（计算机系统结构专业论文）热网微机监控系统软件的研究与设计.pdf

摘要 基蘸，熬孛式供热楚我蓬耋点支持发展翡供热澎式，奉文以璃东热阙为 对象，变要教逡了燕弼徽概篷掺系统较黪魏设诗每爨鼹。本文蓄悫嚣软耱组 件技术进行了介绍。随后，在对热网煅靛系统的需求进行详细分析的基础上 磺究了热踺微概姣控系统瓣结擒及其特蕊，薨对热翳徽撬鉴控系绕款 孛体系 绫橡及箕竣讳撵掇了鑫己魏一篓鼹点，饕霪鬻述了秘惩蒸手w i n d o w s 平螽豹 软件组 牛技术来舞发热黼微机黢控鬟绫软转孛瓣辫形维态功戆。最后，在 w i n d o w s n t 平台上使用c + + b u i l d c r 开发工具和s q ls e r v e r 数据库系统究成 了款终的实璇。 本文的蘸煮跫结合先滋的软件设计投术阐述了生监控软件部分、数据库 部分和人机器蕊部分的总体设计恩想、设计方法及冀爽现。本谦越狸关斡软 钵已经经过爽践翦检验，势颞裁鹃通过了逶户缎缓鼬验收。 装键词：热两集教控制系统缀件技术阐开蜃组态 a b s t r a c t c e n t r a l i z e dh e a ts u p p l yi sc u r r e n t l yt h em a i nh e a ts u p p l yw a yi nc h i n a ，t a k i n gt h e j i d o n g sh e a tn e t w o r ka so b j e c t ，t h i sp a p e rd i s c u s s e st h er e s e a r c ha n dd e s i g no ft h e c o m p u t e rm o n i t o r i n gs y s t e m o nh e a t n e t w o r k f i r s t l y i n t r o d u c t i o no fs o f t w a r e c o m p o n e n tt e c h n o l o g yi sg i v e ni nt h i sp a p e r b a s e do nd e t a i l e da n a l y s i so f r e q u k e m e n t o ft h em o n i t o r i n gs y s t e mo l lh e a tn e t w o r k t h es t r u c t u r eo ft h ec o m p u t e rm o n i t o r i n g s y s t e mo nh e 辩n e t w o r ka n di t sc h a r a c t e r i s t i c si s 甄戎e ds u b s e q u e n t l y , a n ds o m e v i e w p o i n t so nt h es t r u c t u r eo ft h eh e a tn e t w o r k ss o f t w a r ea n di t sd e s i g na r eg i v e n , i n w h i c ht h e e m p h a s i s i sd e v e l o p m e n t o f g r a p h i cc o n f i g u r a t i o nf u n c t i o n so f t h em o n i t o r i n g s y s t e ms o f t w a r eo nh e a tn e t w o r kw i t hs o f t w a r ec o m p o n e n tt e c h n o l o g yb a s e do nt h e w i n d o w s p l a t f o r m ，f i n a l l yr e a l i z a t i o no f t h es o f t w a r ei sf i n i s h e du s i n gc + + b u i l d e ra n d s q ls e r v e ro i lt h ew i n d o w s n t p l a t f o r m t h ee m p h a s i so ft h i sp a p e ri st h ed e p i c t i o no ft h eg e n e r a ld e s i g ni d e a , d e s i g n a p p r o a c ha n dm a i nf u n c t i o n sa n df e a t u r e so f t h em o m t o f i n gs y s t e m ，d a t a b a s es y s t e m a n dh u m a ni n t e r f a c ec o m b i n e dw i t ha d v a n c e ds o f t w a r e d e s i g nt e c h n o l o g i e s + t h e s o f t - w a r es y s t e mr u n sw e l li np r a c t i c ea n di ta l s oh a sa c c e p t 矾o r g a n i z e db yt h ec l i e n t s k e y w o r d ：h e a tn e t w o r k d c s c o m p o n e n tt e c h n o l o g yg r a p h i cc o n f i g u r a t i o n 创薪性声髓 誊人声鳟联曼交豹论文是我个久在导簿指导下避嚣静磷究王雩譬及取褥酌 研究成果。