专利名称：综合监控跨平台组态人机界面系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种人机界面系统，尤其是涉及一种应用于轨道交通的综合监 控系统的人机交互体系，属于轨道交通系统控制领域。
背景技术：
随着国内城巿轨道交通的迅速发展，各种自动化技术在地铁机电设备管理 上得到了广泛应用。早期地铁的各机电系统比如环境监控系统、火灾监控系统、 供电系统、视频监控系统、广播控制系统、售检票系统、安全门系统、门禁系 统等等， 一般是分立设置，独立管理，各系统有自己的人机界面系统。存在着 系统间软硬件平台参差不齐，系统结构及通信协议种类繁杂，系统资源共享困难 以及各系统硬件设备配置重复，不利于维护管理等缺点。
随着自动化技术的发展，越来越多的地铁线路开始考虑和实施综合监控系 统，通过综合监控系统统一的软硬件平台，统一的人机交互界面，实现资源共享， 互联互通，有利于紧急情况下的事件处理,提高地铁整体运营调度管理水平。
统一的人机交互界面，则要求人机界面系统能够灵活展现地铁各子系统的 数据信息、实时信号，完成各种子系统的功能操作。这就要求人机界面系统必 须能够满足这些需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供 一种地铁各子系统统 一 的软硬件平台， 统一的用户操作界面，实现资源共享，互联互通的需求。
为解决上述技术问题，本发明提供一种综合监控跨平台组态人机界面系统， 包括服务器和工作站,所述服务器和工作站内安装有操作系统，并设置人机界面 系统框架，所述人机界面系统框架的界面其特征在于所述人机界面系统框架
为MVC架构，支持Unix、 Linux、 Windows操作系统，还包括封装一套图形交互 控件的图形控件模块；以继承方式封装一套基本的图形对象的图形组件模块；
3脚本引擎系统，所述脚本引擎系统包括用于解析脚本、驱动脚本扩展功能库、 动态执行脚本的脚本引擎模块和用于访问实时库、历史数据库、判断权限的脚 本扩展模块。
本发明所达到的有益效果
本发明的综合监控跨平台组态人机界面系统，可以支持多种操作系统，通 过脚本和控件灵活组态出各种系统界面，支持地铁各机电系统信息的显示和操 作控制，实现了资源共享，互联互通的需求，解决了综合监控系统混合平台、异 构平台的硬件平台问题。
图1为综合监控跨平台组态人机界面系统的架构图； 图2为人机界面系统脚本引擎系统的组成结构图； 图3为人机界面系统组态的工作流程图； 图4为人机界面系统运行环境的数据流图。
具体实施例方式
下面详细介绍各部分的实现方式
图1为综合监控跨平台组态人机界面系统的架构图。本发明采用成熟的跨 平台支撑软件Qt和CORBA组件技术，Qt是一套跨平台的界面库，屏蔽了绝大部 分与特定操作系统相关的接口， CORBA组件保证了网络调用的与平台无关性；釆 用标准0++语言，面向对象技术，标准0++的移植性很好，在不同操作系统下都 具有良好的兼容性，与操作系统相关的操作，如文件搡作、目录操作、绘图操 作、网络通讯等均被封装在公共的模块库当中，对上层软件来说是透明的，不 关心的，这样实现一套软件代码，在不同平台各自编译。在各个操作系统平台 上软件界面完全一致，用户操作方式完全一致。
图形组件模块釆用继承方式封装了一套基本的图形对象，包括折线、矩形、 多边形、圆(弧)、文字、位图等，每种对象都继承于一个最基本的公共的元对 象，继承了其最基本的颜色、位置等基本属性，而且每类对象又封装了自己特 殊的属性和方法。基本对象可以通过组合的方式组成各种复杂的图形符号，表示地铁各个专业系统的设备符号。
