面向对象的供配电CAD系统中的信息建模.pdf

第 2 5卷 2 0 1 0 正 第 2期 4月 山 东 建 筑 大 学 学 报 J OURN AL OF S HAND ONG J I ANZ HU U NI V ER S I T Y V 0 1 2 5 Ap r N O 2 2 O1 O 文章编号 1 6 7 3 7 6 4 4 2 0 1 0 0 2 0 l1 4一 o 4 面 向对 象的供 配电 C A D系统 中的信 息建模 齐保 良 刘珊 山东建筑大学 信息与电气工程学院 山东 济南 2 5 0 1 0 1 摘要 针对供配电C A D设计过程中存在的信息丢失和信息不足的问题 采用面向对象技术为系统进行建模 利用 C A D内嵌的对象为供配电 C A D系统定制图形平台 构建数据库 将图元实体与数据库中的属性信息集成 并联动 给出了信息化建模的实现过程和实现方法 对于实现设计 绘图 数据处理和分析计算一体化 提高供 配电设计水平和效率具有重要意义 关键词 供配电C A D 面向对象 信息建模 数据库 中图分类号 T P 3 文献标识码 A Ob j e ct o r ie n t e d in f o r ma t io n mo d e l in g in C A D s y s t e m o f po we r s up ply a n d dis t r ib ut io n Q I B a o li a n g L I U S h a n S ch o o l o f I n f o r m a t io n E l e ct ric E n g i n e e ri n g S h a n d o n g J ia n z h u U n iv e r s i t y J i n a n 2 5 0 1 0 1 C h i n a Abs t r a ct I n v ie w o f t h e p r o b le m o f in f o r ma t i o n lo s i ng a n d l a ck i n g in d e s ig n pr o ce s s o f p o we r s u p p ly a n d d i s t rib u t io n o b j e ct o rie n t e d t e ch n o lo g y is u s e d t o f o u n d m o d e l f o r t h e C A D s y s t e m T h is s y s t e m u t ili z e s t h e o b j e ct w h ich e x p o s e d b y C A D t o cu s t o mi z e g r a p h ics p la t f o rm a n d d a t a b a s e f o r p o w e r s u p p ly a n d d i s t r ib u t io n CAD s y s t e m T h e s y s t e m a ls o in t e g r a t e s t h e gra p h ics a nd t h e a t t ri b u t io n in d a t ab a s e Th i s a r t icle in t r o d uce s t h e p r o ce s s a n d me t h o d o f i n f o r ma t io n mo d e lin g I t is o f gre a t i mp o rta n ce t o r e a liz a t o n o f in t e gra t io n o f d e s ig n d r a f t in g d a t a p r o ce s s in g a n d a n a l y s is cal cul a t i o n a n d it is o f mu ch h e lp t o imp r o v e d e s ign le v e l a n d e f fi cie n cy o f p o we r s u p p ly a n d d is t ri b u t io n d e s ig n K e y w o r d s p o w e r s u p p ly a n d d is t rib u t io n C A D o b j e ct o rie n t e d in f o rm a t io n m o d e lin g d a t a b a s e 0 引言 在供配 电工程 C A D设计 中 设计 人员在享受 A u t o C A D所带来便利的同时 也遇到 了一系列的问 题 虽然设计图纸中的图形符号是设计人员用 A u t o C A D等辅助设计软件绘出的 但它们本身并不携带 工程信息 比如供配电设计中用到的保护开关 往往 只给出开关名称和型号等基本信息 而没有 提供接 线方式 安装方式 额定 电流 尺寸等具体的工程信 息 这就造成了设计阶段的信息流失 信息表达不明 确 信息无法共享和重复劳动等一系列 的问题 目 前 国外对于供配电工程 C A D研究较少 对 