成。w i n d o w s9 8 资源管理器和i n t e m e t e x p l o r e r4 0 可将w e b 资源和本地的资源集成到单个视图中。同时系统提供了i n t e r n e t 连接向导，o u t l o o k e x p r e s s 为电子邮件和新闻组通讯提供了安全而又个性化的特性，n e t m e e t i n g 使用 w k9 7 4 7 2 、2 0 0 0 0 t i t 0 西南交通大学研究生学位论文 第9 贝 j 、叼i 需要任何费用即可与家人及全世界的朋友、商业伙伴进行数字化交谈。 2l2w i n d o w s9 5 9 8 操作系统的优越性 w i n d o w s9 5 9 8 的最大特点是它是一个全3 2 位的操作系统，应j 1 j 程序最多川 川4 g b 啦拟内存。更进步地说，该地址空间赴i 卜丽的。1 1 于内存寻址模式的改 变，内存管理几乎每一方两都发牛，变化。这些变化绝人多数是极大旧改进，j | j 个简单i n 】合理的线性地址空问收代了w i n d o w s3x 巾复杂的分段内存帧式，俅 个分段程芋都放簧在它自己的地址窄间中，这样保持自己免受其他心川程序的 嫂朔：。 w i n d o w s9 5 9 8 在进行任务切换时，使川的是优先分式任务切换。在这个 机制f ，正在运行的程序可以被w i n d o w s9 5 9 8 自动中断，将c p u 分配给下一 任务( 如果有任务存在) 。抢先多任务机制具有极大的优越性，因此操作系统完 全控制任务切换，以防止某任务独占c p u 。 除了上述两个主要优点外，w i n d o w s9 5 9 8 还有以下特点： l 、输入队列： 输入队列中存放的是消息，例如按键或鼠标消息，直到它们被送给程序。每 一个线程都有自己的输入队列。这样可以保证当某一任务应答消息速度较慢时， 也不会降低系统性能。 2 、线程与进程； w i n d o w s9 5 9 8 既对线程进行切换，又对进程进行切换，线程是w i n d o w s9 5 9 8 中最小分配单位。 启动不同的进程比启动另一线程更慢更占系统资源。由于不同的进程是在各 自独立的地址空间中运行，而不同线程共享地址空间，因而导致进程问通信比线 程间更困难。 w i n d o w s9 5 9 8 中每一个操作程序都是一个独立的进程，在一个私有内存空 间上运行，每个进程拥有系统资源( 如文件和动态分配内存) 和私有资源( 如 线程) 。w i n d o w s9 5 9 8 抢先式多任务及多线程提高了系统的响应能力及平滑的后 台处理。多线程能够让程序员完全控制程序片段的执行，从而实现更为高效的程 序功能。 w i n d o w s9 5 9 8 依据不同线程不同优先级进行调度。即选择优先级最高的可 执行线程获得下一c p u 的时间比，相同优先级的线程循环执行，只有当没有较高 w k9 7 4 7 2 2 0 0 0 ，0 l 1 0 西南交通大学研究生学位论文 第1 0 页 优先级的可执行线程时才调度低优先级线程。 当两个或多个线程要同时访问共享资源，而该资源在同一时间内只能被一个 线程访问时或当两个线程执行有先后次序时，为了保证两个相互依赖的线程按正 确顺序执行时，须采用同步机制。w i n d o w s9 5 9 8 提供四种同步对象来协调多线 程的执行，它们是信号量( s e m a p h o r e ) 对象，互斥量( m u t e x ) 对象，事件( e v e n t ) 对象及临界区( c r i t i c a ls e c t i o n ) 对象。 3 、控制台： 在w i n d o w s9 5 9 8 中支持一种特殊类型的窗口，名为控制台。控制台窗口提 供了标准的基于d o s 文本的界面，命令提示符环境。从根本上说控制台窗口的 加入进一步阔宽了w i n d o w s9 5 9 8 的应用程序环境。 4 、消息和参数类型方面的改变。 由于w i n d o w s9 5 9 8 已转向3 2 位寻址，所以传递给w i n d o w s9 5 9 8 程序的一 些消息将于w i n d o w s3 x 有所不同。