CN101303762B - 基于动态加载和插件技术的自动化系统图元管理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力自动化系统软件中绘图包和模型管理的对象及其图元的动态管理技术，特别是涉及一种新的利用动态加载和插件技术实现的对象管理和扩充方法，包括图元绘制、模型建立、有效性检查等，从而保证灵活和可扩展性，提供了一种不用重新编译、免维护方式达到扩充和变更模型设备的技术手段，方便需求调整和新应用扩展，同时保证系统不间断运行，满足电力自动化系统的发展需求。这种技术同时可以应用到其他的监控系统中。

Description

基于动态加载和插件技术的自动化系统图元管理方法

技术领域

本发明属于电力系统及其他监控技术领域，具体涉及电力自动化系统的图元管理方法。

背景技术

图形元件的管理是计算机图形中的关键技术，它决定了丰富图形元素的高效率灵活使用，并且还影响着图形系统的可扩展性。这在很多有关计算机图形的技术文献和研究论文中均有论述。

自动化系统中绘图包是各个系统必备模块，而模型管理也是大部分电力软件系统所必须的，但是各系统由于面向对象不完全一致，其模型或模型的属性是有较大差异的，甚至同一对象在不同系统中，其表现和属性及行为等都可能存在差异。常规电力自动化系统中，图元主要定义了对象的绘制方法而已，对象的属性、行为通过特殊编码完成，不利于系统的扩充，需求变更时，会导致系统的重新编译，从而要求中断、重启系统，造成系统运行的间断。

发明内容

本发明的目的是推动电力自动化各种软件系统的平台统一化，提供一种在不重新编译、免维护扩充或变更模型设备的技术手段。其实现方法描述如下：

1.将设备在整个电力系统中作为一个统一的对象处理，不再区分绘图包中的基本图元(所述图元的定义如下：图元是由一系列简单元素组合而成并命名的图形绘制符号对象，扩展定义为可以代表一定的电力系统对象，也可以代表一个修饰对象等)和设备模型对象，将代表设备的图元绘制理解为其一种行为，因此在图形上绘制设备时，完全可以和设备对象交互，由设备对象的行为决定其绘制形象、连接规则等。避免了常规绘图包中图元仅仅是简单的绘制方法，通过配置绘制方法扩展各种设备的绘制，但仅仅支持了绘制，模型对象的建立以及二者的关联，则需要特定的编码等问题。

2.抽象设备在自动化系统中的主要方法，形成对象的抽象接口，此接口不包含任何设备的具体特性，是纯虚接口，并在此接口中约定好设备的创建规则及接口以及销毁接口等，通过统一的创建接口，从而在具体设备的继承实现中实现各自的特定特性，形成类似于COM技术的对象模式。

3.由于2中采用了统一的对象虚接口，和统一的创建、销毁等主要接口，因此可以通过动态库的动态加载技术，实现对各继承设备对象的类的创建，解决了编程技术中动态加载动态库时，只能定位输出函数，而对类的使用必须显示调用的问题，该问题导致，按对象输出类的动态库，在加载时必须是静态连接至使用模块，从而导致无法方便有效动态增加类，而且容易导致代码的重新编译需求。

4.插件技术的应用，对于一些特定的功能特性，如某些设备在模型建立过程中的特定功能，不适合于抽象为设备的统一接口时，通过插件技术，定义独立的插件，由于插件是完全动态加载，因此在电力自动化的软件监控系统实现中加入对插件的搜寻机制，即可实现此模式，作为对以上技术的一种补充和扩展。

5.提供统一的设备图元定义工具，可以定制设备的图形绘制形状、连接关系、有效性检查、扩展规则等，二次开发或使用者可以自行维护。

本发明的引入对电力系统监控图形领域有很大的促进：

1.设备图元的绘制建模统一处理，使电力系统筹建和维护变得简便和清楚；

2.不用重新编译、达到了免维护，可根据电力自动化系统的发展需求动态扩充和变更模型设备，方便需求调整和新应用扩展，能保证系统不间断运行；

3.同时面向对象的构建模式及其简易的二次开发插件模式解决了电力系统系统的稳定性与灵活性两个根本矛盾。

附图明书

图1为本发明公开的动态加载和插件技术组成及与系统其它部分的结合示意图。

具体实施方式

下面根据说明书附图并结合具体实施例对本发明的技术方案进一步详细说明。

图1示出了根据本发明的动态加载和插件技术组成及与系统其它部分的结合情况，包括由两个功能部分：图形元件编辑管理器和图形元件装载(解释)模块。

一、图形元件编辑管理器提供GUI界面供用户对图形系统中的全部元件进行分类、管理、绘制等，并提供规则配置工具和一些预定义规则对元件绘制进行约束。该模块是独立运行程序，采用QT进行开发。

