电气自动化监控系统中图形编辑器的设计与实现_沙倩.docx

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1、 分类号： TP311 密级： 单位代码： 10422 学 号： 200612568 上 f、 f、 t 硕士学位论文 Shandong University Masters Thesis 论文题目 .电气自动化监控系统中图形编辑器 的设计与实现 The Design and Implementation of the Graph Editor in Electronic Automation System 作 者 _ 沙倩 专 业 _软件工程 导 师 张 华 忠 教 授 合作导师 2 0 0 8 年 4 月 16日 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独 立进行

2、研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不 包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研 究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明 的法律责任由本人承担。 论文作者签名： 44 日期： 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论 文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段 保存论文和汇编本学位论文。 (保密论文在解密后应遵守此规定 ） 论文作者签名 : 期： 71

3、2 山东大学硕士学位论文 目录 m . . I ABSTRACT . II 第 1章绪论 . 1 1.1图形编辑器简介 . 1 1.2课题的背景及意义 . 2 1.3本文的工作 . 3 第 2章相关技术分析 . 6 2.1 .net平台概述 . 6 2.1.1 net平台介绍 . 6 2. 1.2 C#的介绍 . . 8 2.1.3 Visual Studio 2005 . 8 2.2 MVC 模式 . . 9 2. 2. 1 MVC模式概述 . 9 2. 2. 2 MVC模式的设计思想 . 10 2. 2. 3 MVC模式的优点 . 11 2. 3面向对象的设计思想 . 12 第 3章需求分

4、析 . . 13 3.1需求概述 . 13 3.2主视图的构成 . 14 3. 3绘图填库功能 . 17 3.4图形编辑功能 . 17 3.4.1普通图元的绘制与编辑 . 17 3.4.2数据图元的绘制与编辑 . 18 3.4.3设备图元的绘制与编辑 . 19 3.4.4图元的选择与编辑 . 20 3. 5模型检查功能 _ _ . 21 山东大学硕士学位论文 3.5.1错误检查功能 . 21 3.5.2自动关联与修复功能 . 21 第 4章图形编辑器的总体设计 . 23 4.1设计核心功能与目标 . 23 4.1. 1核心功能 . 23 4. 1.2设计目标 . 23 4.2系统总体解决方案

5、. 23 4.2. 1工具使用环境 . 23 4.2.2图形编辑器的结构 . 25 4.2.3工具开发环境 . .26 4.2.4工具运行坏境 . 26 4.3通用服务 . 27 4.3.1主视图管理服务 . . .27 4.3.2图形（文件 ） 视图管理服务 . 27 4. 3. 3图兀编辑服务 . 28 4. 3. 4图元选中服务 . 28 4. 3. 5图元捕获服务 . 29 4. 3. 6状态条服务 . 29 4. 3. 7定时服务 . 30 4.4模型层 . 30 4. 4. 1设备模型 . 30 4. 4. 2文档模型 . 31 4.4.3设备与图元的关联 . 34 4.5控制层

6、. 34 4. 5.1控制器相关的基本概念 . 34 4. 5. 2控制器组管理类 . 36 4. 5. 3主要控制器 . 36 4.6视图层 . .37 4. 6.1视图布局管理 . 37 山东大学硕士学位论文 4.6.2详细视图设计 . . 37 第 5章一次接线图绘制的设计与实现 . 40 5.1图元的详细设计 . 41 5. 1. 1图元的概述和设计的基本思想 . 41 5.1.2普通图元的详细设计 . 42 5.1.3设备图元的详细设计 . 47 5. 1.4图元与图模库 . 50 5. 1.5设备图元绘制实现效果 . 52 5.2画布及视图的实现 . 55 5. 2.1总体设计思想

