（電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化專業(yè)論文）圖形化智能線路工作票系統(tǒng)研究.pdf

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘要 為了適應(yīng)電力企業(yè)現(xiàn)代化管理的需要，依據(jù)電業(yè)安全工作規(guī)程的要求， 工作票制度也是電力系統(tǒng)運(yùn)行管理中的一種行之有效的安全措施。在輸電線路設(shè) 備檢修或試驗(yàn)前，工作人員必須填寫相關(guān)的線路工作票，來(lái)說(shuō)明工作開(kāi)始之前所 必需的安全措施。本文探討了以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為平臺(tái)，研究開(kāi)發(fā)了一種基于面向?qū)ο?思想的線路工作票網(wǎng)絡(luò)流程管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電力線路工作票的信息化管理。系 統(tǒng)方案設(shè)計(jì)采用了圖形技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)， 建立了智能圖形化線路工作票系統(tǒng)。所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)具有很強(qiáng)的實(shí)用性和一定的創(chuàng) 新性，該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、調(diào)試的主體工作已完成，近期將投入試運(yùn)行。 關(guān)鍵字：圖形化專家系統(tǒng)智能線路工作票 a b s t r a c t i no r d e rt oa d a p tt h ed e m a n dt h a tt h ee l e c t r i cp o w e rb u s i n e s se n t e r p r i s em o d e r m i z e s t h em a n a g e m e n t ，b a s i s o fr e q u e s t ，w o r k o r d e r ss y s t e mi sa l s ot h ep o w e rs y s t e mm o v e m e n tm a n a g e m e n ti nak i n do fe f f e c t i v e l y s a f em e a s u r e b e f o r et h et r a n s m i s s i o nl i n ee q u i p m e n t sc h e c kf i xo rt e s t , t h es t a f fm e m b e r m u s tf i l li nt h er e l a t e dt r a n s m i s s i o nl i n ew o r k o r d e r - s h e e t s ，e x p l a i nt h a tt h ew o r ks t a r t s a ne s s e n t i a ls a f em e a s u r e t h ep a p e rh a sd i s c u s s e dt a k i n gt h en e t w o r k i n ga st h ep l a t f o r m ， t h er e s e a r c hh a s d e v e l o p e d o n ek i n db a s e do nt h e o b j e c t - o r i e n t e dt h o u g h t w o r k - o r d e r - s h e e t ss y s t e mo ft r a n s m i s s i o nl i n en e t w o r kf l o wm a n a g e m e n ts y s t e m ，h a s r e a l i z e dw o r k - o r d e r - s h e e t si n f o r m a t i o n i z a t i o nm a n a g e m e n to ft h ep o w e rc i r c u i t t h e s y s t e mp r o je c td e s i g nh a su s e dt h eg r a p ht e c h n o l o g y , t h ee x p e r ts y s t e mt e c h n o l o g y , t h e n e t w o r k i n ga n d t h ed a t ab a n kt e c h n o l o g ya n ds oo nv a n g u a r dt e c h n o l o g y , h a se s t a b l i s h e d t h ei n t e l l i g e n tw o r k o r d e r - s h e e t ss y s t e m d e s i g n so ft h es y s t e mh a st h ev e r ys t r o n g u s a b i l i t ya n dc e r t a i ni n n o v a t i o n ，t h em a i nb o d yo ft h ed e v e l o p m e n ta n dt h ed e b u g g i n gi n t h i ss y s t e mw o r kh a sc o m p l e t e d i nt h en e a rf u t u r ei tw i l l i n v e s tt om o v e g a op i n g ( p o w e rs y s t e ma n di t sa u t o m a t i o n ) d i r e c t e db yp r o f l i ug u o x ia n k e yw o r d s ：n e t w o r kd i a g r a m s ，e x p e r ts y s t e m ，i n t e l l i g e n tw o r k - o r d e r s h e e t s 聲明尸明 本人鄭重聲明：此處所提交的碩士學(xué)位論文配電網(wǎng)電容電流分布式補(bǔ)償方 式的研究，是本人在華北電力大學(xué)攻讀碩士學(xué)位期間，在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研 究工作和取得的研究成果。據(jù)本人所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外， 論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得華北電力大 學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究 所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 學(xué)位論文作者簽名：e l 期：逑：至：里 關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說(shuō)明 本人完全了解華北電力大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：學(xué)校有 權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮 印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文；學(xué)?？稍试S學(xué)位論文被查閱或借閱； 學(xué)?？梢詫W(xué)術(shù)交流為目的，復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文；同意學(xué)校可以用不同 方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。 ( 涉密的學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定) 日期：芝! 墨：! 客 華北電力大學(xué)碩+ 學(xué)位論文 1 1 論文選題意義 第一章緒論 目前，國(guó)家電網(wǎng)公司提出了“一強(qiáng)三優(yōu) ( 即電網(wǎng)堅(jiān)強(qiáng)、業(yè)績(jī)優(yōu)秀、服務(wù)優(yōu)質(zhì)、 資產(chǎn)優(yōu)良) 的奮斗目標(biāo)，電網(wǎng)建設(shè)被提到了前所未有的高度，這既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)， 要求我們輸電工區(qū)必須緊跟時(shí)代步伐，努力實(shí)現(xiàn)管理信息化、生產(chǎn)現(xiàn)代化。電力生 產(chǎn)要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，首要解決的問(wèn)題就是實(shí)現(xiàn)由人工操作向機(jī)械化操作和信息化管 理方向的轉(zhuǎn)變。在電力生產(chǎn)活動(dòng)中，電力線路工作票又分為電力線路第一種工作票、 電力線路第二種工作票和帶電作業(yè)工作票( 以下統(tǒng)稱為線路工作票) 是電力安全生 產(chǎn)的一項(xiàng)關(guān)鍵的保證措施，也是保證電力線路進(jìn)行可靠安全檢修和施工的重要舉 措，更是一項(xiàng)保障線路設(shè)備和工作人員人身安全的重要措施n7 1 。