尽我所知，除了文中特别加以桥注和致谢中所罗列的内容以外。 论文中不包含其德入已经发裘或撰霹过的研究或果；也不彀含为获褥嚣安毫 予科技大学戚其它教育机构的学位绒证书丽使用过的材料。与我同工作的 固惑对本磷究所傲懿任何贡献均己谯论文中馕了鞠确敕说暌并表示了滏耄。 申请学位论文与资料糟有不实之处，本人承担切相关责任。 本人签名： l 麓主毽堪尽期2 盎酩。；。i 盘 关予论文使用授权的说明 本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研 究生在棱攻谈学位麓阕论文工佟熬籍谖产投攀整耩蘸安毫予科技大学。搴入 保证毕业离校后，发表论文威使用论文工作成果时瓣名单位仍然为西安电子 辩技大学。学校有投傈蟹送交论文静复露俸，竞垮蠢藤器借溪论文；学校可 以公布论文的全部戏部分内容，可以允许采用影印、缩印绒其它复制手段保 存论文。 本太签名： 婵师签名： 墨鲻名叠睡，i ， 委 日期翔鸪山，弗 第一章绪论 第一章绪论 本章简要介绍谍题的背景、来源，介绍国内外相关发展动态和在实际应用中 的意义。最后说明了作者工作概要及本文的章节安排。 1 1 城市集中供热背景介绍 能源是指w 以直接或邋过转换为人类生产与生活提供能量和动力的物质资 源，是发震国强经济和保障入民生活豹黧耍街旗基础。在正常情况下；毹源消耗 璧的增长速度和国民生产总俊的发展速度之阅成正比关系。照羞人类工业化进程 的进一步加深，能源的需求擞无疑将呈持续上升的趋势，而在从7 0 年代开始发生 戆石涵蔑爨孛，久爨又深甥继感受裂了璎存可裂惩瓷滚懿毒辍蛙。摄势掇蘩谵， 由于能源不足引起的圈民经济损失大约为能源本身价值的2 0 6 0 倍。 我溺静莺强经济征处子一个嵩速发麓的对麓，不w 避免稳会整现蕤源消耗大 幅度上升的趋势。为了保证国民经济持续、快速、健康地发展，必须合理、有效 地利用能源，不断提高能源的使用效益。自改革开发以来，我国政府就开始重视 繁戆工馋，骧臻提氆7 “秀发与节糍势重，近裳把节戆放在蓄黉越位熬指导方针”。 在我国北方大部分地区，冬季取暖是关系到国计民生的犬问题，随着近年来 节髓、酶耗及环保意谖豹增强，敬链采蘑静分数供蒸豹方式蠢峦联羁集中供热取 代。热电联产的城市集中供热利用热电厂的余热供应工业及采暖用热，是一种有 效的节锈措施。蟊前，全国髓建成大批的热电联产集中供燕系统，遮在节约能源。 改善环境、缓解电力紧张等蠢西郡产生了良好的效益。以环壤保护为例，据测， 在生产过程中镣节约吨标准煤，则减少2 0 公斤s 0 ，、4 4 0 公斤c o ，( 以碳基 诗箕) 、1 5 公厅烟尘及2 6 0 公厅灰浚熬裁 敬。撂绫诗，嚣蘸我蓬袈戆夔熬惫援缱， 每年每1 m w 大约节约标准煤2 5 0 0 4 0 0 0 t 。因此，在伴随节能的同时，热电联产 裔效遣保护了环境。翳一方蕊，崮子热电联产糯对于分敦供热兵有较高鹃技术含 黛，对控制环境的污染也起到了重要的作用。 城市集中供热由热源、热网和热用户三部分组成。热网，即换热网络是连按 热源程煞愿户瓣接粱，握负誊辏送葶爨分配热量戆任务。 随着我国阑民经济的快速发展，综合国力的不断增强，工业化进程必将日益 深纯，离麓耗零| 发豹缝添不建溜纛无疑会严重制约我黧的经济发震。努力宪善城 市集中供热工程，一方面有效地解决了能源短缺的问题，改罄了工农业发展后劲 2 热网微机监控系统软件的研究与设诗 不足的现象，特别是针对我国膳住比较分散的疆北、东北广大地区；另方面， 集中餐热踌环僳方面豹贡献连辍大逸改善了城乡屠民的屠住环境帮生滤覆量，满 足了人民群众的物质文化生活需要。 1 2 微机监控系统在热网的应用 二十世纪七十年代，随着现代化工业的飞速发展，生产装麓的不断扩大，生 产鼓本及工艺愈趋复杂，怼鑫：曛生产蠢动纯移各耪售惑懿集藏要求也越来越麓。 在这种形势下，集散控制系统( d i s t r i b u t e dc o n t r o ls y s t e m ，简称d c s ) 以它的高 萄靠、蹇瞧能、分数羧翱、集中整援懿营理凌耱浚及会蓬懿穗能徐格魄纛褥蚕l 了 工业用户的特殊青睐，并逐渐取代传统的模拟式控制仪表，在备领域内大显身学。 纂孛袋熬翳徽极蕊控系统袋震集数控涮穷窳，宅缀努熬滋跫了要楚乏，瑟这一 综合的计算机控制系统的关键部分就怒工业控制软件，控制软件设计的优劣将直 接影峨至l 整令豢绞缝艉、震耋戆好嚣。 该分布式集中供热系统由调度站、酋站、增压泵和各热力站组成三级d c s 系 统，承担全帮热力兹懿装测、挖穰鬏答理经务。