另外，用来说明窗口的函数的参数类型也变 为了3 2 为寻址。 5 、新的w i n 3 2 控件： ， w i n d o w s9 5 9 8 中在支持一些标准控件如按钮，滚动控件，列表框，编辑框 及组合框控件的同时，新增一些w i n 3 2 下的环境新控件，如图象列表，列表祝图， 树视图，进度栏，制表，动画，多功能编辑控件，还有工具栏，状态栏及工具提 示控件等。新增的w i n 3 2 控件在非远动调度软件获得广泛应用。 w k 9 7 4 7 22 0 0 0 0 1 1 1 0 西南交通大学研究生学位论文 第1i 贝 2 v i s u a lc 十+ 6 0 功能概述 微软开发i 具套件v i s u a ls t u d i o6 0 企业版1 i 己于1 9 9 8 年推 ，其巾包括 m i c r o s o d 基于w i n d o w s 和w e b 的“全而解决方案”，所有可视化开发 ，企、i k 数据开发_ r ：具，i ：命周； i 】开发工具及队j 1 ：发l 蜞。v i s u a lc + + 6 0 是其t 卜个 r 要的组成部分，功能非常强大，支持而i i , j x , l 缘的编群，模块化编程，代码可重 川性及组件共享技术，大大提高了软件系统设汁开发的速度。 v i s u a lc + + 60 提供集成开发环境，支持m f c 编程，m f c 、s d k 及a p i 函 数共用、多媒体编程、数据库编程、多线程编程、网络编程及a c t i v ex 控件的编 程，同时提供了丰富的标准控件，w i n 3 2 系列控件及组件库g a l l e r y , 大照已注册的 a c t i v ex 控件，是目前公认在w i n d o w s 环境下最强的开发工具。 22 】v i s u a lc + + 6 0 新增功能 v i s u s lc + + 60 与以前v i s u a lc + + 50 版相比，有较大的改进，增添了许多功 能，主要有以下方面； 在d e v e l o p e rs t u d i o 编辑器提供智能感应技术，对用户输入的类对象自动 弹出其数据成员及函数列表框，用户可直接在列表框中选取所需的成员；当编程 人员输入函数名时自动弹出其参数成员；当光标移动到任一成员变量或函数时， 系统自动提示其类型及所属类名。这一系列功能大大加快了开发者的编程速度。 编译器改进了对a n s ic + + 标准的支持。新增加对布尔数据类型的支持。 开发系统包含对m f c ( 微软基类库) 的最额改进，包括颓增i n t e r n e t 编程 的类及对i n t e r n e te x p l o r e r4 0 及w i n d o w s9 5 9 8 中所引进新控件的支持。 改进的联机帮助使访问m s d n ( m i c r o s o f td e v e l o p i n gn e t w a r e ) 更加容易， 只须单击鼠标即可访问联机文档。 提供功能强大的调试工具( d e b u g g e r ) ，它是v i s u a lc + + 60 中最具特色的 部分，省时省力，简单易用，几乎可找到切在开发过程中所遇见的故障。 222 应用程序向导( a p p w i z a r d ) a p p w i z a r d 在为用户提供所新建程序的系列特征后，自动为开发者建立项 目，并生成启动器源程序。这些特征的通用代码已替用户写好，为开发人员节省 了大量的时间。用户所选择的的特征包括： 单文档，多文档与对话框界面。 停靠工具条，状态栏及打印机支持。 带有典型的操作命令，如o p e n ( 打开) 、s a v e ( 存盘) 、p r i n t ( 打印) 、c u t w k9 7 4 7 2 2 0 0 0 0 1 1 0 西南交通大学研究生学位论文 筇1 2 贝 一。 ( 剪切) 、c o p yf 拷贝) 和p a s t e ( 柚则i ) 等。 ：下文相关帮助启动器文件。 疆示程序信息及m f c 图标的a b o u tf 关j ：) 划话框。 数据库支持方式。 刈复合文档、o l e ( 剥缘i 。