电力行 业 C A D的应用研究重点在于大电网分析及图形软 件包开发 z J 而国 内的研究 主要集 中在对 电力分 析计算 主接线图生成 故障诊断及操作票系统等的 研究 l 4 j 对其信息建模的研究较少 本文针对建 筑物供配电设计的特点 利用面向对象技术 将信息 收稿 日期 2 0 0 9 1 2 0 7 基金项 目 山东省科技计划重大专项 2 0 0 5 G G 2 1 0 0 6 0 0 1 作者简 介 齐保良 1 9 6 3一 男 山东梁 山人 教授 硕士 主要从事 自动化装置的集成化与智 能化研究 E ma i l q b 1 8 2 0 1 6 3 co n 第2期 齐保 良等 面向对象的供配电 C A D系统中的信息建模 1 1 5 化建模引入到建筑物供配电 C A D系统中 为供配电 设计人员提供一个集绘 图 信息管理和分析于一体 的设计平台 可以提高变配电设计质量 规范工程信 息的管理 1 面向对象的信息建模 1 1 A u t o C A D对象模型 A u t o C A D 的对 象 分 为应 用 程 序 与 文 档 对 象 d o cu m e n t a p p lica t i0 n 组 织 结 构 对 象 o r g a n i z in g 样式设置对象 s t y le 图形对象 e n t it y 以及 图形显示对象 v i e w J 这些对象根据不同功能组 成 A u t o C A D对象模型 这种对象模 型通过分层方 式来组织 每一层都提供 了访问下一层对象的途径 其 中应用程序对象 a p p lica t io n 为对象模型的根对 象 其他对象均为 a p p lica t i o n对象的子对象 如图 1 供配电 C A D系统的信息建模需要引用 A u t o C A D对 象模型中的 a p p lica t i o n对象及其子对象实现对象的 属性和方法操作以及对 A u t o C A D的访问和开发 a p plica t i0 n f c j 一 一 一 一 卜 一 d I 鲤 蚋 一 j I 一一 一 I 一 d o c岫e n 一 一 r 一 一 一j 一 卜 l la y j i 一 一 卜 la y I I s 一 m cn u g r o u p s 一一 一 一 一 一一一 一 t me u 舯 u p 图 1 A u t o C A D对象模 型 1 2 开发 环境 与开发 工具 1 2 1 Act iv e X A ct i v e X是建立在微软的 co m p o n e n t cb j e ct mo d e l C O M组件对象模型 上的技术框架 在 Win d o w s 系统的统一管理下协调不 同的应 用程序 6 通 过 使用 A ct iv e X A u t o ma t io n 技术 A u t o C A D对外显露其 可编程对象 的两个 方 面 属性 和方 法 本 文利用 A ct i v e X A u t o m a t i o n技术 通过 V B A编程引用 A u t o C A D内嵌的对象 操作这些对象的属性和方法来实 现供配电 C A D的信息建模 1 2 2 VBA V B A v is u a l b a s ic f o r a p p li ca t io n 提供 了以 V is u a l B a s ic 为基础 的面 向对象 的开发特 性 及程序 接 口 J V B A支持 A ct iv e X控件 本文利用 V B A编程 通过 A u t o C A D A ct iv e X A u t o m a t io n接口建立和 A u t o C A D对 象 间 的联 系 控制 A u t o C A D对 象 并 利用 V B A的模块级宏指令 类模块功能以及数据访问和 管理等能力为系统定 制图形平台 信息模型和数据 库 并向应用程序发送和提取数据 使 A u t o C A D数 据与 V B A应用程序直接共享 1 2 3 A cce s s 数据库 A cce s s 提供 了表 查询 窗体 报表 页 宏 模块 7种用来建立数据库系统的对象 把数据存储 数据 查询 界面设计 报表生成等操作规范化 具有存储 方式单一 面向对象 界面友好 易操作 集成环境 处理多种数据信息等优点 可以与 A u t o C A D很好的 兼容 支持一库多表 同类型的数据可存于同一数据 库的表中方便使用 1 3 信息建模的实现 1 3 1 建模设计分析 建筑物供配电 C A D系统 中的信息建模采用面 向对象技术 依据相关标准 通过定义块的方式制作 标准电气 图元 并将所有绘制的图元符号加载人库 同时为之定制相应 的菜单 工具条 为了使 电气图 元由单一的图形符号转变为携带电气工程信息的元 器件符号 需要针对不 同图元为其定制了属性对话 框 并设计数据库 将属性信息封装 于图形符号 中 为电气图元符号赋以同步联动操作 的属性参数 这 样 设计人员 的操作对象不再是低层次的点 线等几 何信息 而是携带工程信息的几何实体 可以有效的 提高图纸的标准化程度和数 字化水平 防止设计过 程中的信息丢失和错误 1 3 2 定义块和图库 供配电设计时 每个图像都要用一点一线来画 太繁琐 