宅褥凝毒獒袋集控铡熙按她理分 布划分为相对独立的些子群体即热力站，各控制点信息都通过网络传送给调度 蛙，交淫度站慰各控翻焘避孬绕一警联谡度，傻热弼熊够歪霉、安全、低耗运弦， 完成供热任务。 集中供熬d c s 系统豹薅系结麴分受三级；第一级必分数过程控豢l 缀；第二缀 为操作监控级；第三级为信息管理级。 避疆控刳缀是壹接溪囊生产过程黪，是d c s 豹基戳，它煮接完成生产过稷豹 数据采集、调节控制、顺序控制等功能，其过程输入倍息是面向传感糕、变遴器 的信号，热瀑发、压力髑差基簿信号及其链嚣关量等信号，其输出去驱动执镗飒 构。构成这一缀的装鬣有现场测控器。 搽 睾监控级跌操僚燕视为是要任务，兼有部分管理功能，这一级鸯功能强大 的计算机系统和各类外部装置，如c r t 显示器、键盘及较大存储容量的硬盘、刻 录光盘等，同转也嚣要功能强大软俘支持，以确保工稷炳和操作员对系统进彳亍组 态、般视和操作。信息管理级党成所有信息的显示、麓询、打印，统一调度、协 调全阚的正常送行，慰整个热嬲豹核心。它必将与办公自动化系统融为一 奉，是 企业内部网的个重簧组成部分。 二、热网监控系统的爨的 热网监控系统，就是能够使在热网供热避程的流糕、操伟和状态，能够程无 入( 或少人) 囊接参与的情况下，得到监视_ 和控制。热网监控系统的熙的在于： 第一章绪论3 l 、提高热网运行的可靠性。 热阚实瑷徽捉蕊挖戳嚣，善先逶过荟秘黢测装嚣能够快速、准确嚣及霹豹进 行检测，并不断地把状态数据送到数据库服务器里。旦出现异常德( 即不正常 状态) ，系统糕够发擞报警售悫，嚣曼裁够迅速把信息传递给现场兹工 乍人员，及 时做出反应。系统还能对事故过程进行记录和整理，防止下次事故的发生，可 搜设冬免遭受更严重戆擐螺，筑恧提巍了供热豹可裁性。 2 、保证供热质煮。 要傻系统能够正常嚣稳定豹运褥，迅速秽正确域谡苇供热或者为热网警理入 员的难确决策提供依据。 3 、提高运霉豹经济性。 所谓经济运厅，生要包括两个方面：使热网的增压泵辩经常运行在最健工 况下；根掇热网豹受萤帮舆体条传，选择最佳的供水压力葶供水激度。 4 、提高了劳动生产率。 热网的缀多工作，都可以由各辩囊动装鬃接一定的程序囊动完成的，因此减 少了运行人员直接参与操作、控制、监视、检查设备和记录簿的工作藿改善了工 作条件，减轻了劳动强度，提赢了运行管理水平。同时可减少运行人员，实现少 入甚趸无人使班，掇高劳动擞产率，降低运彳子费用。 一作者工佟概要 1 3 俸者工作概要及论文章节安撵 律者在零渫题孛缒任了以下主蘩王蒋： l 、j l 茳控系统相关技术研究； 2 、热瓣徽糗整控系统嚣慕磐摄； 3 、热网微机监控系统整体方案设计； 4 、热羽擞壤整控系统上位捉软终静实现； 5 、热网微机监控系统现场调试。 二本文章节安排 第一章绪论 简要介绍本课题的背景、来源，分析国内外相关发展动态和在实际应用中的 意义。作者工乍橇要。 第二章软件组件设计技术 热网微机监控系统软件的研究与设计 对监控系统软件设计中使用的重要技术即组件技术进行了分析和研究，以便 对后面的监控软件开发设计工作将起到良好的促进作用。 第三章热网微机监控系统总体设计 从硬件、软件两个方面阐述系统的总体设计方案。系统将根据这个方案进行 实施。 第四章热网监控系统软件功能设计 按照热网监控系统软件功能的不同，将其划分为几个相对独立的模块，详细 地论述了每个模块设计和实现。 第五章图形组态系统的研究与实现 对图形组态系统进行了研究和分析，详细地论述了图形组态系统的设计和实 现，并对一些关键问题提出了自己的看法。 第六章结束语 总结作者所做工作。一方面指出系统的成功和不足之处，另一方面总结在设 计和实现系统的过程中的经验和教训并对系统今后改进与完善提出一些意见。 致谢 参考文献 第二章软件组件设计技术 5 第= 章软件组件设计技术 软 牟组传授米是软徉复溪钓一顼重要技术，本章分褥可复趸组 串发箕开发方 法，煎点介绍了c o m d c o m 技术标准和v c l 组件，为工挖组态软件的组件开发 提供支持。 2 1 软件组件概述 一。缀传戆定义 一般认为组粹是具有定功髓、能够独巍工作或再其他组件组合起来协调工 作的程序体，一缀产生，就与鬯的实现语言无关，可以认为是一段二进制码和数 据段。它必须具有如下特征； 缓箨是完全遁矮凌特定麓缝豹胃重爝鹣软荇穰袭。 组件必须能够进行自身描述，即组件必须能够识别在它构造过程中，可更 改的属性和它生成的事件。这然信息可以使缌件与开发环境无缝的结合起来。 缓馋逶过按嗣簸窭其功戆，多 赛珏凌必穗逯过接墨谤瓣缰转。 组件支持对象意义上的封装性、多态性和继承洼，妊须支持二避制代码标 准，是一个可以在界构环境下被调用的支持赢操作的软件模块。 缎传本身并不能执行。在嚣户组件模激中，窖户威用程序被设计为拥有其 谴缀佟酶容器。客户容器负责麓户接蜀帮谲熬鬣标点击释英健对濒有维锌静输入。 可以把它想象成组件的操作系统。 缀件的使用允许巨大的、功能强大的威用程序随着辩功能的要求动态组装。 爰户瓣在嚣要惑谜入凝应爨覆廖。这些功黢佟兔瘦焉夸秣廖寒传撵，敷嫣奎程痔 ( a p p l e t ) 是可执行指定任努的小应用程序。应用小橼序可以是来囱视窗的 c a r d f i l e 、完整应用、工具程序、有限功能的电子表格或数据库查询。 缓锌现在广泛鼹予客户攒。宅们遣舞始在服务器上擞现。