7、 . 55 5. 2. 2数据间逻辑结构 . 55 5. 2. 3局部重绘的绘制与实现 . 57 5. 3 Tracker 的实现 . 59 5.3. 1实现目标 . 59 5. 3. 2主要概念 . 59 5. 3. 3设计思想 . 60 5. 3. 4基本逻辑 . 60 5. 3. 5主要流程步骤 . 60 5. 3. 6鼠标可视化操作实现效果 . 61 第 6章总结与展望 . 64 参考文献 . 65 S 67 山东大学硕士学位论文 CONTENTS Chinese Abstract . I English Abstract . II Chapter 1 Introduction . 1

8、 1.1 The Introduction of Graph Editor . 1 1.2 The Background and Meaning . . . 2 1.3 The Main Task in This Paper . . 3 Chapter2 The CorrelativeTechnologies . . . 6 2.1 The Summary . . . 6 2.1.1 . The Introduction of .net . 6 2.12 The Introduction of C# . . . 8 2.1.3 Visual Studio 2005 . 8 2.2 MYC .

9、 . . 9 2.2.1 The Introduction of MVC . . . 9 2.2.2 The Design Thought of MVC . 10 2.23 The Advantage of MVC . 11 2.3 The Design Thought of Object-Oriented . 12 Chapter3 Requirement Analysis . 13 3.1 The Introduction of Requirement . 13 3.2 The Main View . 14 3.3 Draw and Store . 17 3.4 Graph Edit .

10、17 3.4.1 Common Symbol . 17 3.4.2 Data Symbol . 18 3.4.3 Device Symbol. 19 3.4.4 The Selection and Edit of Symbol . 20 3.5 Model Check . 21 3.5.1 Error Check . . . 21 3.5.2 Automatic Association and repair . 21 Chapter4 The Design of Graph Editor . 23 4.1 The Core Function and Object . 23 山东大学硕士学位论文

11、 4.1.1 The Core Function . 23 4.1.2 The Object . 23 4.2 The Whole Solution of the System . .23 4.2.1 The Used Entironment . 23 4.2.2 The Struture of Graph Editor . 25 4.2.3 The Development Entironment . . . 26 4.2.4 The Running Entironment . 26 4.3 The Currency Services . . . 27 43.1 The Service of

12、Main View Management . 27 4.3.2 The Service of Graph View Management . 27 4.3.3 The Service of Symbol Edit . 28 4.3.4 The Service of Symbol Selection . 28 4.3.5 The Service of Symbol Catch . 29 4.3.6 The Service of State Bar . 29 43.7 The Service of Time . 30 4.4 Model Layer . 30 4.4.1 Device Model

13、. * . 30 4.4.2 Document Model . 31 4.4.3 Relation of Device and Symbol . 34 4.5 Control Layer . 34 4.5.1 The Concept of Controller . 34 4.5.2 The Management of Controller Group . 36 4.5.3 The Main Controller . 36 4.6 View Layer . 37 4.6.1 The Management of View Layout . 37 4.6.2 The Whole Design of

14、View . 37 Chapter5 The Whole Design and Implement of the Hookup . 40 5.1 The Whole Design of Symbol . 41 5.1.1 The Introduction and Design Thought of Symbol . . . 41 5.1.2 The Whole Design of Common Symbol . 42 5.1.3 The Whole Design of Device Symbol . . . 47 5.1.4 Symbol and Model Database . 50 5.1

15、.5 The Implement of Device Symbol Drawing . 52 5.2 The Implement of Canvas and Main View . 55 山东大学硕士学位论文 5.2.1 The Whole Design Thought . 55 5.2.2 The Logic Structure between Datas . 55 5.2.3 The Implement of Local-Redraw . 57 5.3 The Implement of Tracker . . 59 5.3.1 The Object of Tracker . 59 5.3.