線路停電檢修，首 先要辦理電力線路第一種工作票，然后由電力調(diào)度及相關(guān)變電所完成停電操作后， 檢修或工作人員入工作現(xiàn)場(chǎng)。在電力線路從停電到工作的過(guò)程中，辦理電力線路第 一種工作票是第一道程序，工作票面上有詳細(xì)的工作任務(wù)、工作地點(diǎn)、需停的各臺(tái) 斷路器、隔離開(kāi)關(guān)以及為進(jìn)一步確保安全所掛的接地線位置等。只有一絲不茍地辦 理好線路工作票，才能把事故消滅在萌芽狀態(tài)，才能真正把好安全工作第一關(guān)心1 。 過(guò)去由工作人員手工管理，存在許多問(wèn)題，且極其容易產(chǎn)生人為錯(cuò)誤或延誤，導(dǎo)致 信息不能及時(shí)下達(dá)和反饋，不適應(yīng)國(guó)家電網(wǎng)公司提出的現(xiàn)代化企業(yè)管理模式的要 求。隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，各行各業(yè)都將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到自己的領(lǐng)域中，都把發(fā) 展信息化管理提到重要的位置上。目前變電的工作票研究較多，圖形化的智能線路 工作票的研究還處于起步階段。由于使用線路工作票的相關(guān)單位和部門管理觀念相 對(duì)落后，管理手段比較陳舊，隨著電力部門“減人增效”的開(kāi)展，社會(huì)對(duì)供電可 靠性要求的不斷提高，對(duì)電力線路工作人員的工作效率和反應(yīng)速度提出了更高、更 新的要求。 本文圖形化智能線路工作票管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)目的是為了通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn) 電力系統(tǒng)中的線路工作票的自動(dòng)化生成，提高開(kāi)票的效率和準(zhǔn)確率，從而提高電力 生產(chǎn)安全系數(shù)。同時(shí)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得線路工作票的開(kāi)票、簽發(fā)、審票、許可、 延期、終結(jié)等各環(huán)節(jié)更加快捷、可靠、方便，把人從枯燥的勞動(dòng)中徹底解放出來(lái)， 而且也提高了經(jīng)濟(jì)效益。 1 2 課題研究現(xiàn)狀 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，使得電力系統(tǒng)改變以往傳統(tǒng)的管理和運(yùn)作方式成為可 4 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 能，電力系統(tǒng)工作票的專家系統(tǒng)研究開(kāi)發(fā)也比較活躍。而目前，電力系統(tǒng)中工作票 形成方式主要采用鍵盤輸入為主的文檔輸入方式，只提供輸入界面，無(wú)變電站可視 化接線圖界面，所有工作內(nèi)容以鍵盤輸入為主，和原有的手工寫票方式基本相同， 僅僅將用手寫輸入改為鍵盤輸入而已1 。開(kāi)發(fā)應(yīng)用的一些智能化的工作票系統(tǒng)主要 是變電工作票，線路工作票才剛剛起步。線路工作票，主要與變電站主接線圖和電 網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖有關(guān)，是進(jìn)行電力線路工作的憑證和依據(jù)，是命令的書面形式，也是辦理 工作間斷、轉(zhuǎn)移和終結(jié)手續(xù)的依據(jù)。由于工作票系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性和適用性，現(xiàn)在 一些應(yīng)用技術(shù)難點(diǎn)還沒(méi)有得到根本的解決，規(guī)則庫(kù)和推理機(jī)的完全分離等，以至于 開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)多數(shù)未能進(jìn)行推廣應(yīng)用n 引。 通過(guò)查閱各種資料，現(xiàn)在比較成型的工作票和操作票專家系統(tǒng)，多數(shù)系統(tǒng)采用 合作項(xiàng)目的方式開(kāi)發(fā)，在通用性和適應(yīng)性方面往往考慮不充分，在功能實(shí)現(xiàn)上復(fù)雜、 操作性差，且大多是針對(duì)變電站的，針對(duì)線路工作票的智能化解決方案則是寥寥無(wú) 幾。所以盡管目前開(kāi)發(fā)出的系統(tǒng)都分別解決了不同層次的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，但仍然存在許 多需要改進(jìn)的地方，如：1 ) 推理能力問(wèn)題，推理能力弱使系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)受到限制； 2 ) 實(shí)用性問(wèn)題，工作票自動(dòng)生成后手工修改量較大；3 ) 通用性問(wèn)題，由于系統(tǒng)的開(kāi) 發(fā)面向給定設(shè)備環(huán)境，當(dāng)電力系統(tǒng)中投入新設(shè)備時(shí)，常常不得不對(duì)系統(tǒng)中設(shè)備描述 部分進(jìn)行修改u3 l 。因此，為達(dá)到消除線路工作票管理中顯在的和潛在的弊端，實(shí)現(xiàn) 線路工作票計(jì)算機(jī)信息化管理，研究和開(kāi)發(fā)“圖形化智能線路工作票系統(tǒng) ，提高 線路工作票的嚴(yán)肅性以及執(zhí)行的高效性，成為時(shí)代發(fā)展的需要。 近幾年來(lái)，內(nèi)蒙超高壓公司各部門和各生產(chǎn)班組都己建成內(nèi)部局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了 網(wǎng)絡(luò)資源共享，使不同地點(diǎn)的各部門協(xié)同工作成為現(xiàn)實(shí)，線路工作票可在各班組、 生產(chǎn)技術(shù)組和領(lǐng)導(dǎo)等部門傳輸，縮短工作票填寫、簽發(fā)和許可的時(shí)問(wèn)，提高工作票 的安全性、規(guī)范性。時(shí)代的發(fā)展和現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，改變當(dāng)前線路工作票的使 用現(xiàn)狀成為可能。由于電力線路工作票本身有著復(fù)雜、枯燥、安全性要求高、制度 嚴(yán)格、邏輯性復(fù)雜等特點(diǎn)，因此在本系統(tǒng)中，將通過(guò)面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)和專家知識(shí) 加以實(shí)現(xiàn)。 1 3 本文主要工作 本系統(tǒng)針對(duì)電力生產(chǎn)對(duì)工作票不斷提升的j 下確性、開(kāi)放性和規(guī)范性要求，開(kāi)發(fā) 了一套圖形化智能線路工作票系統(tǒng)，它綜合采用了三層c s 軟件體系結(jié)構(gòu)、o r a c l e 數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼夹g(shù)、數(shù)據(jù)安全控制技術(shù)和專家系統(tǒng)技術(shù)。利用面向?qū)ο蟮某绦?設(shè)計(jì)語(yǔ)言具有的繼承、多態(tài)、封裝等多種優(yōu)良特性，把這一技術(shù)運(yùn)用于線路工作票 的知識(shí)表示和推理機(jī)的實(shí)現(xiàn)，合理抽象出問(wèn)題域的類，將使得工作票專家系統(tǒng)具有 代碼短、易維護(hù)、易修改和易擴(kuò)充的優(yōu)點(diǎn)，增強(qiáng)了系統(tǒng)的通用性。 s 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 本文所做工作如下： ( 1 )通過(guò)對(duì)電力線路工作票制度以及工作票信息化管理相關(guān)文獻(xiàn)的深入學(xué) 習(xí)、理解，明確了采用圖形技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行線路工作票管理系統(tǒng) 開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線； ( 2 )針對(duì)線路工作票信息化管理的實(shí)際需要，結(jié)合最新的信息化發(fā)展水平，進(jìn) 行了數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)邏輯設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)對(duì)開(kāi)發(fā)出的系統(tǒng)測(cè)試，初 步表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、可行； ( 3 ) 基于面向?qū)ο蟮乃枷?