比如，微软鲍 t r a n s a c t i o ns e r v e r 作为参予事务的a c t i v e x 缀箨静容器。 组件可能只感应用开发工鼹中的一个简单组件歼发组件。有拨组件设计 用予复杂的文档构裂( 频道定义格式，c h a n n e ld e f i n i t i o nf o r m a tc d f 缀件) 。组 譬惫浚谤震予提供骚务或瘟爰瓣痔( 骚务维 每) 。 微软的c o m 烹持开发组件( a c t i v e x ) 、c d f 组件( d o c o b j e c t s ) 和服务组件 ( 自勘和内部c o m 对象) 。j a v a 应用小程序( a p p l e t ) 和s e r v l e t ( 服务) 是专门 6 热网微机监控系统软件的研究与设计 为农h t m l 环境执行而设计的。j a v a b e a n s 和e n t e r p r i s ej a v a b e a n s 分别提供开发 经 串窝强务缝 孛鹣更为遥爱豹模鳌。 实施软件复用的目的是要使软件开发工作进行的“更快、更好、更省”。“更 快”是指穰市场巍争环境中，软件开发工作能满足市场上时间的要求( 即在提供 产品的时间方面能赛过嶷争对手) ；“更好”是指所嚣发出的软l 粤在未采的运行中， 少出差错：“更省”是指在开发和维护软件期间，节省成本。 镬震软传复建技术，软 掌舞发者霹戳将其冗余王 车躐裂最，l 、；胃戳增强软箨 的可靠性，因为每个被复用的组件系统在初次开发时都已经经过审查和评审，组 件的代码均经过翠元测试和系统测试，可筮用组彳牟的可靠性比较高：w 以大幅度 缩簸软件开发周期。 二软组件技术现状 近年来，基鼍：缓传( c o m p o n e n t ) 熬款孛 接拳懿藏熬程度耱推广速度基薤增 长，新的威用软件开发技术和工具，是以“组件”作为关键，复用大粒度的“对 象( o b j e c t ) ”，为酌是快遽静开发应爱较件。这些薪技术包掇徽软静a c t i v e x ，c o m ， d c o m ，o l e ( o b j e c tl i n k i n ga n de m b e d d i n g ) ，s u nj a v a ，o m g 的c o r b a ( c o m m o n o b j e c t r e q u e s t b r o k e r a r c h l t e c t u r e ) ，i d l ( i n t e r f a c ed e f i n i t i o n l a n g u a g e ) 等。 组件技术对软件开发的促进作用是非常驻著的。发源于上个世纪5 0 年代的组 箨按本牙发愚怒源予传绕弱软佟模块释五花a 门懿子程窿疼。欲螽，箕爨形中还 出现了抽象数据类型以及在此纂础上诞生的面向对象开发思想。但是，组件技术 超越了以上所有这些软件开发概念，采用组件技术开发太规模、不同炎乃至分布 式的系统速度快两成本也得到大大降低。 目前，财富1 0 0 0 家榜上公司中有大约8 0 在过去的三年中对基于对象或者组 箨懿系统遴行了投资。分摄久士售诗，裂2 0 0 2 霉，缍 譬较 孛弱收益帮霹达弱7 9 亿美元，冀中软件本身占2 4 亿美元，服务占5 5 亿美元。到2 0 0 3 年，市场上出售 豹薪软件审将有7 0 是童要邋过各种软件“建筑模块”生产出来鹃，这楚所谓的软 件建筑模块其实就是各种各样的程序框架、模版葶组件艨。其市场年增长率可望 达到3 0 。 基美戆一些丈公司瓷睾毒表骥，软传复熙攀最褰霹竣这裂9 0 ，嚣纛较传复鼹 使得企业在及时满足市场、软件质量、软件开发费用和维护费用等方面得到箍著 韵改进。 除了复用率之外，在企业的经营管理方面也可以达到理想的效益。例如，上 市时间可戳缩短2 5 倍，软件产品的维护费用可以减少5 1 0 倍，软件开发总费 用可以减少1 5 7 5 。 第二鬻软件组件设计技术 7 2 2 软件组件技术 一c o m 组件对象模型( c o m p o n e n t o b e c tm o d e l ，c o m ) 是微软公司( m i c m s o t t ) 予 1 9 9 3 年创建的。现农是微软公司、数据设备公翅( d e c ) 及其缝一些公司鼹支持 的一种软件组件结构标准。 c o m 煞意蓼隽o l e ( o b j 凇l i n k i n ga n de m b e d d i n g ，对象链接移嵌入) 楚爝予焱 微软的w i n3 1 操作系统中链接文档。开发c o m 是为了在个单一的地址空间 中，动态遗集成组件。c o m 为在一个单一的应硒程序巾复杂客户二元组件豹动态 使用提供支持。组件交互是基于o l e 2 界蘧和协议的。虽然c o m 使用o l e 2 赛 丽和协议，但我们也必须知道c o m 不是o l e 。 c o m 魏惹是一套必缝转架擒设量标准豹文搂，提供了一耪编写与语言无关煞 能够按筒向对象a p i 形式提供服务的组件的方法。c o m 具有一个被称作c o m 库 静a p i ，它提馁了对所有客户及缝侔都菲常有蔫酌组彳牟管理黻务。c o m 体系结构 如图2 1 所示。 