因此需要将电气元器件的图形符号规范化 为图块 并为这些图块建立图库 同时通过菜单和工 具条的定制启动相应的宏命令 建模过程首先从定义块开始 块是图形对象的 集合 系统通过定义块的方式将一些设备 的标准图 形和一些使用频繁的图形制作成 图元 并将多个 图 一 山 东 建 筑 大 学 学 报 2 0 1 0焦 形对象组织到一起 使它们关联起来形成单一 的对 象组件 我们针对供配电设计的特点绘制出相应的 电气图形符号 并使用块集合 B lo ck s的 A d d方法或 WB lo ck方法为图形对象创建块 A d d方法添加块 的基点和创建的块的名称 WB lo ck方法将对象编组 到单独的图形文件中作为其 它文件图形的块对象 创建完图块之后 将图块文档 以 d w g 格式存储在标 准图库中 创建图库首先依据供配电设计 中常用的电气元 器件将图库分为线缆类 开关类 插座类 控制保护 类 灯具类等 同时为 了方便设计人员使用 需要为 图库添加用户 自定 义功能 为实现 图库 的预览功 能 程序需创建包含图块的 d w g文件和相应幻灯片 的文件 并把它加到 支持文件搜索路径 中 具体 实现流程见图 2 定义图库 定制图库菜单 定义块 启用文档层事件 将图块添加到选择集 保存块 停止文档层事件 输入块的基点 和名称 基点是否 正确 导出d w g 文件并保存 生成幻灯片并保存 更新工具条 N 图 2图库 图块定义模块流程 图 1 3 3 定制菜单和工具条 A u t o C A D A ct i v e X 提 供 了 Me n u B a r和 M e n u G r o u p s 这两个重要的对象 通过这两个对象为供配 电 C A D系统定制菜单和工具条 首先使用 A d d方 法在 P o p u p Me n u s 集合中添加一个新的菜单对象 然 后使用 A d d Me n u I t e m方法和 A d d S u b M e n u方法在新 菜单中增加菜单项 创建子菜单 最后用 I n t e r Me n u I n Me n u B a r 方法将新建菜 单对象插 入到菜单条 中 图库菜单包括常用电气 图块 标准模版 插入图块和 删除图块四个子菜单 其中添加元器件菜单项又包 含线缆 开关 插座等子菜单 见图 3 图 3图库菜单 部分实现程序如下 D im e u r r Me n u Gr o u p As Ac a d Me n u Gr o u p S e t c u r r Me n u Gr o u p Th is Dr a w in g p p lie a t io n M e n u G r o u p s I t e m 0 创建图库菜单 Dim n e wMe n u As Ac a d P o p u p Me n u S e t n e w Me n u cu r r Me n u G r o u p Me n u s A d d 图库 向新建菜单添加常用电气 图块菜单项 Dim n e w Me n u I t e m As Ac a d P o p u p Me n u he m Dim o p e n Ma c r o As S t r in g S e t n e wMe n u lt e m n e wMe n u Ad d Me n uI t e m一 n e w Me n u co u n t 1 常 用 电气图块 通过类似的方法可以为系统创建工具条 定制 好菜单和工具条后 将 图库链接到菜单项 可将电气 图块更新到工具条中显示 1 3 4 定制属性对话框 创建 电气图元并加载人库后 需要根据不同元 器件的信息特征为其定制属性对话框 将电气元器 件的各种非几何参数集成到电气图元符号中 设计 人员在调用图库中的标准图块后 弹出图元的属性 对话框获取电气元件 的相关信息 并将信息保存到 数据库中 为用户提供一种交互式 的信息标识和使 用 依据本文的设计 元件图元属性对话框未被触 2 良等 面向对 发时 隐藏在后 台运行 触发 时程序 通过 B e g in D o u b le C lick事件传递 的信息 识别图元 的 I D并进行判 断 对于图库 中的图元 以及 I D信 息符合筛选条件 的 则弹出对话框获取信息 在对话框的初始化事件 中 系统根据所选对象是否包含詹l 生 信息进行显示 对话框的设计除了包含元件名称 编号外 还要 根据不同的元件进行定制 以配电箱为例 其属性 对话框包含 了配电箱编号 尺寸 安装方式 需要系 数 等内容 见图 4 篓 塑墅J r 丽 垦 x r 面一 墼塑 一 壁塑 翱 i l I 堡 塑 塑墅 f 4 0 塑 墅 l 墨 墅l 图4配 电箱属性对话框 窗 口界 面 1 3 5 设计数据库 1 创建 A D O连接与数据表 数据库是供配电 C A D系统信息建模 的核心 本 文采用 A cce s s 数据库 基本单元是数据表 并通过 A D O连接创建数据表 A D O A ct iv e X D a t a O b j e ct s 提供一个能在应用程序 中使用数据库的编程模型 利用这个编程模型可以完成数据库中数据的访问和 操作 创建 A D O连接部分实现程序如下 Dim c o n n As AD0DB C o n n e