CN105389437A - 一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统，利用组态技术在组态展示界面上对该仿真系统进行设计；该组态展示界面上设置有多层画布，在各层画布上仿真的系统各个功能，该仿真系统通过监视系统中的监视界面完成人机交互。本发明设计的仿真系统能适应不同类型的装置，满足不同变电站设备众多、型号多变的现状，具备形成统一化规范化仿真系统的优势，可以为变电站值班人员提供更为全面真实的操作体验。

Description

一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统

技术领域

本发明涉及一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统，属于变电站仿真培训系统的技术领域。

背景技术

随着国家电网交流1000kV特高压变电站的加速建设，特高压站的运行维护对电网的安全稳定所起的作用越来越重要，因此，迫切需要开发一种变电站仿真系统，主要用于对1000kV特高压变电站一二次设备系统的故障、异常场景的仿真和展示，从而作为运维人员的练兵场，快捷安全地提升人员的业务素质和技术水平；现有的仿真培训系统中，通常采用可执行程序，但是灵活性较差；或者采用三维模型，但是展示界面又过于简单，不适合教学。加之，二次保护设备，因为设备类型多，制造厂家众多，同一厂家的设备因为系统版本不一样，而且系统需要支持的功能众多，目前尚没有统一的特别有效的技术方式用于培训和展示。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种变电站二次设备人机交互的仿真系统，可以针对不同类型变电站二次设备进行模拟仿真，解决了对变电站二次设备仿真系统无法兼顾多种不同类型设备的技术问题。

本发明是通过如下方案予以实现的：

一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统，其特征在于，利用组态技术在组态展示界面上对该仿真系统进行设计；该组态展示界面上设置有至少一层画布，第一层画布上根据真实装置的大小比例和位置相应布置有待仿真二次设备的前面板图片，以及前面板上的按键图元、指示灯图元和表示液晶显示面板的各层画布；液晶显示面板的各层画布上仿真系统各个功能窗口，各层画布上布置有表示功能的图元；通过设置画布的显隐功能，完成装置液晶面板各个视窗显示的仿真功能；所述按键接受鼠标点击，按键和各个画布通过设置关联实现对功能窗口的操作。

进一步的，所述的构成液晶面显示面板的各层画布中，在用于仿真液晶显示面板主窗口的一层画布上布置有表示状态条和背景的图元；其余层画布用于仿真液晶显示面板的子窗口，该子窗口包括：主窗口上弹出菜单、对话框、信息条和指示游标，在仿真子窗口画布上布置表示菜单、对话框、信息条和指示游标的图元。

进一步的，所述液晶显示面板的各层画布中，还包括用于显示告警状态和告警字符串的画布，该层画布的显隐与仿真装置的告警状态关联。

进一步的，将不同按键点击的次序和次数映射为一个数值序列，将构成液晶显示面板的各层画布的显隐状态和该数值序列进行关联。

进一步的，该仿真系统还具有实时库，用于对液晶显示面板需要实时展示的各种数据建立模型

本发明和现有技术相比的有益效果是：

本发明提出了一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统，利用组态工具方式进行设计，使得仿真二次设备的人机接口时，能够快速设计装置形态，仿真软件结构简单，功能增减方便，可以完成装置各种独特展示功能。本发明的仿真系统通过设置多层画布，将各个具有功能的图元布置在画布上，并将按键图元和各层画布的状态进行关联，所构建的仿真系统为变电站二次设备提供了一个统一的框架模式。即便各个厂家设别的型号不同，在本发明设计的仿真系统的画布上进行修改即可。因此，本发明设计的仿真系统可以满足不同变电站设备众多、型号多变的现状，具备形成统一化规范化仿真系统的优势，为操作人员提供对更为全面真实的操作体验。

附图说明

图1是利用本发明方法构建的变电站仿真系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明。

一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统

将变电站二次设备的仿真系统分离为两部分：应用功能仿真和人机交互接口仿真，应用功能仿真和人机交互接口仿真之间通过可灵活配置的适配器进行通信关联，本发明针对二次设备人机交互接口的系统进行仿真，具体方式如下：

人机交互接口仿真系统采用组态技术在组态展示界面上进行设计，组态展示界面布置有多层画布，对于该设备中各个元件采用外形逼真矢量的图元来模拟，通过模拟监控系统中的监视界面实现二次设备人机交互接口的二维仿真。该仿真系统各个部分的具体设计方式如下：

1)利用组态工具设计变电站二次设备中的各个部分，包括设备的前面板、液晶显示面板、按键、指示灯和各个零配件；采用对高质量照片按照实际大小等比例缩放进行设计。其中，设备的前面板布置在多层画布的第一层，其余元件布置在前面板上。