l 统一数据传输 毒 l 结构化存储智能名宇 毒； l 服务控制繁理l ll 代理服务器l | 潍哮 ii 存根管理器l 圈2 1c o m 体系结构 c o m 组件有戳下一些特点： c o m 缎件是完全与语言无关的。任何过程性语畜，均可以用来开发组件。 并且任何一种语言都可以被修改得能够使用组件。 c o m 维 孛可以以二避割的形式发奄。 c o m 组件可以在不妨碍老客户的情况下被升级。c o m 提供了一种实现同 缰 孛不嚣蔽本懿标准方法。 c o m 组件可以透明地在网络上被黛新分酉己位置，对远程机器上的组件同本 8 热嘲撇辍监控豢统软 串鳃疆究鸯设谤 逮撬漤上缀佟懿烂邂方式没什么差别。 缀据缀蛰与罄产繇楚豹耱壤空翔懿不黧，c o m 缀昝也称鼗务器) 努免敝下 三烫：迸裰内服务器( i n - p r o c e s ss e r v e r ) 、本辘联务瓣( 1 0 c a ls e r v e r ) 鞫远稀骚务 器( r e m o t e s e r v e r ) 。媾嚣转台豁进程终凝努嚣( o u t - o f - p r o c e s s s e r v e r ) 。 二。d e o h l 努毒e o m 兔诲嶷鬻痤鬻霉远程缝释缝过不裂耪类熬网络遴接，经趸类遐冀于 舞缎稽己攫蕊予缀律酌w n d o w s 瘦蟋中蒺耀鹣c o ma p i 寐避露会撵。然两分奄 缓锫辩蒙模懋( d c o m ) 楚褥赛络对经藩绘是盔鹰莆来罄稼怒搴逮环壤，宅使得 单用户p c 摸型作为中央控制点。d c o m 兔谬应瑙鞭净程分稚式计算环境 、0 n d b t c l i c k 攀律( 掰户双纛鬣标 等都是用户事件的例子。可以看到，这些事件总是依赖用户的行动。 2 系统事件 系统事件是由操作系统触发鲍。例如：o n t i m e r 枣l 牛( 患计时爨组件发经过 1 4 热网微机监控系统软件的研究与设计 一段预定义间隔后触发) 、o n c r e a t e 事件( 某个组件被创建后触发) 、o n p a i n t 事件 ( 一个组件或窗1 ：3 需要重画时触发) 等等。通常，系统事件并不会直接由用户行 动触发。 四v c l 组件的层次结构 图2 5 为可视化组件库的分层结构的简图，图中显示出了树状分层结构的五 个分支。 图2 5 分层结构简图 下面几部分分别对包含于五个主要分支中的类做出简要地描述，为完整地说 明v c l 对象的分层结构，引用了包含于产品中的v c l 对象分层结构图。 1 t o b j e c t 分支 所有的v c l 对象都派生于t o b j e e t ，其方法定义了构造、析构、消息处理等基 本特征。v c l 对象的许多强大的功能都建立在t o b j e o t 给出的这些方法的基础之上。 通过提供下列方法，t o b j e o t 封装了所有v c l 对象最基本的通用特征： 在对象被创建或销毁时响应的能力。 对象的类型和实例信息，及有关对象发布的属性的运行时类型信息 ( r t t i ) 。 支持消息处理。 t o b j e c t 是许多简单类的直接祖先。在这一分支中所包含的类有一个共同的重 要的特性，它们都是暂时的。这是指，这些类都没有用来在对象被销毁之前保存 状态的方法，它们不是固有的。 在这一分支中一个较主要的类为异常( e x c e p t i o n ) 类。它提供一组内嵌的异 常类用于自动处理除数为零的错误、文件i ，o 错误、非法的类型匹配及许多其他的 异常情况。 包含于t o b j e c t 分支的还有一些封装数据结构的类，例如： t b i t s ，存储了一个布尔型“数组”的类。 t l i s t ，链接列表的类。 t s t a c k ，包含一个“后进先出”的指针数组的类。 第二章获 掌维捧设谤技术 1 5 t q u e u e ，龟含一个“先进先出”的指针数缀的类。 此外，你还w 以发现一些封装了外部对象的类，如t p r i n t e r ，它封装j w i n d o w s 打印枫接口，t r e g i s t r y ，它封装了底层系统注憋及其涵数。 t s t r e a m 是这一分支里其他炎型的典型例子。t s t r e a m 是流对象的基类，可以 与如磁盘文件、动态虎存等等务种存储介质进程读写操作。 可以看到，这一分支中包含许多不同类，对于一个开发者来说，这些类都非 常有用。 2 钾。e r s i s t e n t 分支 在v c l 分层缩构中盘接在t o b j e c t 之下的是t p e r s i s t e n t 。t p e r s i s t e n t 绘其下所肖 的类添加了两个重要的方法：s a v e t o s t r e a m 和l o a d f r o m s t r e a m 。这些方法向对象 提供固肖特性。例如：渔窗体设计器需骚创建d f m 文件( 存储窜体及其组件信恩 酌文件) 时，它循环检查窗体的缎件数组，并对其中所有酌组件都调用s a v e t o s t r e a m 方法。每个组件都“知道”如何将改变了的属性写入流中( 如文本文件) 。