ct io n 创建 A D O连接 S u b Cr e a t e Co n n e ct i0 n D i m C o n S t r A s S t r in g 连接字符 串 S e t co n n Ne w AD0DB Co n n e ct io n co r m Cu o r L o c a t io n a d Us e Clie n t c o n n P r o v i d e r Micr o s 0 f 1 ACE OL EDB 1 2 0 C o n S t r Da t a S o u r ce d 6 3 md b 为了避免存储混乱 在数据库 中为每一个工程 分配一个表 用来存储当前进程 中元器件属性参数 选用图元对象 的 I D作为数据表的主键 其他字段则 用来存储设备的名称 编号 容量等属性 O b j e ct I D 是在 A u t o C A O的一个进程中 C A D分配给每个对象 的一个唯一性 的标识 J 本文通过图元实体 的 I D l1 7 将 电气图元跟数据库 中的记录联系起来 实现电气 元件图形实体与后台数据库的链接 我们使用 O b j e ct I D属性来获得对象的 I D号 实现对图元对象 的 识别和记录 2 数据 的读取 将图元对象 的属性写入数据库 在对电气元器 件图元进行双击操作时 对 当前操作对象的 I D进行 判断 确认后显示属性对话框 用户将 图元的属性信 息导人并保存 窗体隐藏 在后 台运行 保存时 首 先到数据库中查询是否有该图块 I D的记录 如果没 有该记录 则新增记录 若有 则进行更新操作 属性 信息便写入了数据库相应的表中 需要读取数据库 中的信息时 对图元进行双击 操作 属性对话框获得焦点并显示 系统根据进程传 递来的图块 I D对数据库 中的表进行查询 如果查询 结果不为空 则将对应的属性显示出来 同时锁定类 型 只允许对属性进行修改 具体流程如图 5所示 系统初始化 窗体隐藏 后台运行 是否有双击操作 一 获取图元D N N 窗体获取焦点 处理a ai v a t d g息 根据图块I ON数据库中 读取信息并显示 点击保存 l 点击关闭 将属性信息保存到 数据库的对应表 中 图 5 数据读取流程 下转第 1 2 4页 元 一 一 一 否 一 窗 是 一 1 2 4 山 东 建 筑 大 学 学 报 2 0 1 0在 5 结束语 D e e p We b资源只有通过提交一系列关键词给 查询接口后才能动态生成查询结果 因此对其进行 分类必须充分考虑 D e e p We b自身的一些特点 本 文针对 目前 D e e p We b分类研究中 所采用 的查寻 探测方法缺乏语义支持的问题 提出一个基于本体 的语义查 询探测分类系统并初步实现 了其原型系 统 主要思想是首先提出一种利用查询接口属性建 立领域本体的方法 然后从本体 中抽取实例 用来 进行 D e e p We b数据库 的查询探测 最后计算查询 结果文档在领 域本体 中的信息覆 盖量 并 以此 对 D e e p We b数据库进行分类 我们通过实验表明该分 类方法在准确率 查全率和 F 1 值上有一定的提高 参考文献 1 j 刘伟 孟小峰 孟 卫一 D e e p We b数据集成问题研究 J OL h t t p id k e r u c e d u e n r e p o r t s r e p o r t2 0 0 6 s e min a r 2 0s u mma r y De e p 2 0We b 2 0 0 7 1 2 0 5 2 B a r b o s a L F r e i r e J S i l v a A O r g a n i z i n g h i d d e n w e b d a t a b a s e s b y clu s t e ri n g v is ib le we b d o cu me n t s f A 2 0 0 7 I EE E 2 3 r d I n t e r n a t i o n al C o n f e r e n ce o n D a t a E n g i n e e rin g C S t a n b u l I E E E C o m p u t e r S o cie t y 2 0 0 7 3 2 6 3 3 5 3 P e n g Q Me n g W H e H e t a 1 WI S E cl u s t e r clu s t e rin g e t o m m e r ce s e a r ch e n g i n e s a u t o ma t i ca l l y A P r o ce e d i n g s o f t h e 6 t h AC M I n t e r n a t io n a l Wo r k s h o p o n W e b I n f o r ma t io n a n d Da t a Man a g e me n C Wa s h i n g t o n I E E E C o m p u t e r S oc ie t y 2 0 0 4 1 0 4 1 1 1 4 He d l e y Y L Y o u n a s M J a m e s