1.分类、管理

元件支持两级分类，其定义均是开放的。分类依据主要是：图元存在连接关系与否以及关联信息与否。连接关系主要是描述该类对象之间存在连接点，且组成一定的网络结构。而定义信息与否主要是标识该类型对象是纯粹的图形对象还是关联一定的信息(属性)，且关联信息是直接由统一机制存储，而存入定义的表格中，还是通过外挂的DLL，由特定功能模块定义两种。同时是否关联信息还描述另一种情况，是几种已定义的图元组成的组合图元，其成员可能有也可能没有属性，作为组合图元的标识在本属性中加以定义。

2.绘制

图形绘制除了提供基本图元的绘制和编辑，对于一个元件系统支持其在不同的状态下有不同的表现形式，如开关开合状态等，因此，一个图元存在多个状态形状。若定义连接属性的元件，在绘制时必须指定其可连接点，以下的规则配置均基于连接点进行。

用户可以指定元件的一些约束条件，当前版本主要支持连接关系检验，此部分可扩充。

3.规则配置工具

由于支持图元的不同状态，因此提供配置工具，可以指定状态对应的字段，修改状态的个数，及各状态的描述、状态字段值等，并针对不同状态绘制相应的图形。真正实现图元定义的动态扩充。

4.插件扩充特定动作

图元支持特定的事件处理，不同的图元可以在其被插入、删除等动作发生时触发特定的处理程序，并可扩充。不同图元的事件处理函数按统一的规则建立在独立的DLL中，在图元定义时指定其DLL名称，由主编辑程序统一调用。保持系统的灵活和可扩充性。

二.元件装载(解释)模块。

在元件定义后，源数据的图形编辑部分和调度员界面部分在初始化时，加载所有的元件定义信息时调用。将定义的元件信息组织成相应系统中的对象或类等内存结构。

此部分非独立应用，而是供系统调用的函数库(动态库)，针对源数据的图形编辑部分和调度员界面部分在输入(与元件定义库交互)部分是一致的，但输出(内存组织)则区别较大。源数据的图形编辑部分要求将元件信息形成AutoCAD能识别的Block，同时建立一定的统一管理机制(包含约束及一些规则的配置信息)。而调度员界面则要求将元件信息组织成内存中的类，并建立一定的管理机制(仅偏重于绘制信息，不关心绘制规则和约束)。

因为采用了统一的对象虚接口，和统一的创建、销毁等主要接口，因此可以通过动态库的动态加载技术，分别被AutoCAD和OpenUi来调用，实现加载的动态扩充和接口一致性。

Claims (1)

1.一种基于动态加载和插件技术的自动化系统图元管理方法，该方法通过对电力自动化的软件监控系统软件中的绘图包和设备模型管理中的对象及其图元的动态管理，实现电力自动化各种软件系统的平台统一化，从而使得不用重新编译、在免维护方式下扩充和变更设备模型，方便需求调整和新应用扩展，同时保证电力自动化的软件监控系统的不间断运行；其特征为，所述方法包括如下内容：

图元作为抽象设备对象进行统一管理：将每个图元作为一个完备的设备来处理，不再区分绘图包中的图形符号和设备模型对象，将代表设备的图元绘制理解为一种行为，在绘制代表设备的图元时，由设备模型对象的行为决定该设备的绘制形状、连接规则；

抽象设备的动态管理：在纯虚接口中约定好设备的创建规则及接口以及销毁接口，通过统一的动态创建接口，继承实现具体设备的特性；

抽象设备的动态加载：通过动态链接库的动态加载技术，实现对所述具体设备对象类的创建，该对象类的动态加载模式避免了代码的重新编译，保证电力自动化的软件监控系统不停机运行；

结合特定功能的插件管理：所述特定功能是指设备在模型建立过程中的不适合于抽象为设备的统一接口时的特定功能，对于特定的功能特性，定义独立的全动态加载插件，在电力自动化的软件监控系统实现中加入对插件的搜寻机制，作为对抽象设备的动态管理和加载技术的一种补充和扩展。

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