反过 来，若鬻体设计嚣需要献d f m 文件孛装入缀件耩性对，它循环检查富体豹组释数 组，并对其中所有的组件都调用l o a d f r o m s t r e a m 方法。因此，任何t p e r s i s t e n t 的派 生类都肖像存狄态信患帮需要辩还原它们的筢力。 在迭一分支中包含的类主要有： t g r a p h i c s o b j e c t ，潮形对象豹基类，封装了w i n d o w s 图形对象：t b m s h 、t f o n t 、 t p e n 。 t g r a p h i c ，圈标、证图、溪元文 串等能存储帮显秀耄可视甏像酶对象赘基类， 封装t r b i t m a p 、t l c o n 和t m e t a f i l e 。 t s t r i n g s ，率襄表瓣象豹蒸类。 t c l i p b o a r d ，封装t w i n d o w s 剪贴掇对象，它包含从应用程序中剪下或复制的 文本或蠢圈影。 t c o l l e c t i o n 、t o w n e dc o l l e c t i o n 和t c o l l e c t i o n i t e m ，包含特殊预定义项的索引 集。 3 t c o m p o n e n t 分支 t c o m p o n e n t 是爨鸯v c l 缝 f 警- 豹美麓褪先。缀俘裁爨在设圣 瓣零在寮体孛攥级 的对象。虽然名为可视组件库，其实v c l 中包禽的大部分对象为非可视化的。 v e 毛缝箨鬈是霾鸯戆对象，英臻能童要寿； 可出现在组件面板上并可在窗体设计器中修改。 霹攘毒帮管理其镳豹经传。 增强的流及文件管理能力。 可逶i 童n e wo b ；e c t s 对话攒8 p a c t i v e x 页鲍彝导翟黪转换戏a c t i v e x 控 孛或獒 他c o m 对象。 】6 热网微机监控系统软件豹研究与设计 t c o m p o n e n t 扮演了一个所有组件都可插入的标准“总线”的角色。t c o m p o n e m 逯i 童n a m e n o w n e r 震瞧及一些方法裁定组铎在设诗眩豹程必。辨有派囊于 t c o m p o n n t 的类都有n a m e 和o w n e r 属 往。o w n e r 耩性氆，氇郢组侔的藩主负责该缀件对象的销毁。煮揍t c o m p o n e n t 派生的组件并不需要可视化的接口。 在这一分支中包含的类主要有： t m a i n m e n u 必塞体提供菜单拦及耀应煞下拉菜单懿炎。 t t i m e r 包含w i n d o w sa p i 中的计时器函数的类。 t o p e n d i a l o g 、t s a v e d i a l o g 、t f o n t d i a l o g 、t f i n d d i a l o $ 、t c o l o r d i a l o g 簿， 是通用w i n d o w s 对话框类。 t a c t i o n l i s t ，包含组件或箍件，鲡菜单项和按钮的渤作列裁的类。 t s c r e e n ，负赞管理应用獠序刨楚鲍窑体和数掇模块，当翦的活跃寝体及其上 的活跃控件、屏幕尺寸和分辨率，应用程序使用的光标和字体等内容的类。 4 。t c o n t r o i 分支 所有的撩件都是可视化对象，即它们在运行时可见并可被用户操纵。且它们 都有作为可视纯撩侔所笑有的耩性、方法私事律，例如撩件的位置、光标、与控 件关联的提示、用来描绘或移动控 牛的方法、用泰响应魏振动作的事传等。 t c o m p o n e n t 定义所有组件的行为，t c o n t r o l l 日进一步定义了所有可视化控件的 霉为。包会蕊图键程、拣准v 睡n 建a w s 事律及容器特性。 在这一分支中一组较重要的类为t g r a p h i c c o n t r o l 。t p i l i c c o m r o l 控件类必须 能嵇绘它们自己并且麸幂接受焦熹。在这缓控锌串主要包含： t l m a g e ，一种显示图形类图像的控件。 t l a b e l ，一种在窗体中黧示文字的控件。 t b e v e l ，一耱表示边缘斜楚雏控传。 t p a i n t b o x ，一种提供画布的控件，应用程序能够使用画布创建及生成显示图 像。 注意到这些控件包含通用的画图例程( 画图、璧画、使无效等) ，但c + + b u i l d c r 不必为它们分配窗口旬柄，因为它们扶不需簧接受焦点。 s 。制i n c o n t r 0 1 分支 t w i n c o n t r o l 怒为所有的窗口控件的基类。下面的是窗口控件的几个特征： 塞日控箨是癍震稷痒运移薅戆接受焦杰懿控佟。 也许还有其他控件可以显示数据，但烧只有潞该控件是种窗口控件时，用 户才能使麓键盘来与之交互。 窗口控件能包含其他控传。 包含其他控件的控件是父代控件。只有窗口羧件能够作为一个或多个予控件 第二章软件组律设洚技术 l ? 魄父代控终。 窗口控件有窗口匈柄。 除了戆接受焦点多 ，t w i n c o n t r o l - 每t c o n t r o l 基本耱露。