oop技术在波形分析系统中的研究与应用

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1、OOP技术在波形分析系统中的研究与应用OOP技术在波形分析系统中的研究与应用宋墩文　蒋宜国　郑旭军　许　勇中国电力科学研究院(北京100085)　0　引言　　随着集成电路、高速A/D采样、DSP和计算机技术的飞速发展，各种用于电力系统记录分析的波形测试仪器也得到很快发展。　　这类波形测试仪器采用仪器+计算机的硬件结构模式，便于携带，既适合室内试验，又适合室外调试分析、查找问题，所以应用范围越来越广泛。而与这些仪器配套的软件分析系统，对于仪器的推广和应用是起相当重要作用的。　　OOP(面向对象程序设计)技术，是

2、继结构化程序设计之后新的程序设计方法，是程序设计方法上的一次质的飞跃。它以对象为核心，对数据和方法进行封装和抽象，具有继承性、多态性和重用性，便于系统维护和功能扩展，能大大提高软件开发效率，缩短软件开发周期〔1〕。　　利用OOP技术开发波形分析系统，不仅能重用DOS平台下的代码资源，而且使系统升级换代及适应多平台运行成为可能。下面以开发DF1024便携式波形记录仪后台分析系统为例，具体分析OOP技术在波形分析系统中的应用。　　为使波形分析系统能适应ain(　)函数调用管理。为实现其对象化，建立从CObject

3、派生类C，将DOS下这些函数作为C类的方法成员函数，并建立一个通信控制调度方法成员函数(C::muctrl(　))，由它实现整个通信的管理。通过这种改造，使得整个通信操作全部封装在一个类中，在应用时，只要CCom建立一个对象，就能轻而易举地实现与DF1024仪器的通信，如初始化、录波、实时监视等。1.2　数据文件的处理　　从DF1024和人机对话获得的采样数据和设置数据，系统通过文档类(CDfent)来记录、管理、存储它们。文档类记录的内容，可根据需要实现按指定文件格式输出文件数据，如为便于波形记录文件的共享

4、和交流，系统能以国际通用录波数据trade格式输出数据文件。　　因为DF1024录波数据由模拟信号(电压、电流)和开关信号数据组成，所以系统建立2个类：模拟数据类(CDfFC多文档多视窗建立，但以单文档的风格显示，不仅保证图形曲线显示简洁，而且保证它们在窗口内最大区域显示。　　由录波获得的数据，存在文档相应的成员变量中，显示画图如图3所示。图中除了Windows本身的框架元素、主菜单、工具栏外，其余由5部分构成：名称区、波形区、曲线信息、开关跳变信息和状态条，其功能如下：图3　波形分析主界面　　(1)名称区，

5、显示了通道名称、各波形曲线的中心线标志以及当前活动曲线标志。在名称区内，可以任意修改通道名称、波形颜色，改变纵向缩放比例及纵向位置。　　(2)波形区，对采样数据进行图形表示，是波形分析系统的主画面区域。通过该区域，用户既能直接观察某一波形不同时刻的变化过程，又能比较同一时刻不同波形间的差异。　　(3)曲线信息，对采样模拟数据进行数值表示，是波形分析系统的辅助画面区域。该区域由3列数据表格构成，首列通道名称与名称区内通道名称一致，第2列计算数据包括通道的瞬时值、有效值、平均值、相位角和频率。各通道数据值显示是独

6、立的，曲线信息表中各行不仅能同时显示某类数据如瞬时值，也能分别显示不同类计算数据，如某一通道显示瞬时值，另一通道却显示有效值等。当在编辑曲线时，可以随时打开/关闭曲线信息。　　(4)开关跳变信息，显示了距离相对时标原点，各开关量跳变属性(上/下)及跳变时间。　　(5)状态条，主要显示3个时间：即触发时刻绝对时间、时标与触发时刻时间差、时标与相对时标原点时间差。　　针对波形数据特点，系统采用一种独特的多页面显示管理方式。系统内置8个显示页面，相当办公用的8页稿纸，1条曲线可以同时放在8个页面中，1个页面也可以同

7、时容纳多个波形，不同页面可以通过相互切换进行观察。这种波形管理方式，能够对所有通道曲线按主题内容分页，进行归类分析。　　由后台定时取点或手动取点获得的数据，系统采用电子表格和在窗口指定区域内绘制曲线2种方式显示。显示数据并不直接存入文档类的数据成员，而是直接与文件实现I/O操作。　　上述显示的各种曲线和数据表格，均可在Windows支持的任何打印机下以任意方式输出。在打印输出前用户能预览波形，设置多种打印风格。1.4　若干分析功能　　分析功能是波形分析系统面向电力应用的核心，它至少具备2方面的功能：时序分析和

8、量值分析。　　系统时序分析由触发绝对时间、相对时标原点和时标3个基本时间元素构成。缺省触发绝对时间对应录波触发时刻计算机时间，任意拖动时标，状态栏上指示时标距离相对时标零点及触发绝对时间2个时间差值。另外，系统利用开关跳变信息窗集中显示开关量跳变属性和跳变精确时间。　　在进行量值分析时，采用频率跟踪技术，对FFT算法进行了适当改进。用户除了通过曲线信息表观察某时刻波形的瞬时值、有效值、平均值、相位角