，?duì)系統(tǒng)圖元的繪制以及屬性管理進(jìn)行了改進(jìn)，在此 基礎(chǔ)上，較好完成了電網(wǎng)主接線圖繪制功能模塊的編程和測(cè)試等工作； ( 4 )根據(jù)線路一種票、二種票的工程實(shí)際管理要求，參與設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)了線路一 種票、二種票的填寫、簽發(fā)功能模塊；該模塊利用系統(tǒng)內(nèi)建立的專家知識(shí) 庫(kù)，可根據(jù)選定的工作對(duì)象和工作任務(wù)，正確、規(guī)范地自動(dòng)生成所應(yīng)采取 的安全措施列表；可較好地為保證線路工作安全服務(wù)； 在整個(gè)論文期間，通過(guò)自學(xué)，較好地掌握了面向?qū)ο蟆⒖梢暬幊痰募夹g(shù)， 并用d e l p h i 語(yǔ)言，編寫了大量高質(zhì)量應(yīng)用程序，該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、調(diào)試的主體工作已 完成，近期將投入試運(yùn)行。 第二章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)及相關(guān)技術(shù) 2 1 電力線路工作票制度 電力線路工作票又分為第一種工作票( 格式見(jiàn)附錄一) 、第二種工作票( 格式 見(jiàn)附錄二) 和帶電作業(yè)工作票( 格式見(jiàn)附錄三) ，是進(jìn)行電力線路工作的憑證和依 據(jù)，使用工作票的實(shí)質(zhì)是根據(jù)工作票面所填寫的內(nèi)容，核實(shí)安全措施及組織技術(shù)措 施，有目的地開(kāi)展安全作業(yè)。同時(shí)，工作票也是辦理工作間斷、轉(zhuǎn)移和終結(jié)手續(xù)的 依據(jù)。工作票由填寫、簽發(fā)、許可、使用、間斷以及終結(jié)恢復(fù)送電等幾個(gè)環(huán)節(jié)組成， 層層控制，層層落實(shí)，層層監(jiān)督，是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員人身防護(hù)的預(yù)控制措施，著 重于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中對(duì)作業(yè)人員的安全產(chǎn)生危害的危險(xiǎn)點(diǎn)和危險(xiǎn)源的分析和控制， 是為了加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)中的安全管理，促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)安全責(zé)任和安全措施的具體落 實(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化工作安排人和工作小組負(fù)責(zé)人的安全責(zé)任，提高現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員工作 中的自保互保意識(shí)，杜絕違章行為的發(fā)生，從而確保工作人員的人身安全和設(shè)備安 全不受損害 1 9 o 各個(gè)環(huán)節(jié)則分別由工作票簽發(fā)人、工作票負(fù)責(zé)人和工作票許可人根 據(jù)分工共同完成，其重點(diǎn)在于確定工作任務(wù)的注意事項(xiàng)，制定相應(yīng)的安全措施。因 此線路工作票的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理必須要具備良好的角色保密性和實(shí)時(shí)監(jiān)控性。 6 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 輸電線路工作票執(zhí)行程序依據(jù)電業(yè)安全工作規(guī)程( 電力線路部分) 以及關(guān) 于印發(fā)“兩票 執(zhí)行程序和關(guān)于執(zhí)行“作業(yè)安全措施票”的規(guī)定的通知 要求，并結(jié)合工作實(shí)際而制定的規(guī)范性程序和要求執(zhí)行，具體由工作票“三種人 ( 即簽發(fā)人、負(fù)責(zé)人、許可人) 執(zhí)行，工作票簽發(fā)人簽發(fā)工作票，并不得兼任該項(xiàng) 工作的工作負(fù)責(zé)人；工作負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)持有一份工作票，并只能持一張工作票：線路 工區(qū)生產(chǎn)調(diào)度或值班員履行工作票二級(jí)許可制度，交接命令應(yīng)使用錄音電話，并做 好記錄。工作票的流程如圖2 1 所示： 工作票領(lǐng)取 ci r - 作負(fù)責(zé)人提前一天到安慶專責(zé)師處領(lǐng)取) + 工作票使用登記 ( 安全專責(zé)師登記工作票使用情況) + 1 ：作票填寫 ( 工作負(fù)責(zé)人提前一天填寫) + 工作票頒簽發(fā) ( 工作票簽發(fā)人提前一天簽票) ，蘆 。鑫：l 書i f h f 棄 芝羅y 、r 、r 工作票許可( 當(dāng)面或電話) 工作票作廢 上 工作票執(zhí)行 上 f 工作票終結(jié)( 當(dāng)面或電話) 0 工作票整理 工作票審核 、， 上 工作票歸檔、統(tǒng)計(jì)上報(bào)安檢科 圖2 1 工作票執(zhí)行工作流程圖 7 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案 2 2 1 系統(tǒng)技術(shù)路線 根據(jù)線路工作票實(shí)際應(yīng)用需求和其本身的特點(diǎn)，本系統(tǒng)確定采用圖形技術(shù)、專 家系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行線路工作票管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的技術(shù)路線；，具體內(nèi)容包括： ( 1 ) 使用a c t i v e x 圖形控件進(jìn)行變電站主接線、電網(wǎng)主接線圖的繪制，為用 戶提供圖形化的界面，同時(shí)，借助矢量圖，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，為安全措施智能生成?供技術(shù)基礎(chǔ)； ( 2 ) 基于專家系統(tǒng)技術(shù)，構(gòu)建安全措施知識(shí)庫(kù)，在己知工作對(duì)象和工作任務(wù) 的情況下，智能生成工作票中安全措施項(xiàng)，包括線路兩端變電站內(nèi)應(yīng)拉斷路器、隔 離開(kāi)關(guān)、應(yīng)合地刀等： ( 3 ) 使用動(dòng)態(tài)責(zé)任區(qū)控制技術(shù)，確保專家知識(shí)庫(kù)中的數(shù)據(jù)安全，有效防止業(yè) 務(wù)規(guī)則等被有意或無(wú)意刪除； ( 4 ) 知識(shí)庫(kù)與推里機(jī)分離，可較好保證系統(tǒng)能夠源源不斷的吸取專家知識(shí)， 以適應(yīng)線路工作各種安全性防護(hù)要求。 此外，系統(tǒng)在圖元屬性管理等方面，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，從而有效保證系統(tǒng)的 開(kāi)放性，使其有較好的生命力。 2 2 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)構(gòu)想 基于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)目的和主要任務(wù)，根據(jù)電力生產(chǎn)實(shí)際需求，對(duì)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行 了充分調(diào)查和分析后，主要設(shè)計(jì)構(gòu)想如下： 1 界面美觀大方，人機(jī)交互性強(qiáng)，各大功能以導(dǎo)航條形式存在于主登錄界面內(nèi)， 界面間可以相互轉(zhuǎn)換，無(wú)論在哪個(gè)界面都不會(huì)迷失方向，對(duì)特殊要求的功能界面可 以以單獨(dú)方式打開(kāi)。界面內(nèi)以超鏈接方式調(diào)用相應(yīng)功能界面，各界面的功能區(qū)劃分 清晰。 2 用戶登錄：第一步：用a d m i n i s t r a t o r 最高級(jí)別的管理員登陸給第二級(jí)管理員 分配可分配的權(quán)限和可運(yùn)行的權(quán)限，然后利用第二級(jí)管理員登陸給普通用戶分配可 運(yùn)行的權(quán)限，就可以了。當(dāng)然也可以不用第二級(jí)的管理員而直接通過(guò)a d m i n i s t r a t o r 最高級(jí)別的管理員給普通用戶賦予權(quán)限，但是有了第二級(jí)管理員會(huì)使系統(tǒng)操作更安 全。 3 用戶管理：不同用戶進(jìn)行不同操作，根據(jù)用戶的不同角色授予不同的操作和 管理權(quán)限。用戶的權(quán)限就要看他是什么職位他需要什么功能來(lái)分配了。 