，j 连接4 l 嵌入) 、a u t o m a t i o n ( 门z 力化) 及a c t i v e x 拎什的支持。 对消息应用编程接口( m a p l ) 及w i n d o w ss o c k e t s 的支持。 2 23 类向导( c l a s s w i z a r d ) c l a s s w i z a r d 通过生成+ c p p 文件及一个带类定义、函数声明的头文件，来 帮助开发者编写新类，用户须给这些生成的函数填充实际代码。 c l a s s w i z a r d 在四个区域提供帮助，它可以为如下目的生成代码： 从接受消息或管理控件窗口的许多m f c 类中派生一个新类。 处理消息的成员函数。 o l e a c t i v e x 方法、属性和事件触发。 用于输入到刈话控件中的数掘交换和验证函数。 2 24 资源编辑器( r e s o u r c ee d i t o r ) 7 资源包含系统资源及程序资源，它们决定程序给用户的界面。程序资源包括： 菜单、加速键、位图、光标、图标、对话框、控件、字符串及工具栏。v i s u a lc + + 6 0 为各种程序资源提供了不同的资源编辑器，用户很容易在编辑器中对所需资 源对象进行可视化编辑。系统资源是w i n d o w s 提供给应用程序的公共资源数据 集。系统资源实际上是w i n d o w s 借给用户的，当应用程序释放一个句柄时，它 以显式的方式归还给系统；当应用程序终止时，它以隐式的方式归还给系统。系 统资源包括标准鼠标光标、设备上下文( d c ) 、系统插入符及系统内存。 225 组件集( g a l l e r y ) g a l l e r y 是一类工具箱，m i c r o s o f t 在其中放置了类组件的罐装代码，开发 人员可将它们添加到自己的项目中，用户还可以使用g a l l e r y 保存以后要重复使 用的类。g a l l e r y 保存三种类型的组件：源代码、对话框资源及a c t i v e x 控件。 g a l l e r y 既可以作为个人代码的存储库，存储组件供开发者个人使用，又可 以作为全局性代码存储库，允许开发网络链向它来共享通用组件集。g a l l e r v 大大 加快开发者的编程速度，提高了编程的效率。 w k9 7 4 7 2 2 0 0 0 0 1 1 0 西南交通大学研究生学位论文, 5 3 i3 负 3 运用m f c 类库进行应用系统开发 m f c ( m i c r o s o f i f o u n d a t i o nc l a s s ) 类j 举封装了s d k ( s o f t w a r ed e s i g nk i t ) - , f i t 吼 功能及应用程序框架内部技术，该应用程序框架隐蔽过去w i n d o w s 程序员1 i 褂 小处理的许多重复一h ：1 2 1 1 - 。m f c 是从t f - t 0 ja f x ( a p p l i c a t i o nf r a m e w o r k ) 演变而水 的。一 j j 的程序员利川a p i ( a p p l i c a t i o np r o g r a m m i n g1 1 1 t e r f a c e ) 编程，”发过程复 j j ，代码冗长h 许多相同代f ；_ j 5 柏：不同应用模块c ，f 1 现，重复码多，极不脊易维护 删扩展，给开发人员带来极大f | q 刚难。而在m f c 这应用框架的支持卜，对j 1 i 同的应用程序，编程任务j 要是填写各自的特殊代码，m f c 中已经包g - , 1 j i , 些繁 琐且重复的代码，同时i v l f c 提供了可重用代码的功能。给编程人员提供了一个 新型、功能强大的工具箱。 m f c 使得用c + + 创建w i n d o w s 应用程序的过程更加容易直观，它具有以下 特点。 m f c 具有很强的扩展性，随着类的发展可不断发展补充。 很容易使用w i n d o w sa p i 特性。 ， 使用标准的w i n d o w s 命名约定与编码风格。 