图形控件模块封装了一套图形交互控件，包括文本输入框、按钮、组合框、 单选框、复选框、标尺、虛拟表记、表格、曲线、菜单、工具条等，每种对象 都继承于一个最基本的公共的元对象，继承了最基本的线色、线型、填充色、 位置等基本属性，每类对象又封装了自己特殊的事件和信号，可以定义相应的 脚本，从而可以接受或响应用户界面操作的动作。
图2为人机界面系统脚本引擎系统的组成结构图。脚本引擎系统包括一个
脚本引擎模块，该模块符合ECMA-262标准、釆用标准0++语言、面向对象技术 完成的可跨平台的模块。脚本引擎模块是一个非常重要的部分，其主要作用为 (1)解析脚本；(2)驱动脚本扩展功能库；(3)动态执行脚本。脚本引擎系统 还封装了一个功能完善的脚本扩展功能模块，通过扩展功能模块脚本可以调用 系统几乎所有的功能。所述脚本扩展功能模块封装了 GD0、 Me、 GApi、 WndMng 四个模块，GD0模块用于对平台实时库、商用库、系统权限的调用；Me模块用 于对人机界面系统自身功能的调用；GApi模块用于提供系统常用的公共函数； WruiMng模块用于对界面窗口的管理，脚本扩展功能模块包含了综合监控系统平 台的大部分功能，例如，访问实时库、历史数据库，判断权限等，通过脚本可 以极大的丰富界面交互的功能。
本发明人机界面系统框架采用MVC设计架构，釆用Qt界面库，标准0++语 言实现的跨平台框架，基于MVC设计架构，即一种数据模型、多种视图展现方 式，该框架具有组态设计和实时运行两种运行模块。
(1) 系统组态模块
本发明中，人机界面系统在组态运行环境下，可以新建、修改一幅界面。 在系统提供的绘图工具箱中，可以选取任意基本图形对象，以及交互控件，将 他们组合成用户需要关心的画面，可以在属性框中修改、设置这些图形对象的 属性，并设置脚本来定义某个对象的复杂行为，再与系统数据库进行关联。
(2) 系统实时运行模块
组态完成后的画面在系统实时运行状态下，可以直观的展示各专业子系统的实时数据，设备状态，告警信息，搡作人员通过这个界面可以进行遥控、桂 牌、模式控制、联动控制、时间表控制、视频、语音控制等各专业操作。
下面是本发明的一个实际案例的实施方式，包括了釆用本发明的方法实现 的一个具体的地铁综合监控系统多子系统统一界面，灵活组态的过程。
一种地铁综合监控项目，包含环境监控系统、火灾监控系统、供电系统、 视频监控系统、广播控制系统、售检票系统、安全门系统、门禁系统等子系统，
综合监控系统硬件组成包括服务器采用Sun公司的Sun Fire X4200服务器，工 作站采用IBM的Think Center A52 PC机。这是一个典型的Unix/Windows混合 操作系统平台。
首先是人机界面组态，即通过人机界面组态工具实现地铁各专业子系统的 用户界面
第一步根据地铁各专业子系统的要求，利用本人机界面系统制作各专业设 备符号。
第二步根据地铁各专业子系统的要求，利用本人机界面系统组态各专业子 系统的监控界面，设计界面统一的布局方式，设计设备操作面板。并且通过编 写脚本来控制界面上各种控件的行为和动作。
最后将界面上的设备符号与数据库中的实时数据进行关联。
图3是人机界面系统组态的工作流程图。在系统组态界面，根据各专业子
系统的实际需求，绘制各种图形符号，操作面板，放置各种组态控件，并且通 过编写脚本来控制界面上各种控件的行为和动作，并且每一类对象已经封装了
常用的标准的响应事件和函数，脚本可以接收这些标准事件，定义特定的处理 函数，从而组态出各专业的用户界面。通过工具栏控件组态出各车站导航栏和 各专业子系统的导航栏，以及通用操作面板和告警窗。
图4为人机界面系统运行环境的数据流图，组态完成之后，用户界面就可以 部署到操作员工作站，进入人机界面系统运行环境