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 圖2 - 2 用戶登錄流程圖 4 工作票的功能模塊：用戶登錄后可以完成工作票的填寫、簽發(fā)、許可和完工 終結(jié)等各個(gè)環(huán)節(jié)的操作；多種開(kāi)票方式的實(shí)現(xiàn)，諸如手工開(kāi)票、自動(dòng)開(kāi)票、圖形開(kāi) 票及調(diào)用歷史票；經(jīng)過(guò)授權(quán)后，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)票進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)查詢功能 應(yīng)能使用多種查詢方式對(duì)各種工作票信息進(jìn)行查詢，諸如按時(shí)間查詢、按狀態(tài)查詢、 按類型查詢等；能夠進(jìn)行網(wǎng)上傳輸，安全可靠地做出相應(yīng)處理。 2 2 。3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)輸電線路工作票的信息化管理，主要任務(wù)是通過(guò)建立用 戶登錄進(jìn)行工作票的填寫、簽發(fā)、許可、完工和終結(jié)、工作票流程跟蹤、工作票歷 史數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計(jì)分析、系統(tǒng)維護(hù)和更新以及系統(tǒng)用戶管理等九個(gè)功能模塊，實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)目的?；诖?，完成以下目標(biāo)： 1 各種開(kāi)票方式的實(shí)現(xiàn)：手工開(kāi)票、智能開(kāi)票。手工開(kāi)票：允許用戶從開(kāi)票界 面以手工方式開(kāi)出符合用戶要求的線路工作票，當(dāng)然也可以根據(jù)需要附帶相應(yīng)的線 路連接圖，這是最基本目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；智能開(kāi)票：系統(tǒng)可以根據(jù)選中的工作線路，對(duì) 應(yīng)其相應(yīng)的線路圖形上，再結(jié)合系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的開(kāi)票規(guī)則、等自動(dòng)開(kāi)寫出所需類型 的工作票；。 2 系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔δ埽合到y(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治瞿芰?，?dāng)線路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生 變化時(shí)，開(kāi)票規(guī)則只需少量改動(dòng)或不需改動(dòng)，系統(tǒng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治黾纯蛇m應(yīng)網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)的變化。 3 帶有工作票管理功能：系統(tǒng)具有工作票管理的功能，能對(duì)整個(gè)工作票的工作 流程進(jìn)行管理。 9 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和應(yīng)用技術(shù) 2 3 1 面向?qū)ο笏枷?2 3 1 1 面向?qū)ο蟮母拍?“面向?qū)ο?技術(shù)追求的是軟件系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的直接模擬，盡量將現(xiàn)實(shí)世界 中的實(shí)物直接映射到軟件系統(tǒng)的解空間。面向?qū)ο笫前严嗷o(wú)關(guān)聯(lián)系的對(duì)象有效地 集成在一起的軟件方法雎糾。這些對(duì)象都是將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和行為緊密結(jié)合在一起的。這 與傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)方法的將數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和行為分離的模式完全不同。在編程時(shí)，可以將 很多的概念作對(duì)象化處理，如窗體、按鈕、菜單等等。對(duì)象可以是具體的，如文件 系統(tǒng)中某個(gè)文件；也可以是抽象的，如多處理操作系統(tǒng)中的一個(gè)時(shí)序策略表。 ( 1 ) 對(duì)象：現(xiàn)實(shí)生活中，對(duì)象是現(xiàn)實(shí)世界的一個(gè)實(shí)體。在計(jì)算機(jī)世界中，我 們可以把對(duì)象看成是存儲(chǔ)器中一個(gè)可標(biāo)識(shí)的區(qū)域，它能保存固定或可變數(shù)目的數(shù)值 ( 或數(shù)值的集合) 。例如，在本系統(tǒng)中將變電站的所有設(shè)備按照類型歸類，每個(gè)具 體設(shè)備都是類的實(shí)體，即對(duì)象。 ( 2 ) 類：描述了一組具有相同特性( 數(shù)據(jù)元素) 和相同行為( 函數(shù)) 的對(duì)象。 類實(shí)際上就是數(shù)據(jù)類型，例如，浮點(diǎn)數(shù)也有一組特性和行為。區(qū)別在于程序員定義 類是為了與具體問(wèn)題相適應(yīng)，而不是被迫使用已存在的數(shù)據(jù)類型。程序員可以通過(guò) 添加他所需要的新數(shù)據(jù)類型來(lái)擴(kuò)展這個(gè)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，以與具體問(wèn)題相適應(yīng)。 ( 3 ) 類的結(jié)構(gòu)：在客觀世界中有若干類，這些類之間有一定的結(jié)構(gòu)關(guān)系。通常有 兩種主要的結(jié)構(gòu)關(guān)系，即一般一具體結(jié)構(gòu)關(guān)系，整體一部分結(jié)構(gòu)關(guān)系。 一般具體結(jié)構(gòu)稱為分類結(jié)構(gòu)，是“i sa ”關(guān)系。 整體部分結(jié)構(gòu)稱為組裝結(jié)構(gòu)，是“h a sa 關(guān)系。 ( 4 ) 消息：是對(duì)象之間相互請(qǐng)求或相互協(xié)作的途徑，是要求某個(gè)對(duì)象執(zhí)行其 中某個(gè)功能操作的說(shuō)明。通常，我們將發(fā)消息的對(duì)象稱為發(fā)送者，接受消息的對(duì)象 稱為接收者。對(duì)象間的聯(lián)系，只能通過(guò)傳送消息來(lái)進(jìn)行。在面向?qū)ο缶幊讨校?分為兩類：公有消息和私有消息。若有一批消息同屬于一個(gè)對(duì)象，其中有一部分是 由外界對(duì)象直接向它發(fā)送的，這部分稱為公有消息，向本身發(fā)送的那部分消息稱為 私有消息。當(dāng)對(duì)象之間進(jìn)行通信時(shí)只能通過(guò)公有消息來(lái)完成晗3 l 。 2 3 1 2 面向?qū)ο蠹夹g(shù)的特性 ( 1 ) 對(duì)象唯一性每個(gè)對(duì)象都有自身唯一的標(biāo)識(shí)，通過(guò)這種標(biāo)識(shí)，可找到相應(yīng)的 t o 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 對(duì)象。在對(duì)象的整個(gè)生命期中，它的標(biāo)識(shí)都不改變，不同的對(duì)象不能有相同的標(biāo)識(shí)。 ( 2 ) 分類性 分類性是指將具有一致的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)( 屬性) 和行為( 操作) 的對(duì)象抽象成類。一個(gè)類 就是這樣一種抽象，它反映了與應(yīng)用有關(guān)的重要性質(zhì)，而忽略其他一些無(wú)關(guān)內(nèi)容。 任何類的劃分都是主觀的，但必須與具體的應(yīng)用有關(guān)。 ( 3 ) 繼承性 繼承性是面向?qū)ο笙到y(tǒng)的一個(gè)重要的概念。它所表達(dá)的就是一種對(duì)象類之間的 相交關(guān)系。是子類自動(dòng)共享父類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方法的機(jī)制，這是類之間的一種關(guān)系。 在定義和實(shí)現(xiàn)一個(gè)類的時(shí)候，可以在一個(gè)已經(jīng)存在的類的基礎(chǔ)之上來(lái)進(jìn)行，把這個(gè) 已經(jīng)存在的類所定義的內(nèi)容作為自己的內(nèi)容，并加入若干新的內(nèi)容。若類間具有繼 承關(guān)系，則它們之間應(yīng)具有下列幾個(gè)特性： 類間具有共享特征( 包括數(shù)據(jù)和程序代碼的共享) ； 類間具有細(xì)微的差別或新增部分( 包括非共享的程序代碼和數(shù)據(jù)) ； 類間具有層次結(jié)構(gòu)。 繼承所具有的作用有兩個(gè)方面：一方面可以減少代碼冗余；另一方面可以通過(guò) 協(xié)調(diào)性來(lái)減少相互之間的接口和界面。在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，有了封裝機(jī)制以后，對(duì) 象之間只能通過(guò)消息傳遞進(jìn)行通訊；那么繼承機(jī)制的引入是否削弱了對(duì)象概念的封 裝性，繼承和封裝是否矛盾。