人机界面的生成方法及系统与流程

本发明涉及电力系统领域，特别是涉及一种人机界面的生成方法及系统。

背景技术：

IEC61850是IEC TC57制定的电力自动化用通讯网络和系统技术标准，被广泛应用于变电站和智能电网等系统中。IEC61850一个显著的特点是基于XML(Extensible Markup Language，可扩展标记语言)制定了用于基于IEC61850通讯设备信息和功能描述的SCL模型规范。

在数字化变电站技术领域，IED设备(Intelligent Electronic Device，智能电子设备)都是基于IEC61850建模而实现的。IED设备首先根据自己的功能配置，按照IEC61850标准建立ICD文件(IED Capability Configuration，IED能力描述文件)。集成商和变电站设计单位根据装置的逻辑连接关系和通信分配策略，通过配置生成供IED设备使用的IEC61850通讯模型文件。

在电力系统的保护测控技术领域，智能电子装置都需要提供与外界交互的人机界面，不同类型的装置或同一类型不同配置的装置往往需要对装置的人机界面进行修改，这样极大的增加了产品的开发周期和研发费用。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供了一种人机界面的生成方法及系统，大幅度降低项目的开发成本，缩短研发周期。

为达到发明目的，本发明提供一种人机界面的生成方法，包括以下步骤：

获取需提供人机界面的保护测控装置的通讯模型文件；

对所述通讯模型文件进行解析，获得所述保护测控装置的数据模型信息；

将所述数据模型信息写入数据存储单元中；

根据所述数据存储单元中的所述数据模型信息生成所述保护测控装置的人 机界面，根据输入的子菜单指令获取相应子菜单下的所述数据模型信息，并根据所述数据模型信息获取所述保护测控装置对应的数据信息。

作为一种可实施例，所述数据模型信息包括数据属性、数据点号、数据类型、数据单位和数据描述字符串。

作为一种可实施例，所述将所述数据模型信息写入数据存储单元中，包括如下步骤：

将所述数据属性写入所述数据存储单元中，其中，所述数据属性包括定值、参数、遥控、压板、测量值、通讯工况和报告中的任意一项或者多项的组合；

将每个所述数据属性对应的数据点号写入所述数据存储单元中；

根据所述数据属性和所述数据点号将相应的数据类型、数据单位和数据描述字符串写入到所述数据存储单元中。

作为一种可实施例，所述数据存储单元中的每个所述数据属性对应的数据点号按预设顺序存储。

作为一种可实施例，所述根据所述数据存储单元中的所述数据模型信息生成所述保护测控装置的人机界面，根据输入的子菜单指令获取相应子菜单下的所述数据模型信息，并根据所述数据模型信息获取所述保护测控装置对应的数据信息，包括如下步骤：

获取写入所述数据存储单元中的所述数据属性，根据所述数据属性生成相应的子菜单，其中，每个所述数据属性对应一个子菜单；

根据输入的第一子菜单指令获取第一子菜单下的第一数据点号，并根据所述第一数据点号获取所述保护测控装置的第一数据信息、第一数据类型、第一数据单位和第一数据描述字符串；

显示所述第一数据信息、所述第一数据单位和所述第一数据描述字符串。

作为一种可实施例，将所述第一数据信息、所述第一数据单位和所述第一数据描述字符串以表格的形式显示出来。

本发明还提供一种人机界面的生成系统，适用于生成保护测控装置的人机界面，该系统包括通讯模型获取模块，解析模块，主控模块和数据存储模块， 其中：

所述通讯模型获取模块，被配置以获取要生成人机界面的保护测控装置的通讯模型文件；

所述解析模块，被配置以对所述通讯模型文件进行解析，以获得所述保护测控装置的数据模型信息；

所述主控模块，被配置以将所述数据模型信息写入所述数据存储模块中；

所述主控模块，还被配置以根据所述数据存储模块中的所述数据模型信息生成所述保护测控装置的人机界面，根据输入的子菜单指令获取相应子菜单下的所述数据模型信息，并根据所述数据模型信息获取所述保护测控装置对应的数据信息。