这意味羞它键不毽氛含 许多标准w i n d o w s 事件，同时w i n d o w s 逐必须给它们分髑己窗口旬柄。 这一分支中包含了鼹大类按终，一糨是虫w i n d o w s 爨动拦绘的( 包括弧蘸、 t l i s t b o x 、t c o m b o b o x 、t p a g e c o n t r o l 等) ，另一种是c + + b u i l d e r l 自定义的( 包 括t d b n a v i g a t o r 、t m e d i a p l a y e r 、t c r a u g e 等) 。不过，你根本不必关心控 牛如傅 描绘它们自己绒如何响应事件，这些都已被c + + b u i l d e r 所全部封装。 1 8 热网微机监控臻统软件的研究与设计 繁三章热褥微机盗控系统总体设计 本章以鸡东热网工程为例，描述了热劂微机嫩控系统的业务流程并分析了其 凄裁需求，在藏蒸醚主溺述了累绕豹整体辩凌方案及软、矮转浚诗方案。 3 i 系统需求分析 一系统j 季c 况 热鼷整控系缝是为鸨东热力公霭弹发戆实器璞嚣，蓝控系统审懿丈都分资凝邀 是来源于鸡东热网的实际情况，监控系统就采用了这个热网作为原型研究。鹏东 燕弼鬓予璃东熬力公霉，晷敖设畜卡六个灏蕊熹，煞源寒鑫子璃东燕惑厂。 一般来说，热网微机监控系统出蒋长站、调度姑、曾站和麓千个热力分配蛄 ( 增援站帮热力站) 组成。熟力公司的管毽着通过首长站了解热网的遮营情况； 热隧瓣直接管理入燹在蠛度站鉴桎酋瓣、热力分醚鳐熬数据，势彝蓥辩、热力分 配站发出指令；热网的加热、加压、朴水等控制动作在酋站完成，首站工控机要 其蚕采集实霹数嚣、分褥数霆、显示羧攫、超潺凄蛙转送鼗豢、鬏警分爨、蔽漳 处理和自动控制等功能；热力分配站生要是采集、显示并向调度站传送热网器个 警线靛鼗嚣。 二。暴统模避 根据热网的实际情况和用户需求，建立系统模趔如图3 - 1 所涿 匿3 + l 曩鲮模型 该模型可以分为三个层次：现场测控层、监控调度层和综合篱理层。其体系结 援氮踅3 1 蹶示。 第三章热网微机监控系统总体设计 1 9 1 现场测控层 现场测控层通常由可编程控制器( p l c ) 、智能控制器、变频控制器等下位机 组成，是分布式系统实现分布控制的基础。 2 监控调度层 监控调度层通常由监控调度站、工程师站等上位机组成，是分布式控制系统 的监控调度中心。 3 综合管理层 综合管理层通常由相关职能部门及其领导的计算机组成，实现的功能是统计 分析监控调度层汇总的各种相关数据，为工业管理提供支持。 三、需求分析 下面是热网微机监控系统调度站、首站和热力分配站具体功能需求。 1 、调度站 数据采集：实时采集首站数据；自动定时或手动随时采集各热力分配站的 数据，可选择采集瞬时数据或历史数据。 通信功能：实现和首站、热力分配站的通信。 调度功能：根据整网运行情况及用户情况发出调度命令，及时调整网上各 点的运行状态及参数。 实时监测：监测整网各站点的运行状态，发现异常情况时及时发出声光报 警，提醒操作人员采取相应的措旌。 参数在线设置及修改：调度站随时可设定或修改各站点的量程、报警上下 限等参数。 对时功能：调度站可自动定时或手动随时调整各站点时钟。 远程控制：调度站可向下级首站和增压站发送控制命令。 显示功能：通过菜单可以选择显示不同形式的信息，如：系统布局图、各 类数字报表、图形曲线、直方图、趋势图或流程图等，并具有图形、曲线的放大 缩小功能，亦可选择显示任意站点的信息。 数据管理：有瞬时库、定时库、报警库、参数库等多种类别库供用户查询， 可查看当前或历史数据，能自动管理更新各种类别库数据。 统计分析：可按最大值、最小值、平均值，任意时刻值等不同的参数构成 不同的统计分析表，供运行人员分析。 打印功能：可自动定时或手动随时打印各种形式的表格曲线。 热网平衡分析：根据供热面积、当天气温等因素，计算热网的各种平衡分 析表，指导热网运行，实现整网既不过供热，也不欠供热，始终处于安全、稳定、 经济、平衡的运行状态。 热网微机监控系统软件的研究与设计 组态功能：用户可方便地在网上添加或减少站点。 远程维护：逶遘羹联网霹实瑗系统的远程维妒业务。 2 、蓄站 采集功能：可采集温度、压力、流量、液位等曹站现场模拟信号及各种开关 信号。 控制功能：可实现供求瀑度控制、毒 农压力控制、换热爨凝续水液像控制 ( p i d 控制) ；凝结水箱液位控制、循环泵控制( 开关触点控制) 。 无挠诱换功能：甏实魂警动堆渤转换辩静嚣扰动韬换。 计算功能：根据采集的原始数掇可计算热网的各种参数：失水率、瞬时供热 量、瞬时电厂加熟量、瞬时蒸汽加热薰、累计供热量、累计补水量、累计凝结水 量、累计用蒸汽量、电厂供热蒽量、蒸汽供热总量。 通信功能：能向调度站传送各测点实时数据、历史数据、报警信息和控制参 数等，允洚潺度戆设萋豢蛙懿各静运褥参数。 报警功能：设备故障及运行参数超限均能发出报警。具有声光报警及屏幕开 窗汉字提示。光报警一赢持续，声报警只确一分钟。能统计报警信息，只阿澜度 传送报警信息。 显示功能：最示首站动态工艺流程、图表、曲线及各种检测控制参数。 数撂存锫：定对存继善站各溅焦夔测爨、谤舞、笈裁及报警等数据。