其實(shí)這兩個(gè)概念并沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的沖突，在面向?qū)ο笙?統(tǒng)中，封裝性主要指的是對(duì)象的封裝性，即將屬于某一類的一個(gè)具體的對(duì)象封裝起 來(lái)，使其數(shù)據(jù)和操作成為一個(gè)整體。在引入了繼承機(jī)制的面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，對(duì)象依 然是封裝的很好的實(shí)體，其它對(duì)象與它進(jìn)行通訊的途徑仍然只有一條，那就是發(fā)送 消息。類機(jī)制是一種靜態(tài)機(jī)制，不管是基類還是派生類，對(duì)于對(duì)象來(lái)說(shuō)，它仍然是 一個(gè)類的實(shí)例，也許是基類的實(shí)例，也許是派生類的實(shí)例，因此繼承機(jī)制的引入絲 毫沒(méi)有影響對(duì)象的封裝性。從另一角度看，繼承和封裝機(jī)制還具有一定的相似性， 它們都是一種共享代碼的手段。繼承是一種靜態(tài)共享代碼的手段，通過(guò)派生類對(duì)象 的創(chuàng)建，可以接受某一消息啟動(dòng)其基類所定義的代碼段，從而使基類和派生類共享 了這一段代碼。而封裝機(jī)制所提供的是一種動(dòng)態(tài)共享代碼的手段，通過(guò)封裝，我們 可將一段代碼定義在一個(gè)類中，在另一個(gè)類所定義的操作中，我們可以通過(guò)創(chuàng)建該 類的實(shí)例，并向它發(fā)送消息而啟動(dòng)這一段代碼，同樣也達(dá)到了共享代碼的目的。 在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中，引入繼承機(jī)制后具有如下優(yōu)點(diǎn)： 能清晰體現(xiàn)相關(guān)類問(wèn)的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系。 能減小代碼和數(shù)據(jù)的重復(fù)冗余度，大大增加程序的重用性。 能通過(guò)增強(qiáng)一致性來(lái)減少模塊間的接口和界面，大大增加程序的易維護(hù)性。 繼承是能自動(dòng)傳播代碼的有力工具。 繼承還是在一些比較一般的類的基礎(chǔ)上構(gòu)造、建立和擴(kuò)充新類的最有效手 1 1 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 段。 在面向?qū)ο笙到y(tǒng)中繼承性不僅作用在對(duì)操作的繼承，還作用在對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容的繼 承，即既具有結(jié)構(gòu)特性的繼承性，又具有行為特性的繼承性。 ( 4 ) 封裝性 在程序設(shè)計(jì)時(shí)，封裝是指將一個(gè)數(shù)據(jù)和與這個(gè)數(shù)據(jù)有關(guān)的操作集合放在一起， 形成一個(gè)能動(dòng)的實(shí)體一對(duì)象，用戶不必知道對(duì)象行為的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，只需根據(jù)對(duì)象提 供的外部特性接口訪問(wèn)對(duì)象即可。因此，從用戶的觀點(diǎn)來(lái)看，這些對(duì)象的行為好像 包含在一個(gè)“黑匣子 里，是隱藏的、看不見(jiàn)的。 從上面的敘述我們看出，封裝應(yīng)該具有下面幾個(gè)條件： 具有一個(gè)清楚的邊界，對(duì)象的所有私有數(shù)據(jù)、內(nèi)部程序( 成員函數(shù)) 細(xì)節(jié)都 被固定在這個(gè)邊界內(nèi)。 具有一個(gè)接口，這個(gè)接口描述了對(duì)象之間的相互作用、請(qǐng)求和響應(yīng)，它就是 消息。 對(duì)象內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)代碼受到封裝殼的保護(hù)，其他對(duì)象不能直接修改本對(duì)象所擁 有的數(shù)據(jù)和代碼。 面向?qū)ο蟮姆庋b性是一種信息隱藏技術(shù)，它使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員能夠清楚表明他 們所提供的服務(wù)，用戶和應(yīng)用程序員則只看見(jiàn)對(duì)象提供的操作功能，看不到其中的 數(shù)據(jù)或操作代碼細(xì)節(jié)。數(shù)據(jù)隱藏允許我們( 類的創(chuàng)建者) 將來(lái)在不破環(huán)用戶代碼( 代 碼使用了該類) 的情況下隨心所欲地修改代碼。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，應(yīng)把對(duì)象的成員盡 可能定義為p r i v a t e ，而只讓接口部分為p u b l i c ，而且總是使用函數(shù)而不是數(shù)據(jù)。如 果類的使用者不需要調(diào)用某個(gè)函數(shù)，就讓這個(gè)函數(shù)成為p r i v a t e 。如果類的一部分要 讓派生類可見(jiàn)，就定義為p r o t e c t e d ，并提供一個(gè)函數(shù)接i ：3 而不是直接暴露數(shù)據(jù)，這 樣，實(shí)現(xiàn)部分的改變將對(duì)派生類產(chǎn)生最小的影響隨】。 對(duì)象的這一封裝機(jī)制的目的在于將對(duì)象的使用者與設(shè)計(jì)者分開(kāi)，使用者不知道 對(duì)象行為實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)，只需用設(shè)計(jì)者提供的協(xié)議命令對(duì)象去做即可。面向?qū)ο笙到y(tǒng) 中的封裝單位為對(duì)象，即主要指對(duì)對(duì)象的封裝意義，它將數(shù)據(jù)和與這個(gè)數(shù)據(jù)有關(guān)的 操作集合封裝在一起，建立了一個(gè)定義良好的接口，這反應(yīng)了抽象數(shù)據(jù)的思想。 ( 5 ) 多態(tài)性( 多形性) 多態(tài)性使指相同的操作或函數(shù)、過(guò)程可作用于多種類型的對(duì)象上并獲得不同的 結(jié)果。不同的對(duì)象，收到同一消息可以產(chǎn)生不同的結(jié)果，這種現(xiàn)象稱為多態(tài)性。它 是面向?qū)ο笙到y(tǒng)中的又一重要特性，它描述的是同一個(gè)消息可以根據(jù)發(fā)送消息對(duì)象 的不同采用多種不同的行為方式。c + + 語(yǔ)言支持兩種多態(tài)性：即編譯時(shí)的多態(tài)性和 運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性。編譯時(shí)的多態(tài)性是通過(guò)使用重載來(lái)實(shí)現(xiàn)的，到底執(zhí)行的哪個(gè)重載 版本在編譯時(shí)就可以知道，所以是相對(duì)靜態(tài)的多態(tài)性。運(yùn)行時(shí)的多態(tài)性是通過(guò)虛函 數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，到底運(yùn)行的是哪個(gè)函數(shù)版本，需要在運(yùn)行時(shí)通過(guò)找出發(fā)送消息的對(duì)象 1 2 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 來(lái)確定，編譯器在編譯時(shí)采用的是動(dòng)態(tài)聯(lián)編手段。 我們知道面向?qū)ο蠹夹g(shù)用抽象特性定義類在知識(shí)表示上是具有自身優(yōu)勢(shì)的，通 過(guò)這一節(jié)的介紹我們可以進(jìn)一步看到面向?qū)ο笙到y(tǒng)的幾大特點(diǎn)使得知識(shí)擴(kuò)充具有 極大的方便性。因此本文介紹的線路工作票智能開(kāi)票系統(tǒng)的知識(shí)表示選擇了面向?qū)?象技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2 3 2 主要應(yīng)用技術(shù) 2 3 2 1 三層c s 結(jié)構(gòu)技術(shù) 所謂三層體系結(jié)構(gòu)，是在客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)之間加入了一個(gè)中間層，也叫組件層。 中間件作為構(gòu)造三層結(jié)構(gòu)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)，提供了以下主要功能：負(fù)責(zé)客戶機(jī) 與服務(wù)器、服務(wù)器與服務(wù)器間的連接和通信：實(shí)現(xiàn)應(yīng)用與數(shù)據(jù)庫(kù)的高效連接；提供 一個(gè)三層結(jié)構(gòu)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、部署和管理的平臺(tái)。這里所說(shuō)的三層體系，不是 指物理上的三層，不是簡(jiǎn)單地放置三臺(tái)機(jī)器就是三層體系結(jié)構(gòu)，也不僅僅有b s 應(yīng) 用才是三層體系結(jié)構(gòu)，三層是指邏輯上的三層，即使這三個(gè)層放置到一臺(tái)機(jī)器上引。 