A T h e ca t e g o r i s a t i o n o f h i d d e n w e b d a t a b a s e s t h r o u g h co n ce p t s p e ci fici t y a n d co v e r a g e A 1 9 t h 一 一 一 一 I n t e rna t i o n al Co n f e r e n ce o n Ad v a n ce d I nfo r ma t io n Ne t wo r k in g an d A p p li ca t i o n s C Wash i n g t o n I E E E C o mp u t e r S o cie t y 2 0 0 5 6 7l 一6 7 6 5 G o n g Z G Z h a n g J B I Ji u Q Hi d d e n w e b d a t a b a s e e x p l o r a t i o n A S i x t h I n t e rna t i o n al C o n f e r e n ce o n I n t e l l i g e n t S y s t e ms D e s i g n a n d A p p li ca t i o n s C Wa s h in gto n I E E E C o m p u t e r S oc i e t y 2 o o 6 8 3 8 8 4 3 6 C a v e r l e e J I j u L B u t t l e r D P r o b e cl u s t e r a n d d i s co v e r f o e u s e d e x t r a ct io n o f Q A p age l e t s f r o m t h e d e e p w e b A 2 0 t h I n t e rna t i o n al C o n f e r e n ce o n D a t a E n g i n e e rin g C Wash i n g t o n I E EE C o mp u t e r S o cie t y 2 0 0 4 1 0 3 1 1 4 7 Mo u ri T K i t aga w a H E x t r a ct i n g n e w t o p i c co n t e n t s f r o m h i d d e n w e b s i t e s A I n t e rn a t i o n a l C o n f e re n ce o n I n f o r m a t i o n T e ch n o l o g y C Wash i n gto n I E E E C o m p u t e r S o ci e t y 2 0 0 4 3 1 4 3 1 9 8 ch V S R C h a u d h a r y B D a h i e r a r ch y o f S e a r ch E n n e s b ase d o n O D P co n ce p t s A 2 0 0 6 I E E E WI C A C M I n t e rna t i o n a l C o nfe r e n ce o n We b I n t e l li g e n ce C Wa s h i n gt o n I E E E C o m p u t e r S o ci e t y 2 0 0 6 7 2 8 7 3 1 9 G al A E y al A R o i t ma n h C P D K h t t p ie w 3 t e ch n i o n a c il On t o Bu ild e r 2 0 0 8一O 6 一O1 1 0 V i n a y K C A d a m F R i ch a r d F e t a 1 O K B C A p r o g a m ma t i c f o u n d a t i o n f o r k n o w le d g e b a s e in t e r o p e r a b i l i t y A P r o ce e d i n g s o f t h e fifte e n t h n a t io n a l te n t h co nfe r e n ce o n Ar t ificial in t e llig e n ce I n n o v a t i v e a p p l i ca t i o n s o f a r t i fici a l in t e ll i g e n ce c Wa s h i n gto n I EEE C o mp u t e r S o cie t y 1 9 9 8 6 0 0 6 0 7 1 1 S t a nfo r d C e n t e r f o r B i o me d i cal I n f o r m a t ics R e s e a r ch P r o t e g e C P D K h t t p p r o t e g e s t a nfo r d e