作为一种可实施例，所述数据模型信息包括数据属性、数据点号、数据类型、数据单位和数据描述字符串。

作为一种可实施例，所述主控模块包括第一写入单元，第二写入单元和第三写入单元，其中：

所述第一写入单元，被配置以将所述数据属性写入所述数据存储模块中，其中，所述数据属性包括定值、参数、遥控、压板、测量值、通讯工况和报告中的任意一项或者多项的组合；

所述第二写入单元，被配置以将每个所述数据属性对应的数据点号写入所述数据存储模块中；

所述第三写入单元，被配置以根据所述数据属性和所述数据点号将相应的数据类型、数据单位和数据描述字符串写入到所述数据存储模块中。

作为一种可实施例，所述第二写入单元包括写入子单元，被配置以所述数据存储模块中的每个所述数据属性对应的数据点号按预设顺序存储。

作为一种可实施例，所述主控模块包括菜单生成单元，获取单元和显示单元，其中：

所述菜单生成单元，被配置以获取写入所述数据存储模块中的所述数据属性，根据所述数据属性生成相应的子菜单，其中，每个所述数据属性对应一个 子菜单；

所述获取单元，被配置以根据输入的第一子菜单指令获取第一子菜单下的第一数据点号，并根据所述第一数据点号获取所述保护测控装置的第一数据信息、第一数据类型、第一数据单位和第一数据描述字符串；

所述显示单元，被配置以显示所述第一数据信息、所述第一数据单位和所述第一数据描述字符串。

作为一种可实施例，所述显示单元包括显示子单元，被配置以将所述第一数据信息、所述第一数据单位和所述第一数据描述字符串以表格的形式显示出来。

本发明的有益效果包括：

本发明的人机界面的生成方法及系统，通过解析保护测控装置的通讯模型文件，从解析出的数据模型信息中提取数据属性，根据数据属性自动生成人机界面菜单，根据使用者输入的子菜单指令获取相应子菜单下的数据模型信息，根据数据模型信息获取保护测控装置的数据信息，并在显示装置上显示数据模型信息和数据信息，供使用者观察使用，其实现了人机界面的自适应生成，无需对每个保护测控装置对应的人机界面进行开发，节约了项目开发成本，缩短了项目研发周期。

附图说明

图1为本发明的人机界面的生成方法的一实施例的流程示意图；

图2为本发明的人机界面的生成方法的另一实施例的流程示意图；

图3为本发明的人机界面的生成系统的一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明人机界面的生成方法及系统进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，本发明一实施例提供的一种人机界面的生成方法，人机界面适用于与保护测控装置电连接，该方法包括以下步骤：

S100，获取需提供人机界面的保护测控装置的通讯模型文件。

S200，对通讯模型文件进行解析，获得保护测控装置的数据模型信息。

S300，将数据模型信息写入数据存储单元中。

S400，根据数据存储单元中的数据模型信息生成保护测控装置对应的人机界面，根据输入的子菜单指令获取相应子菜单下的数据模型信息，并根据数据模型信息获取保护测控装置对应的数据信息。

本发明实施例的人机界面的生成方法，通过解析需提供人机界面的保护测控装置的通讯模型文件，获取保护测控装置的数据模型信息，将数据模型信息写入数据存储单元中，根据数据存储单元中的数据模型信息自动生成保护测控装置对应的人机界面(即在显示装置上生成该保护测控装置的主界面，主界面上包括多个子菜单，每个子菜单与数据模型信息中的数据属性对应)，主界面生成后，使用者根据需求输入相应的子菜单指令，人机界面自动显示相应子菜单下的数据模型信息，并根据数据模型信息获取保护测控装置的数据信息，并在显示界面上显示出来，以便使用者观察使用。其实现了人机界面的自适应生成，不需要对每个保护测控装置对应的人机界面进行开发，大大的降低了项目的开发成本，缩短了研发周期。