三層體系的應(yīng)用程序?qū)I(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問(wèn)、合法性校驗(yàn)等工作放到了中間層進(jìn)行 處理。完善的三層結(jié)構(gòu)的要求是：修改表現(xiàn)層而不用修改邏輯層，修改邏輯層而不用 修改數(shù)據(jù)層。使用三層結(jié)構(gòu)主要是使項(xiàng)目結(jié)構(gòu)更清楚，分工更明確，而且其擁有分 布性強(qiáng)、維護(hù)方便、開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單且共享性強(qiáng)、總體擁有成本低等特點(diǎn)，這就有利于后 期的維護(hù)和升級(jí)三層結(jié)構(gòu)包含：表示層( u s l ) ，業(yè)務(wù)邏輯層( b l l ) ，數(shù)據(jù)訪問(wèn)層 ( d a l ) 盯1 。其相應(yīng)的結(jié)構(gòu)圖如2 4 所示： _ a p p li e a ti o n s e r v e r 圖2 4 三層c s 結(jié)構(gòu)圖 ( 1 ) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層：主要是對(duì)原始數(shù)據(jù)( 數(shù)據(jù)庫(kù)或者文本文件等存放數(shù)據(jù)的形 式) 的操作層，而不是指原始數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)，是對(duì)數(shù)據(jù)的操作，而不是數(shù)據(jù)庫(kù)， 具體為業(yè)務(wù)邏輯層或表示層提供數(shù)據(jù)服務(wù) ( 2 ) 業(yè)務(wù)邏輯層：主要是針對(duì)具體的問(wèn)題的操作，也可以理解成對(duì)數(shù)據(jù)層的操作， 對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯處理，如果說(shuō)數(shù)據(jù)層是積木，那邏輯層就是對(duì)這些積木的搭建。主 要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)層的操作，也就是說(shuō)把一些數(shù)據(jù)層的操作進(jìn)行組合。 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 ( 3 ) 表示層：主要對(duì)用戶的請(qǐng)求接受，以及數(shù)據(jù)的返回，為客戶端提供應(yīng)用程序 的訪問(wèn)。一般表示w e b 方式，也可以表示成w i n f o r m 方式，w e b 方式也可以表現(xiàn) 成：a s p x ，如果邏輯層相當(dāng)強(qiáng)大和完善，無(wú)論表現(xiàn)層如何定義和更改，邏輯層都能完善 地提供服務(wù)。 之所以采用三層結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠溆幸韵路矫娴膬?yōu)勢(shì)： 首先，通過(guò)將整個(gè)系統(tǒng)分為不同的邏輯塊，大大降低了應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和維護(hù)的 成本。三層結(jié)構(gòu)將表示部分和業(yè)務(wù)邏輯部分按照客戶層和應(yīng)用服務(wù)器相分離，客戶 端和應(yīng)用服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間的通信以及異構(gòu)平臺(tái)之間的數(shù)據(jù) 交換等都可以通過(guò)中問(wèn)件或者相關(guān)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫(kù)或者應(yīng)用服務(wù)器的業(yè)務(wù)邏 輯改變時(shí)，客戶端并不需要改變，反之亦然，從而大大提高了系統(tǒng)模塊的復(fù)用性， 縮短了開(kāi)發(fā)周期，降低了維護(hù)費(fèi)用。 其次，系統(tǒng)的擴(kuò)展性大大增強(qiáng)。模塊化使得系統(tǒng)很容易在縱向和水平兩個(gè)方向 拓展：一方面可以將系統(tǒng)升級(jí)為更大、更有力的平臺(tái)，另一方面也可以適當(dāng)增加規(guī) 模來(lái)增強(qiáng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。由于擺脫了系統(tǒng)同構(gòu)性的限制，使得分布數(shù)據(jù)處理成為 可能。對(duì)未來(lái)的系統(tǒng)性能提升需求，僅需加入不同的層的服務(wù)節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)即可平滑 進(jìn)行擴(kuò)展。 第三，系統(tǒng)的可維護(hù)能力大大增強(qiáng)。三層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用使邏輯層的變動(dòng)可以簡(jiǎn)單 的在應(yīng)用服務(wù)器上的升級(jí)調(diào)整，即可完成應(yīng)用系統(tǒng)的更新。無(wú)需像c s 程序一樣， 每個(gè)工作站的程序升級(jí)更新一樣麻煩。三層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，系統(tǒng)的未來(lái)升級(jí)僅需在應(yīng) 用服務(wù)器端進(jìn)行集中維護(hù)。 第四、系統(tǒng)具有可靠性。三層結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，可平滑將系統(tǒng)結(jié)構(gòu)升級(jí)成為集群結(jié) 構(gòu)，使系統(tǒng)具有非常高的穩(wěn)定性，單節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)災(zāi)難不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)完整性和持 續(xù)運(yùn)行時(shí)間造成影響。 第五、系統(tǒng)具有較高性價(jià)比。系統(tǒng)邏輯計(jì)算部份集中部署于高性能的應(yīng)用服務(wù) 器上，使系統(tǒng)具有非常高的計(jì)算性能，減少對(duì)客戶機(jī)的機(jī)器成本。 結(jié)合工作票系統(tǒng)的需要易維護(hù)、可靠性高、集中分布式運(yùn)行等特點(diǎn)，我們采用 三層c s 結(jié)構(gòu)，即三層g u i 模式的體系結(jié)構(gòu)?？蛻舳诉\(yùn)行時(shí)，客戶端c l i e n t 將指 令發(fā)往服務(wù)器s e r v e r ，s e r v e r 將處理結(jié)果送回c l i e n t ，這樣就實(shí)現(xiàn)了分布處理機(jī)制， 減少了網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)拈_(kāi)銷，提高了應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行效率，此外三層結(jié)構(gòu)便于系統(tǒng)的 維護(hù)和升級(jí)埋副。 2 3 2 2o r a c l e 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)是m i s 的基礎(chǔ)和核心。一個(gè)信息系統(tǒng)的各子系統(tǒng)能否有機(jī)地結(jié)合在一起， 形成多層次綜合處理地能力，關(guān)鍵在于數(shù)據(jù)庫(kù)，在于數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)是否合理有效。 1 4 華北電力大學(xué)碩+ 學(xué)位論文 隨著傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)日趨成熟、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴(kuò)充， 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用已經(jīng)普遍建立于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之上。集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有它的不足：數(shù)據(jù) 按實(shí)際需要已在網(wǎng)絡(luò)上分布存儲(chǔ)，再采用集中式處理，勢(shì)必造成通信開(kāi)銷大；應(yīng)用 程序集中在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行，一旦該計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，則整個(gè)系統(tǒng)受到影響，可 靠性不高；集中式處理引起系統(tǒng)的規(guī)模和配置都不夠靈活，系統(tǒng)的可擴(kuò)充性差。在 這種形勢(shì)下，集中式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的“集中計(jì)算 概念必然向“分布計(jì)算 概念發(fā)展 c 1 8 o 分散的選擇方案就是分布式數(shù)據(jù)處理( d d p ) 方案。