2)仿真系统中的实时库，对液晶面板需要实时展示的遥信、遥测、状态、告警字符等各种数据建立数据模型。

3)液晶显示面板主要是用于仿真液晶板Windows窗口的动态变化、时间信息显示和数据窗口的滚动，采用和液晶屏大小等比例的画布来仿真。本发明所建立的仿真系统中采用多层画布设计液晶显示面板，各层画布具有隐、叠加和置顶组态功能，实现对液晶窗口的仿真。

其中一层画布用于仿真液晶显示面板的主窗口，利用组态技术中的图元仿真主窗口中的状态条、背景，并且可以显示背景中的状态量、模拟量等。

其余层画布用于仿真液晶显示面板的子窗口，该子窗口包括：主窗口上弹出菜单、对话框、信息条和指示游标，利用组态技术中的图元仿真菜单、对话框、信息条和指示游标。

构成液晶显示面板的画布还可以仿真液晶显示面板的黑屏显示，则采用和液晶屏大小等比例的黑色画布进行仿真。当系统退出节电状态时，隐藏该画布。

利用液晶显示面板中的透明画布，通过替换字符串来仿真液晶主窗口中的随时推出的告警字符串。

4)利用组态工具设计按键，按键可以接受鼠标点击用于仿真操作人员实际按压按键，从而达到对功能窗口操作的目的。仿真系统设计的按键和各层画布相互关联，通过点击按键可以仿真液晶显示窗口的的切换、显隐叠加，或者在窗口上弹出子窗口如：菜单、对话框、信息条、指示游标等。

对于设计的记忆按键组，将每个按键按下的次序和按压的次数，一一映射为一个数值序列，并将液晶面板各层画布显隐状态和是否处于置顶状态与得到的数值序列进行关联，可以仿真液晶窗口的显隐叠加。

对于设计的指向性按键组，若液晶面显示板中的画布处于置顶位置，将其指示游标位置和该指向性按键进行关联，点击按键，游标位置发生相应移动；当游标处于信息条的边界时，继续点击按键，信息条画布可以换页。

5)仿真系统中的指示灯采用可编辑的图元进行设计，并和指示灯的仿真数据源关联；按照等比例缩放的位置坐标布置在面板上。

6)该仿真系统中还设有实时库，通过将系统液晶面板需要实时展示的遥信、遥测、状态、告警字符等等各种数据传送到实时库中，实时库可以建立与之相关的数据模型。

本发明实施例中分别设置各种按键组，实现不同功能的仿真，如仿真液晶窗口或子窗口的叠加、显隐、置顶等功能。作为其他的实施方式，同样可以设置其他功能按键组，通过和画布关联仿真对液晶窗口的其他操作，如对窗口的切换、提取、最大最小化等。

本发明实施例中仿真的人机交互接口有设备的前面板、液晶显示面板、按键、指示灯和各个零配件。作为其他实施方式，也可以利用组态工具中的图元编辑变电站二次设备其他相关组件用于到仿真系统中。

在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统，其特征在于，利用组态技术在组态展示界面上对该仿真系统进行设计；该组态展示界面上设置有至少一层画布，第一层画布上根据真实装置的大小比例和位置相应布置有待仿真二次设备的前面板图片，以及前面板上的按键图元、指示灯图元和表示液晶显示面板的各层画布；液晶显示面板的各层画布上仿真系统各个功能窗口，各层画布上布置有表示功能的图元；通过设置画布的显隐功能，完成装置液晶面板各个视窗显示的仿真功能；所述按键接受鼠标点击，按键和各个画布通过设置关联实现对功能窗口的操作。

2.根据权利要求1所述的一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统，其特征在于,所述的构成液晶面显示面板的各层画布中，在用于仿真液晶显示面板主窗口的一层画布上布置有表示状态条和背景的图元；其余层画布用于仿真液晶显示面板的子窗口，该子窗口包括：主窗口上弹出菜单、对话框、信息条和指示游标，在仿真子窗口画布上布置表示菜单、对话框、信息条和指示游标的图元。

3.根据权利要求1所述的一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统，其特征在于,所述液晶显示面板的各层画布中，还包括用于显示告警状态和告警字符串的画布，该层画布的显隐与仿真装置的告警状态关联。

4.根据权利要求1所述的一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统，其特征在于，将不同按键点击的次序和次数映射为一个数值序列，将构成液晶显示面板的各层画布的显隐状态和该数值序列进行关联。

5.根据权利要求1所述的一种变电站二次设备人机交互接口的仿真系统，其特征在于，该仿真系统还具有实时库，用于对液晶显示面板需要实时展示的各种数据建立模型。