其中，需要说明的是，通讯模型文件是指基于保护测控装置的通讯能力描述配置文件，其包含了装置间通讯的所有通讯数据信息。数据模型信息是通过解析通讯模型文件获得的，其包括数据属性、数据点号、数据类型、数据单位和数据描述字符串。数据信息是一些动态的数值，表示的是装置实时状态的信息。其中，保护测控装置可以为智能电子设备(IED，Intelligent Electronic Device)，智能电子设备都是基于IEC61850建模实现的。

作为一种可实施方式，参见图2，步骤S300包括如下步骤：

S310，将数据属性写入数据存储单元中，其中，数据属性包括定值、参数、遥控、压板、测量值、通讯工况和报告中的任意一项或者多项的组合。

S320，将每个数据属性对应的数据点号写入所述数据存储单元中。

S330，根据数据属性和数据点号将相应的数据类型、数据单位和数据描述字符串写入到数据存储单元中。

上述是将保护测控装置的数据模型信息写入数据存储单元的具体实施步骤，首先将数据属性写入数据存储单元，再将每个数据属性对应的数据点号写入数据存储单元(即将定值、参数、遥控、压板、测量值、通讯工况和报告等分别对应的数据点号写入数据存储单元中)，最后再根据数据属性和数据点号将数据类型、数据单位和数据描述字符串写入数据存储单元，每个数据属性可能对应多个数据点号，在确定了数据属性和数据点号后，其对应的数据类型(如：整数型、字符型、浮点型)、数据单位和数据描述字符串也确定。

具体的，数据模型信息在数据存储单元中以表格的形式存储，将数据属性写入数据存储单元后，形成属性列表，然后将对应的数据点号、数据类型、数据单位和数据描述字符串依次写入数据存储单元中，形成数据模型信息表格。每个数据属性对应的数据点号可能为多个，每个数据点号对应一个保护测控装置的数据信息，数据点号相当于赋予每个数据信息的ID(Identification，身份标识号)号，因此，在将数据点号写入数据存储单元时，优选的，每个数据属性对应的数据点号按预设顺序(可以按序号升序排序，也可按序号降序排序，也可为其他规则的排序)存入数据存储单元中，再将排序后的数据点号写入数据存储单元相应的位置，这样便于查找相应的数据信息，最后根据数据属性和数据点号将对应的数据类型、数据单位和数据描述字符串依次写入数据存储单元，形成一个数据模型信息表格。

其中，数据属性是保护测控装置的数据信息进行分类的指标，即数据信息是按照数据属性进行分类的，将数据属性及数据点号写入数据存储单元后，即每个数据信息对应的ID号写入了数据存储单元中，因此可以根据数据点号获得装置所有的数据信息。

值得说明的是，之所以在数据存储单元中保存数据信息对应的数据点号，而不是将数据信息直接存入数据存储单元中，是因为数据信息是一个动态的数 据，它可能随着时间或者其他参数的变化而变化，如果将数据信息存入数据存储单元，则只能获得存入时的数据信息，而不能获得实时的数据信息，此时获得的数据信息对使用者来说可能没有意义，而将数据信息的数据点号存入数据存储单元中就解决了这个问题，使用者能够获得装置的实时数据信息。