分布式數(shù)據(jù)處理不僅是一種 技術(shù)上的概念，也是一種結(jié)構(gòu)上的概念。分布式數(shù)據(jù)處理的概念是建立在集中和分 散這兩種信息服務(wù)都能實(shí)現(xiàn)的原則基礎(chǔ)上的。集中分散的問(wèn)題歸結(jié)起來(lái)就是建立 綜合的信息系統(tǒng)( 集中) 和對(duì)用戶服務(wù)( 分散) 這兩者結(jié)合的問(wèn)題，規(guī)模的大小已不再 是爭(zhēng)論點(diǎn)心引。從理論上來(lái)說(shuō)，分布式數(shù)據(jù)處理將這兩個(gè)領(lǐng)域能最好地結(jié)合在一起。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不僅能連接到所有的業(yè)務(wù)領(lǐng)域，而且能致力于各業(yè)務(wù)領(lǐng)域的應(yīng)用。由于 所有的分布式系統(tǒng)都用一個(gè)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)在一起，所以信息系統(tǒng)的綜合也就很容易實(shí)現(xiàn) 了。應(yīng)該認(rèn)識(shí)到分布式處理系統(tǒng)會(huì)具有較高的運(yùn)行效率，因?yàn)槠渲心硞€(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 的失效并不危及整個(gè)公司的工作。事實(shí)上，在一個(gè)設(shè)計(jì)周到的分布式數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 中，任何一個(gè)計(jì)算機(jī)子系統(tǒng)都能用來(lái)使整個(gè)系統(tǒng)正常工作。 在分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)存放在邏輯上統(tǒng)一但地理上分布在不同位置的數(shù) 據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)庫(kù)之間可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)n7 1 。由于數(shù)據(jù)庫(kù)分布在不同的位置， 數(shù)據(jù)的訪問(wèn)和管理變得非常復(fù)雜。在設(shè)計(jì)時(shí)，要合理選擇數(shù)據(jù)存放的位置要從以下 幾個(gè)方面來(lái)考慮：( 1 ) 每一個(gè)位置發(fā)出的事務(wù)數(shù)量；( 2 ) 每一個(gè)結(jié)點(diǎn)使用的數(shù)據(jù)量( 包 括表) ；( 3 ) 網(wǎng)絡(luò)的性能與可靠性；( 4 ) 各個(gè)結(jié)點(diǎn)的速度和硬盤容量；( 5 ) 結(jié)點(diǎn)或者鏈 路不可用時(shí)結(jié)點(diǎn)與鏈路的路由選擇；( 6 ) 對(duì)表之間引用完整性的需要。在數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè) 計(jì)時(shí)要綜合考慮以上各種因素，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將數(shù)據(jù)合理分布到各個(gè)節(jié)點(diǎn) 上。 o r a c l e 是一個(gè)功能強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛的大型分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，具有分布性、 邏輯整體性、分布式計(jì)算、透明訪問(wèn)、均衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和可靠性較高的特性，它對(duì)分 布式事務(wù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)有很強(qiáng)的處理能力，提供了一套有效的機(jī)制來(lái)保證數(shù)據(jù)的一致 性、完整性和安全性。 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)已經(jīng)成為信息處理學(xué)科的重要領(lǐng)域，正在迅速發(fā)展之中，原 因基于以下幾點(diǎn)： ( 1 ) 它可以解決組織機(jī)構(gòu)分散而數(shù)據(jù)需要相互聯(lián)系的問(wèn)題。比如銀行系統(tǒng)，總 行與各分行處于不同的城市或城市中的各個(gè)地區(qū)，在業(yè)務(wù)上它們需要處理各自的數(shù) 據(jù)，也需要彼此之間的交換和處理，這就需要分布式的系統(tǒng)。 ( 2 ) 如果一個(gè)組織機(jī)構(gòu)需要增加新的相對(duì)自主的組織單位來(lái)擴(kuò)充機(jī)構(gòu)，則分布 1 5 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以在對(duì)當(dāng)前機(jī)構(gòu)影響最小的情況下進(jìn)行擴(kuò)充。 ( 3 ) 均衡負(fù)載的需要。數(shù)據(jù)的分解采用使局部應(yīng)用達(dá)到最大，這使得各處理機(jī) 之間的相互干擾降到最低。負(fù)載在各處理機(jī)之間分擔(dān)，可以避免臨界瓶頸。 ( 4 ) 當(dāng)現(xiàn)有機(jī)構(gòu)中已存在幾個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，而且實(shí)現(xiàn)全局應(yīng)用的必要性增加時(shí)， 就可以由這些數(shù)據(jù)庫(kù)自下而上構(gòu)成分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。 綜合內(nèi)蒙古超高壓公司與子部門地域的分布性，本系統(tǒng)采用o r a c l e 分布式數(shù) 據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。在公司建立數(shù)據(jù)中心，在不同子部門( 兩個(gè)輸電工區(qū)) 分別設(shè)立數(shù)據(jù)庫(kù) 服務(wù)器，用以存儲(chǔ)具體部門的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，依靠數(shù)據(jù)庫(kù)本身的數(shù)據(jù)復(fù)制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各 數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)刷新、同步。 第三章a c t i v e 圖形控件在系統(tǒng)中的應(yīng)用 這部分的功能主要是生成可操作的圖形界面。在進(jìn)入圖形編輯界面后，用戶可 以新建或者編輯已有的圖形。并且這里繪制的圖形會(huì)為后續(xù)的線路工作票模塊中的 圖形開(kāi)票提供服務(wù)； 本文采用v c 對(duì)a c t i v e x 圖形控件進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)化的圖例以及 豐富的圖形元件屬性配置，繪制出標(biāo)準(zhǔn)化的各種元件，乃至變電站主接線圖和電網(wǎng) 結(jié)構(gòu)圖，滿足直觀展示電網(wǎng)運(yùn)行狀況、數(shù)形結(jié)合查詢?cè)O(shè)備臺(tái)帳、運(yùn)行參數(shù)信息的要 求，提供線路工作票的智能圖形化開(kāi)票功能。 3 1a c t j v o 控件的簡(jiǎn)介 a c t i v e x 是m i c r o s o f t 對(duì)于一系列策略性面向?qū)ο蟪绦蚣夹g(shù)和工具的稱呼，組 件技術(shù)包括自動(dòng)化服務(wù)器、自動(dòng)化控制器、控件、c o m 對(duì)象、文檔和容器，其中主 要的技術(shù)是組件對(duì)象模型( c o m ) 。c o m 是一種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，它是由微軟公司創(chuàng)建，具 有使多個(gè)應(yīng)用程序或組件對(duì)象協(xié)同工作并相互通信的能力。c o m 組件是遵循c o m 規(guī) 范編寫、以w i n 3 2 動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)( d l l ) 或可執(zhí)行文件( e x e ) 的形式發(fā)布的可執(zhí)行的 二進(jìn)制代碼。遵循c o m 的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，使組件與應(yīng)用、組件與組件之間可以相互操作， 極其方便地建立可伸縮的應(yīng)用系統(tǒng)比4 1 。 a c t i v e x 是一種用于i n t e r n e t 的對(duì)象鏈接與嵌入技術(shù)( o l e ) ，其目標(biāo)是提供一 種與操作系統(tǒng)平臺(tái)無(wú)關(guān)、與機(jī)器平臺(tái)無(wú)關(guān)的，可以在應(yīng)用程序之間互相訪問(wèn)對(duì)象的 機(jī)制，它是操作系統(tǒng)平臺(tái)級(jí)上對(duì)面向?qū)ο蠓椒ǖ闹С謓 引。