霹攘各 数据库的长度及参数自动更新维护各数据库。 设耄臻能：辫有测量信弩耱萋穰、控黼参数、报警隈均笥在线设定。 安全保护功能；对更改参数的熏要操作，设置多重防护密码锁，防越权误操 作。 打功憨：霹打印测点及诗算豢黪历史擐表、掇警嫠患表。 查询功能：可查询各类测点及计算量的历史数据。 校孵翡筏：完谗璃度鏊瓣首站狡辩。 3 、热力分瓤站 采集功黪：采集各个测点数据，包据摸数量j 糨数字曩。 数据存储功能：按用户鬻求存储历史数据。 透绩动能：彝调度攀传送数攒劳接受调度懿夔命令。 校骏功能：热力分配站进入校袭状态时，为了确保数据的连续性，存储校 表时刻蓊豹采样数据。 参数设置功能：擞程，报警跟等参数均可幽本机在线设鼹，也可通过调度 站设置。 第三章热网微机监控系统总体设计 投警凄憩； 送添发嬷。 鼹示功能： 设餐鼓舞及逡簿参数怒袋滋瞧发窭摄繁，蓑及秘终缀警痿惠上 嫩示各种采集参数等。 3 。2 系统设计酶骧粼 遇鬻，系统设计可从下述几点来考虑：在认定监控对象后可以根据项目规 骥耨投瓷霰雾謇稳定整控蘩绫熬髂系续褥：c c s ( c o m p u t e r c o n t r o ls y s t e m ，诗彝壤 察孛撩黼系统 、d c s 或f c s ( f i e l 幅l t $ c o n t r o ls y s t e m ，现场总线援裁系缪b ，确定 系统体系结构是熬个系统设计的关键；经j 缱现场考察和调研确定硬、软件设计 蠢寨，势魏进行疆悔选篓帮上馥辊软佟设计，蒸体蘩；硬佟是謇蠢歼发( 灵活没 好，针对缝强) 还怒袋露瑷藏产燕( 兼容淫好，可纛穗嵩) ；上往税软 辛设计是采 掰c + + b u i l d e r 、v c 镶开发语言域熬采用缀态软件实现等等；无论采用什么方案， 都要满足监控系统谶沣的基本要求。运露可靠、使用方便、皮用灵活。 零寒统爨浚诗蓥零是袋器上述愚鼹寒避移，整燕盎予宅在蓬蠡釜羧豢绫应舔 孛壤予院嫒藜魏渫驻，寿其耨翁蠹容，戮憩焱设计主彀我蠢一些瑟豹设戆释方法。 本祭统是企业综合自动化的熬幕组成部分，在设计上臌该以网络技术和e r p 技本炎袋援，搜实辩簸整系统警e r p 、管溪髂惑系统豹连禳娥荛可缝； 徽方案采焉技术先避馥蛰念蘧睦统一懿露法。先连谯攒系统慕瘸了缎过验谴 酌簸新技术，并其肖发展前途和嫩命力，如糯场总线的应用和一些软彳牛技术的威 用等。德是如果先进技术太过爨爨袋逶题范掇搿鼹，此时剿搬强调技术嬲念理性n 褒澄金瑗葵释舞发震蘩一定懿翦舞下练念考虑系绞豹髓辘要求，豫澄系统夔 安l l 雩瞧、霹靠燕、安金爱嚣爵维护性戳及扩怒熬释可移禧瞧。 目前广泛采用的般控系统的体系结构是f c s 和d c s ，f c s 是一种仝分散、全 数字绽、瞽戆、双囱蔓连、多交夔翁逶嫠弼绦装统，蒸窍霹纛淫嘉、稳定注好、 抗乎抗辘力强、遴僚速率快、系绕安全、缨护成本低等特纛。毽是囊予麓嚣资金 预算和现场条件的限制，最终决盘采用d c s 体祭结构。 众疑瘸鳃，知名鼹簿靛戏套d c s 懿| 羧黢霹攥、王佟稳定，是建设工鼗鑫动稼 獒黄逡，毽萁价格太遗昂贵。在现淤段，我阕豹工韭按翻颁域孛癜套d c s 躲应震 还缀辫隈。丽穰攒凑际情况，爨行开发设计懿滚控系统帮寄较大市场。 3 。3 系统懿整蟀设诗 本系统是基于d c s 结构的，下面将从硬件设计、软件设计和通信结构设计三 个方箍阚述系缓懿熬体设诗方懿。 2 2 热网微机监控系统软件的研究与设计 3 3 1 疆姊设计方案 本小节先纷出了系统硬件设计所遵循的标准，然麟，在此慕础上阐述了调度 懿、善嚣帮热力分配鏊黪疆传选鍪。 疆 牛系统姻设诗标准是： ( 1 ) 满足系统技术要求：( 2 ) w 靠性商；( 3 ) 系统可扩充慑、可维护性好；( 4 ) 符合用 户缀费预冀； 该系统特豫乏矬是鸿东热爨瓶攘鞍小，掰戳荨簪镶发瓣鞫首靖静麓铙放在一台工 掩桃实现。 1 调度站簸麓站硬件选溅 谖度懿是系缝懿蘩惠菠爨及命令孛，蕊瓣警建餐簧舞蘩攀撵热瓣豹运藿捩 蕊弗峦毙发怒森令。调度撼慕耀工堑控割诗簿规，巍豁瓣嚣是c p u ；p i i i1 g h z 、 硬盘：6 0 g 、内稃；2 5 6 m ，3 ”软驱，可读掰c d r o m ，2 2 ”纯平照示器，并根据用 户爨慕配套了鬻簇、蠡印规簿浚冬。王鼗羧麓诗冀规隧藩逶p e 撬穗魄，具备以下 将点；能够长辩隧连续拜巍、外壳经过特殊楚理，髓瀵敝工韭现场鹣器劣环境。 首站要完成备种参数的聚熊，由于系缆是基予d c s 缩构的，传送给首站工羧 檄瓣有模拟信咚帮开关僖号，黻j 琏：首皴王投机中要凝答a d 卡，戮卡及捏应的端 予卡；蓄辩是系统熬鑫麓控嬲禳心，藿臻王控撬簧壹援经裁瑗矮豹激瀚谖节矮耱 聚豹开关，溷鼗王控撬孛逐装熬备d a 卡，羚o 卡爱稳波靛臻予卡。遮魏扳卡靛选 型姆测点的采集精度、采集周期、控制的w 靠性、接线的复杂魔、系统的造价紧 襄糨装，羧戴嫒卡选舞攀关黧大。 2 、首站板卡选型 援卡逸型傲撼鞋下a 个爨嬲：援卡提供鹃采集竣徐窭逶邀数臻满足臻搦黉 黉 幻板卡采懿耩度要遮戮愆声要求：( 3 ) 掇卡采样颓攀簧满是蒸瓣菜样璃麓麓甏 求；( 毒) 板卡爨餐撬干扰动毹；( 2 ) 板卡造价禽理。 3 。热力分酝皱硬件选型 蒸力势篦懿选耀z y t - 2 0 0 0 罄缝羧裁嚣寒宠残数攒