16、2 The Primary Concept . 59 5.3.3 The Design Thought . 60 5.3.4 The Basic Logic . 60 5.3.5 The Main Flow and Steps . 60 5.3.6 The Implement of Mouse Visual Operation . 61 Chapter6 Conclusion . 64 Referrence . 65 Acknowledgement . 67 山东大学硕士学位论文 摘要 近年来，我国电力监控逐步由传统的现场监视方式变成自动化监控。通过网 络渠道在显示器上直接为客户提供对电气元件

17、的监视和控制，成为了电气自动化 监控系统的主要功能之一。因此，如何开发出一套让工作人员能够更加方便地进 行安全快捷的监视和操作控制的图形系统，显得尤为紧迫和必要。其中，图形平 台作为监控功能的重要组成，其功能就是通过计算机将系统的信息通过图形，表 格，多媒体等方式直观形象的表现出来，使相关工作人员了解现场运行状态后作 出决策。而图形编辑器，则是图形系统中重要的组成部分，用于监控图形的生成 与编辑。 本文对电气自动化监控系统中的图形编辑器的需求进行了详细的分析。针对 电气自动化监控系统需求，提出了基于 .net平台和 MVC设计模式设计和开发的 技术方案和图形编辑器的软件体系结构，并以局部刷新、

18、图元编辑管理、图模一 体化等关键技术为中心，按照系统视图层、控制层以及模型层的顺序完成了各层 核心功能的详细设计，提出一个结构清晰、具有良好的可扩展性、可维护性以及 参考价值的电力图形编辑系统模型。 在需求分析与详细设计的基础上，实现了主视图的快速刷新、鼠标对图元可 视化操作、通过绘图填库、绘图选库、绘制一次接线图等关键功能，以及模型检 索，文档管理等相关辅助功能。实现的图形系统能够提供良好的图形用户界面， 用户能方便快捷地进行电力系统网络接线图的绘制和修改 ;能对图形进行分层管 理 ;用户能够根据现场需求对图元设备进行自定义使用 ；在绘制好的接线图上，只 要通过鼠标操作，便可完成电力系统计算

19、参数的录入和设备元件的建模 ;图元参数 以数据库的形式存储，数据库具有很好的通用性，包含了电力系统各种分析计算所 需的信息。 通过对系统的详细设计与实现成果的验证，构建了一个切实可行的电力系统 图形编辑器的模型，并针对用户自定义图元、可视化控制图元、不失真变化图元 等主要功能的设计实现提供了具有一定参考价值的实现方案。 关键词：绘图建模，电气自动化监控系统， .net平台， MVC。 山东大学硕士学位论文 ABSTRACT In recent years, the power monitoring of our country has been gradually from the tradi

20、tional way of the scene monitoring into the automation monitoring. To provide the customers with the surveillance and control of electronic components over the display directly through the network has become one of the main functions of the electric automation monitoring system. Therefore, how to de

21、velop a set of graphics system which the staff can monitor more conveniently and safely, appear to be particularly urgent and necessary. The function of the graphics system which is an important component of the monitoring function is showing the system information through graphics, forms, multimedi

22、a, and some other ways, so the staff can make decisions after knowing the running state. And the graphics editor, the important component of the graphics system, is used to monitor the production and edit of graphics. The thesis carries on the detailed analysis to the requirements of the graphics sy

23、stem of electric automation control system. To the questions which be mentioned in the requirements, the thesis studies on related technology, and advises to adopt a solution which is based on .Net platform and MVC design pattern. Aiming at the issue of how the system can be extensible and maintaina

24、ble on the design level, the thesis designs the software architecture of the graphics system, and completes the detailed design of the core components by the sequence of view, controller, model and system security. With the key technologies of local refresh, primitive edit and graph-model integratio

25、n, it develops such a graphics system: which could provide a well GUI that users can protract and modify the power system wiring diagram conveniently; which could carry on the lamination management to the graphics; users can customize the use of the primitive equipment according to the scene demand;

26、 which could finish the power system computation parameters input and equipment elements modeling only with the operation of mouse on the wiring diagram; primitive parameters is stored in 山东大学硕士学位论文 the database which has the versatility, including all information that the power system needs. Finall

27、y, design an electrics graphics edit system model which has a clear structure, extensibility, maintainability and reference value. Based on the requirement analysis and detailed design, the thesis realizes the key functions such as rapid refresh of the front view, the mouse visualization operation on the primitive, protrac