用各种c + + 对象封装实际w i n d o w s 对象及与对象相关的a p i 函数。 231m f c 类库编程的优越性 l 、在类中封装代码及数据 封装( e n c a p s u l a t i o n ) 是每个对象将它的成员数据及它的成员函数结合成单 一的结构，如下以位图按钮类为例给出了如何将数据域和对数据的操作函数结合 以构成一个对象。 c l a s sc b i t m a p b u t t o n ：p u b l i cc b u t t o l l 位图按钮类 数据域成员 p m t e c t e d ： c b i t m a pl i t b i t m a p ； c b i t m a pm _ b i t m a p s e l ； c b i t m a p mb i t m a p f o c u s ； 函数成员 p u b l i c ： c b i t m a p b u t t o n o ： v o i ds i z e t o c o n t e n t ( ) ， w k9 7 4 7 22 0 0 0 ，0 l ，】0 西南交通大学研究生学位论文 第1 4 页 从上可见，任一个c b i t m a p b u t t o n 对缘封装了它相关的数据成员及成员函数。 i 1 , 1 给每一个成员赋以私有( p r i v a t e ) 、公用( p u b l i c ) 及保护( p r o t e c t e d ) 特性来荆 述它的作用域及生存期。 2 、能够通过继承实现越水代码的重门j 在面向对象的程序设计r h 继承允许一个类从另一个类l _ _ l 获得响应特征，包 括属性为p r o t e c t e d 及p u b l i c 的成员变量及成员函数。父类作为导出类的模板， 在导出类中可加入新的数据及行为，这样便于建立了类的层次。继承是一种重h j 原有代码和设计的有力手段，而软件的重用技术是提高软件开发效率的有效途 径。 3 、在类中实现成员函数及变量的多态性 给行为取一个名字或符号，它共享一个类的层次，在这个层次中每个类都以 适合自己的方式实现这个行为。因而在一个类层次中不同位置的同名成员不会产 生定义的冲突，而独立地实现各自的行为。 4 、借助良好的类库可减少代码的规模 应用m f c 基类库建立一个窗口所需的代码通常为传统编程方法( w i r l 3 2a p i ) 的三分之一，且代码层次清晰，易于维护与扩展，编程代码的标准化使得几乎所 有与w i n d o w s 的接口都由框架实现，程序员仅需要开发自己的应用程序代码， 节省大量的开发时间。m i c r o s o f t 公司声称使用m f c 的程序代码只比传统a p l 编 程多付出5 的速度代价。 232 面向对象的程序设计的思维方法 o o p ( o r i e n t e do b j e c tp r o g r a m m i n g ) 技术的基本思想是：对问题领域实行自然 分割，按通常的思维方式建立问题领域的模型，设计尽可能直接自然地表现问题 求解的程序。 计算求解的问题总是现实世界的问题。因此问题领域不外是由一些原始事件 组成，这些事物之间存在着一定的联系。实现上述原理需要建立相应的概念去直 接表现组成问题领域的事物与事物之间的相互联系。此外，还需要建立一套适应 人们一般思维方法的描述模式。在面向对象的程序设计中，对象( o b j e c t ) 与消 息( m e s s a g e ) 分别是表现事物与它们之间联系的概念，对象的行为可通过方法 ( m e t h o d ) 定义。 w k9 7 4 7 22 0 0 0 0 l 1 0 西南交通大学研究生学位论文 第15 贝 划象被组成类( c l a s s ) ，所有的类对象都有相同的结构和行为，通过给一个 刈象发送消息，就触发了那个行为。 巾j i 门对象程序设汁足回绕纠l 成n d 题领域的目 物进行程序设汁，所关心的足刈 缘及其 l i 互问的关系，整个程序系统只有列缘组成，列缘m 的联系只通过消息1 递进行。系统运行就足多个刈象经过消息传递相! j ：联系，l i 刮合作，充成某。项