如在一个具体的实施例中，保护测控装置的数据信息有1000个，若数据属性有7种，则根据数据属性将这1000个数据信息分为7类，分别为定值属性、参数属性、遥控属性、压板属性、测量值属性、通讯工况属性和报告属性，每类属性都有对应的数据类型、数据单位和数据描述字符串。定值属性对应200个数据信息，参数属性对应100个数据信息，遥控属性对应100个数据信息，压板属性对应200个数据信息，测量值属性对应100个数据信息，通讯工况对应200个数据信息，报告属性对应100个数据信息，每个数据信息都有一个预设的数据点号(相当于给每个数据信息预设一个ID号)，数据信息对应的数据点号按照数据属性分段排序后存储，如定值属性对应的数据点号按升序排序后a001、a002、a003……a200，参数属性对应的数据点号按升序排序后b001、b002、b003……b100，遥控属性对应的数据点号按升序排序后c001、c002、c003……c100，类似的，直至报告属性对应的数据点号按升序排序后g001、g002、g003……g100，排序后的数据点号写入数据存储单元中，数据属性和数据点号确定以后，其对应的数据类型、数据单位和数据描述字符串也相应的确定，将数据类型、数据单位和数据描述字符串写入数据存储单元中，形成数据模型信息表格。

作为一种可实施方式，步骤S400包括如下步骤：

S410，获取写入数据存储单元中的数据属性，根据数据属性生成相应的子菜单，形成主界面，其中，每个数据属性对应一个子菜单。其具体包括如下步骤：

IEC61850通讯模型文件中数据集名称为“dsSetting”的数据集生成定值菜单，其包含的数据值均放置在定值菜单下。

IEC61850通讯模型文件中数据集名称为“dsParameter”的数据集生成装置参数菜单，其包含的数据值均放置在装置参数菜单下。

IEC61850通讯模型文件中数据集名称为“dsTripInfo”的数据集包含的数据值的状态发生改变时，人机界面弹出一个事件菜单。

IEC61850通讯模型文件中数据集名称为“dsRelayEna”的数据集生成压板菜单，其包含的数据值均放置在压板菜单下。

IEC61850通讯模型文件中数据集名称为“dsRelayDin”的数据集生成事件菜单，其包含的数据值均放置在事件菜单下。

IEC61850通讯模型文件中数据集名称为“dsRelayAin”的数据集生成遥测菜单，其包含的数据均放置在遥测菜单下。

IEC61850通讯模型文件中数据集名称为“dsCommState”的数据集生成通讯工况菜单，其包含的数据均放置在通讯工况菜单下。

IEC61850通讯模型文件中数据集名称为“dsAlarm”的数据集生成故障信号菜单，其包含的数据均放置在故障信号菜单下。

IEC61850通讯模型文件中数据集名称为“dsWarning”的数据集生成告警信号菜单，其包含的数据均放置在告警信号菜单下。

IEC61850通讯模型文件中数据集名称为“dsRelayRec”的数据集生成报告菜单，其包含的数据均放置在报告菜单下。

IEC61850通讯模型文件中功能约束FC＝CO的数据放在遥控菜单下，对应生成遥控菜单。

S420，根据输入的第一子菜单指令获取第一子菜单下的第一数据点号，并根据第一数据点号获取保护测控装置的第一数据信息、第一数据类型、第一数据单位和第一数据描述字符串。其中，值得说明的是，第一子菜单下对应的第一数据点号可以为1个，也可以为多个，每个数据点号都有对应的数据信息、数据单位和数据描述字符串。

S430，显示第一数据信息、第一数据类型和第一数据描述字符串。

其中，数据类型、数据单位、数据描述字符串均是静态的数值，其在数据属性和数据点号确定后便可以确定，因此数据类型、数据单位、数据描述字符串可以直接通过数据存储单元中读取，数据信息是动态的数值，其是反应保护 测控装置实时状态的数值，需要根据数据点号去获取，其中，数据点号相当于动态数据信息预设的ID号，数据点号确定后，通过TCP/IP、IPX/SPX等协议或自己定制的通讯协议获取保护测控装置实时的数据信息，并将获得的数据信息以及与数据信息对应数据单位、数据描述字符串显示出来，供用户参阅获取。其中，获得的数据类型是在对数据信息进行解析时使用，因此不用显示出来。

