面向对象技术在变电站综合自动化前置机软件中的应用.pdfVIP

面向对象技术在变电站综合自动化 前置机软件中的应用 卫华 (天津市电力公司调度交易中心天津300010) [摘要]面向对象技术是目前流行的系统设计开发技术．本文介绍了利用面向对象技术 的变电站综合自动化前置机软件系统的实现方法．结合前置机的特点和需要，提出了前置机 软件系统的模块化设计方案及相应的控制流程图，并给出串口类、101规约类的具体定义及 网络通信类的实现思想．本软件具有扩展性强，维护方便的特点． [关键词] 前置机面向对象101规约串口通信 l 引言 ， 近年来，我国电力工业高速发展，电网规模日益扩大，对变电站、发电厂进行自动化监 控的要求也越来越高。在变电站综合自动化系统中，前置机是最基本和最关键的部分。它的 任务是“上传下达”，即不断地采集场站端的实时运行数据，经处理后送调度中心和实时数 据库、历史数据库；同时将调度中心的调度命令根据电力通信规约下发给场站端。因此，前 置机的软件的设计对提高整个系统的性能有很重要的作用。 面向对象技术的基本思想是将现实世界的实物按其所具有的共同特性进行一定地抽 象，并描述相关的思维和行为。用面向对象技术开发软件显得比较自然，设计出的软件结构 与文体结构有较好的对应，它不仅使得软件容易设计，而且开发到出的软件对问题的变化有 较好的适应性，易于维护。另外，面向对象技术中的数据抽象、封装、继承及多态等机制为 软件的设计与复用带来了便利。 C++语言是一种支持面向对象的优秀程序设计语言，它的三大支柱技术：封装性、继承 性和多态性，充分体现了面向对象思想的精髓。Microsoft公司推出的VisualC++是一个 C++语言开发应用程序的可视化集成开发环境，包含了开发应用程序的工具集。本文通过变 电站综合自动化系统的分析、设计，来阐述面向对象技术在其中的应用。 2前置机软件系统的总体设计 2．1前置机软件系统的模块化设计 ． 前置机软件系统采用模块化设计方法，这些模块包括：主控模块、读写串口端口模块、 网络通信模块、数据库模块和101规约处理模块。各个模块完成相对独立的工作。主控模块 · 70 主要进行相关的初始化工作、线程的创建和撤销及类的实例化，控制和调度整个前置机系统， 使其它模块能够相互协调地工作；数据库模块主要包括系统中所有与数据库有关的控件，和 绝大部分的数据库操作及数据库规则的实现，来完成系统所有与数据库有关的操作和处理， 如采集数据的保存、数据的读取等，为其它模块提供数据库接口；101规约处理模块主要负 责将数据和调度命令按照101规约的格式进行编码或解码，使从调度中心发来的调度命令能 够被场站端的RTU所识别和接收，从RTU采集上来的数据能够发送到调度中心；读写串口端 i 口模块主要通过读取RTIJ通过CAN总线及其通讯控制单元送到前置机USB端口的数据，以及 把调度命令通过前置机USB端口和CAN总线及其通讯控制单元发送到指定的RTU：网络通信 模块是负责与调度中心的点对点通信，一方面将处理过的实时的遥信、遥测数据通过网络送 至咀调度中心，以供显示和处理，另一方面接收调度中心通过去网络发送的调度命令，然后送 到相应的下发数据明理队列，等待处理。前置机处理系统的几个模块虽然相互独立，但它们 通过各自的接口构成一个有机的整体，相互协作，共同完成数据采集等功能。 2．2前置机软件系统的控制流程 。 前置机软件系统的控制流程如图1所示，从图中可以看出系统通过相互之间的配合的具 体情况。首先主控模块进行相关的初始化工作、线程的创建及类的实例化，所创建的两个队 列：发送队列和接收队列。发送队列用来存放调度命令，依据不同的优先级进行排列，调度 命令按照101规约进行数据帧编码后通过读写串口模块发送给各个RTU；接收队列，对采集 上来的数据进行排列，然后逐个进行分析处理后，存入数据库或通过网络通信模块上传给调 度中心。 图1前置机系统的控制流图