在系统运行环境下，人机界面系统实时获取整个监控系统的运行信息，并 且接受变化报文，通过界面的文字、形状、颜色、闪烁、报警等丰富的展现方 式快速反应监控系统的运行状况，组态好的界面可以完成各种灵活的人机交互
6功能，既可以显示监控系统中的各种实时信息、历史数据，也可以响应操作人 员的操作指令，并调用系统功能，完成监控系统各专业子系统的控制功能。
本发明解决了综合监控系统混合平台、异构平台的硬件平台问题，该人机 界面系统具有的灵活组态能力很好的实现了地铁各个专业子系统的应用功能。
上述实施例不以任何形式限制本发明，凡釆用等同替换或等效变换的方式 所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。
权利要求
1. 一种综合监控跨平台组态人机界面系统，包括服务器和工作站，所述服务器和工作站内安装有操作系统，并设置人机界面系统框架，所述人机界面系统框架其特征在于所述人机界面系统框架为MVC架构，支持Unix、Linux、Windows操作系统，还包括以继承方式封装一套基本的图形对象的图形组件模块，用于表示地铁各个专业系统的设备符号；封装一套图形交互控件的图形控件模块，用于定义相应的脚本，从而接受或响应用户界面操作的动作；脚本引擎系统，所述脚本引擎系统包括用于解析脚本、驱动脚本扩展功能库、动态执行脚本的脚本引擎模块和用于访问实时库、历史数据库、判断权限的脚本扩展模块。
2. 根据权利要求1所述的综合监控跨平台组态人机界面系统，其特征在于所述人机界面系统框架具有组态设计和实时运行两种运行模块，所述组态运行模块用于新建、修改一幅界面；实时运行模块用于直观地展示各专业子系统的实时数据、设备状态和告警信息。
3. 根据权利要求1所述的综合监控跨平台组态人机界面系统，其特征在于所述图形组件库的图形对象包括基本对象折线、矩形、多边形、圆、圆弧、文字、位图，由各基本对象组成各种复杂的图形符号。
4. 根据权利要求1或2或3所述的综合监控跨平台组态人机界面系统，其特征在于所述图形控件库中的图形交互控件包括文本输入框、按钮、组合框、单选框、复选框、标尺、虛拟表记、表格、曲线、菜单和工具条。
5. 根据权利要求1或2或3所述的综合监控跨平台组态人机界面系统，其特征在于所述脚本扩展功能库包括GDO、 Me、 GApi、 WndMng四个模块，GDO模块用于对平台实时库、商用库、系统权限的调用；Me模块用于对人机界面系统自身功能的调用；GApi模块用于提供系统常用的公共函数；WndMng模块用于对界面窗口的管理。
全文摘要
本发明公开了一种综合监控跨平台组态人机界面系统，包括服务器和工作站，所述服务器和工作站内安装有操作系统，并设置人机界面系统框架，所述人机界面系统框架其特征在于所述人机界面系统框架为MVC架构；支持Unix、Linux、Windows操作系统，还包括以继承方式封装一套基本的图形对象的图形组件模块；封装一套图形交互控件的图形控件模块；脚本引擎系统，所述脚本引擎系统包括用于解析脚本、驱动脚本扩展功能库、动态执行脚本的脚本引擎模块和用于访问实时库、历史数据库、判断权限的脚本扩展模块。本发明的综合监控跨平台组态人机界面系统，实现了资源共享，互联互通的需求，解决了综合监控系统混合平台、异构平台的硬件平台问题。
文档编号G06F9/44GK101510151SQ200910025338
公开日2009年8月19日 申请日期2009年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者姚建国, 张余峰, 沈涤凡, 鑫 王, 章乐乐, 擘 胡, 辉 蔡, 瑞 郭 申请人:国电南瑞科技股份有限公司