值得说明的是，数据属性确定以后，即进入某个子菜单后，该子菜单下可能对应多个数据点号，因此，需要根据每个数据点号获取其相应的数据信息。

较优的，在其中一个实施例中，将第一数据信息、第一数据单位和第一数据描述字符串以表格的形式显示出来。以使人机界面更简洁直观的展现给用户。其中，数据信息、数据单位和数据描述字符串可以以列的形式显示，也可以以行的形式显示。表格可以为只有一列的列表，也可以为只有一行的行表，还可以为多个列表或多个行表的形成的表格。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种人机界面的生成系统，由于此系统解决问题的原理与前述一种人机界面的生成方法相似，因此该系统的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的人机界面的生成系统，参见图3，适用于生成保护测控装置的人机界面，该系统包括通讯模型获取模块100，解析模块200，主控模块300和数据存储单元模块400。

其中：通讯模型获取模块100，被配置以获取需提供人机界面的保护测控装置的通讯模型文件。解析模块200，被配置以对通讯模型文件进行解析，以获得保护测控装置的数据模型信息。主控模块300，被配置以将数据模型信息写入数据存储模块400中。主控模块300，还被配置以根据数据存储模块400中的数据 模型信息自动生成保护测控装置的人机界面，根据输入的子菜单指令获取相应子菜单下的数据模型信息，并根据数据模型信息获取保护测控装置对应的数据信息。

本发明实施例的人机界面的生成系统，通过解析保护测控装置的通讯模型文件，从解析出的数据模型信息中获取数据属性，根据数据属性自动生成人机界面菜单，其实现了人机界面的自适应生成，无需对每个保护测控装置对应的人机界面进行开发，节约了项目开发成本，缩短了项目研发周期。其中，保护测控装置通过通讯模型获取模块100与人机界面生成系统连接。不同的保护测控装置都可以通过以太网与人机界面生成系统连接，且他们之间通过通讯协议(如IEC61850标准的MMS服务)进行数据交互。

在一个具体的实施方式中，保护测控装置为IED设备，人机界面生成系统包括CPU(Central Processing Unit，中央处理器)(相当于主控模块)，LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)，用于显示生成人机界面后的主界面，存储器(相当于数据存储模块)和网卡(相当于通讯模型获取模块)，网卡通过以太网与IED设备连接，使用IEC61850标准的MMS服务进行数据交互，以获得IED设备的数据模型信息自适应生成相应的人机界面。

作为一种可实施方式，数据模型信息包括数据属性、数据点号、数据类型、数据单位和数据描述字符串。

作为一种可实施方式，主控模块300包括第一写入单元310，第二写入单元320和第三写入单元330。

其中，第一写入单元，被配置以将数据属性写入数据存储模块400中，其中，数据属性包括定值、参数、遥控、压板、测量值、通讯工况和报告中的任意一项或者多项的组合。

第二写入单元320，被配置以将每个数据属性对应的数据点号写入数据存储模块400中。

第三写入单元330，被配置以根据数据属性和数据点号将相应的数据类型、数据单位和数据描述字符串写入到数据存储模块400中。

作为一种可实施方式，第二写入单元320包括写入子单元321，被配置以数据存储模块400中的每个数据属性对应的数据点号按预设顺序存储。

作为一种可实施方式，主控模块300包括菜单生成单元340，获取单元350和显示单元360。其中：菜单生成单元340，被配置以获取写入数据存储模块400中的数据属性，根据数据属性生成相应的子菜单，其中，每个数据属性对应一个子菜单。获取单元350，被配置以根据输入的第一子菜单指令获取第一子菜单下的第一数据点号，并根据第一数据点号获取保护测控装置的第一数据信息、第一数据类型、第一数据单位和第一数据描述字符串。显示单元360，被配置以显示第一数据信息、第一数据单位和第一数据描述字符串。

作为一种可实施方式，显示单元360包括显示子单元361，被配置以将第一数据信息、第一数据单位和第一数据描述字符串以表格的形式显示出来。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。