接口是該技術(shù)的基礎(chǔ)，它 是應(yīng)用程序之間對(duì)象互相訪問(wèn)的唯一途徑。a c t i v e x 技術(shù)提供了很多優(yōu)異特性支持， 例如，支持復(fù)合文檔，各個(gè)a c t i v e x 服務(wù)器的文檔可以一起存儲(chǔ)；支持分布式的應(yīng) 1 6 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 用，通過(guò)分布式組件對(duì)象模型，用戶的程序可以分布運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)( 例如i n t e r n e t ) 上；任何支持a c t i v e x 的開(kāi)發(fā)環(huán)境都可以使用分發(fā)的a c t i v e x 控件，應(yīng)用這種技術(shù) 可以大大擴(kuò)展軟件的應(yīng)用范圍 1 8 o 從工程的角度看，a c t i v e x 控件在應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面具有以下特點(diǎn)： ( 1 ) a c t i v e x 控件與開(kāi)發(fā)的工具語(yǔ)言無(wú)關(guān)。開(kāi)發(fā)人員可以根據(jù)需要和愛(ài)好選擇特 定語(yǔ)言工具實(shí)現(xiàn)控件的開(kāi)發(fā)。 ( 2 ) 通過(guò)接口有效保證了控件的復(fù)用性。一個(gè)控件具有若干個(gè)接口，每個(gè)接口 代表控件的某個(gè)屬性或方法。其它控件或應(yīng)用程序可以設(shè)置或調(diào)用這些屬性和方法 來(lái)進(jìn)行特定的邏輯處理。控件和應(yīng)用程序的連接是通過(guò)其接口實(shí)現(xiàn)的。負(fù)責(zé)集成的 開(kāi)發(fā)人員無(wú)須了解控件的功能是如何實(shí)現(xiàn)的，而只須創(chuàng)建控件對(duì)象與其接口建立連 接。 ( 3 ) a c t i v e x 控件運(yùn)行效率高、便于使用和管理。因?yàn)榭丶嵌M(jìn)制代碼，比 a s p 腳本運(yùn)行效率高，所以核心的商務(wù)邏輯計(jì)算任務(wù)必須由控件來(lái)負(fù)責(zé)，a s p 腳本 只起組裝控件的角色。而且控件在網(wǎng)絡(luò)上的位置可被透明地分配，控件和使用它的 程序既能在同一進(jìn)程中運(yùn)行，也可在不同進(jìn)程或不同機(jī)器上運(yùn)行，控件之間是相互 分離和獨(dú)立的。 本文設(shè)計(jì)的圖形平臺(tái)基于a c t i v e 控件開(kāi)發(fā)，具備諸多優(yōu)點(diǎn)：一是控件可以嵌 于程序，減少了計(jì)算機(jī)內(nèi)存的使用；二是控件具備可適用于多個(gè)開(kāi)發(fā)環(huán)境，可隨網(wǎng) 絡(luò)發(fā)布等特點(diǎn)；三是重用性高，減少了繁雜的代碼設(shè)計(jì)，便于系統(tǒng)擴(kuò)充。而圖形平 臺(tái)功能模塊較多，要求系統(tǒng)有很好的擴(kuò)展性，因此采用a c t i v e x 技術(shù)適用于圖形平 臺(tái)的開(kāi)發(fā)，從而較好的滿足電力生產(chǎn)信息管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的需要。 a c t i v e x 圖形控件是一套完全基于c + + 開(kāi)發(fā)的o c x 組件，它提供了非常豐富的 功能，如： ( 1 ) 提供了一套非常簡(jiǎn)單而且統(tǒng)一的修改單個(gè)或者多個(gè)組件的基本屬性的方 法： ( 2 ) 組件的組合與分解，并支持組件移動(dòng)、拉伸、旋轉(zhuǎn)，組件的鎖定與解鎖； ( 3 ) 打印、打印預(yù)覽以及輸出到圖像，以及支持自適應(yīng)固定打印頁(yè)大小和自定 義頁(yè)面大小設(shè)計(jì)模式； ( 4 ) 繪制直線、曲線、矩形、橢圓、自由曲線、多邊形，添加文本、以及圖片 等，并能為圖形定制背景組件； ( 5 ) 創(chuàng)建對(duì)象之間的連接，并支持組件與組件之間進(jìn)行直線、曲線、折線等自 由連接； ( 6 ) 屏幕放大、縮小，提供按頁(yè)面寬、高放大，按圖形選擇組放大等功能； ( 7 ) 無(wú)限制的撤消和重做( u n d o r e d o ) ； ( 8 ) 多種標(biāo)準(zhǔn)單位自由轉(zhuǎn)換包括( 英寸、f e e t 、y a r d s 、毫米、厘米以及像素點(diǎn) 1 7 華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 等) 。 3 2 圖元的設(shè)計(jì)與控制 圖元的繪制本質(zhì)就是要用鏈表記錄每個(gè)線、弧、圓和矩形等的基本畫筆、畫刷 屬性，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)用圖形元素的基本畫法來(lái)完成各種圖元以至整個(gè)圖形的 繪制的。從人工智能的觀點(diǎn)出發(fā)，需要對(duì)研究對(duì)象的概念進(jìn)行充分的抽象和概括， 線路工作票系統(tǒng)主要面臨的對(duì)象是變電站一次接線圖和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖，接線圖則由各 個(gè)電氣元件以及它們之間的連接關(guān)系組成。所以對(duì)電氣圖元的抽象，是建立線路工 作票系統(tǒng)的基礎(chǔ)。在分析和借鑒以往開(kāi)發(fā)圖元方法的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮?技術(shù)，把元件以類的形式封裝起來(lái)，用元件類的屬性來(lái)描述元件的特性，通過(guò)調(diào)用 元件類的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)元件的操作。通過(guò)采用標(biāo)準(zhǔn)化的圖例及圖元屬性配置，可較 好保證各基層單位繪制出的變電站主接線圖和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖滿足標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化要 求，從而為圖形開(kāi)票提供基礎(chǔ)。 3 2 1 圖形元件設(shè)計(jì) 基于面向?qū)ο蟮膱D元設(shè)計(jì)是一套面向用戶、完全開(kāi)放性設(shè)計(jì)的圖元繪制平臺(tái)， 該平臺(tái)設(shè)計(jì)的圖元具有內(nèi)置連接關(guān)系，繪制的接線圖自動(dòng)具備拓?fù)潢P(guān)系，以及圖元 與設(shè)備的信息關(guān)聯(lián)。同時(shí)，本系統(tǒng)采用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，元件類的全部屬性信息被存 儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，調(diào)用不同的元件類可從數(shù)據(jù)庫(kù)中直接讀取，而加入新的元件類時(shí)， 也只需在數(shù)據(jù)庫(kù)中增加相應(yīng)的屬性信息，而不需改變程序。 華北電力大學(xué)碩七學(xué)位論文 圖3 1 圖元繪制流程 按本文對(duì)圖元的設(shè)計(jì)思路，其繪制流程如圖3 1 所示。其組成部分如下： ( 1 ) 基本圖形：直線、標(biāo)注直線、水平豎直直線、折線、圓弧、自由曲線、橢 圓、矩形、園角矩形、繪制封閉多邊形。圖形元件就是指由這些基本圖形繪制而成 的組合圖形。 ( 2 ) 操作屬性：是指畫圖過(guò)程中應(yīng)該會(huì)用到的操作，依次有：置畫布大小、頁(yè) 面設(shè)置、打印、全選、剪切、復(fù)制、粘貼、刪除、恢復(fù)、重做、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)、對(duì)其到 網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)、?？奎c(diǎn)是否可見(jiàn)、設(shè)置?？奎c(diǎn)、標(biāo)簽、插入表格、設(shè)置頁(yè)面背景、直線連 接線、移動(dòng)畫布、放大、縮小、放大選擇區(qū)( 附帶放大規(guī)模) 等屬性，有了這些屬 性就可以很方便地繪制所需要的圖元。 ( 3 ) 圖元的基本操作：這是指對(duì)編輯和繪制好的圖元進(jìn)行操作，包括有：返回、 添加、修改、刪除、保存、取消、審核、超級(jí)口令、截取圖片，并配有相應(yīng)的圖標(biāo)， 編輯好圖元后，點(diǎn)擊相應(yīng)的操作圖標(biāo)便可與數(shù)據(jù)庫(kù)建立鏈接。 ( 4 ) 設(shè)備組件小類：指在大類的所屬下選擇更具體的小類所屬，依據(jù)所選的設(shè) 1 9 華北電力人學(xué)碩士學(xué)位論文 備大類不同，設(shè)備小類也有所不同。比若選中的設(shè)備大類為“二次組件”，則設(shè)備 小類