基于java语言的变电站操作票绘图系统开发

1、毕业设计(论文)开题报告 学生姓名： 孙钰雯 学 号： 09 专 业： 电气工程及其自动化 设计(论文)题目： 基于java语言的变电站 操作票绘图系统开发 指导教师： 邢晓敏 2015 年 3 月 20日开题报告填写要求1开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写

2、（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于10篇（不包括辞典、手册）；4有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2002年4月26日”或“2002-04-26”。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1 课题研究背景 电力工业是国民经济的基础产业，是国家的经济基础之一，它的安全稳定运行对国民经济的发展起着举足轻重的作用，保证电网的安全稳定运行是各级调度，特别是变电运行和

3、发电厂的中心任务。1电力系统运行方式的改变主要是通过对电力系统倒闸操作完成的。在电力系统中，电气倒闸误操作事故每年都有发生，这些事故轻者造成了经济上的损失，严重的甚至导致人员伤亡。因此尽量减少甚至杜绝误操作的发生就成了人们关心和研究的对象。2 操作票、工作票是从组织上规定的保证人身、设备安全的重要措施，是电气设备上工作的一切人员都必须严格遵守的强制性规定。3在电气倒闸操作中，开写操作票是必不可少的环节。一张正确的操作票是正确进行电气倒闸操作的前提和保证。随着电子技术、计算机技术和通信技术的发展，大批电厂、发电站进行了大规模的综合自动化改造，电脑出票系统应运而生并逐步发展。因此，研发一套通用性强

4、、利于扩展、操作简单方便的跨平台操作票系统具有非常迫切的现实意义4。对常见的几种操作票绘图系统生成系统的研究，最终确定使用java语言开发变电站操作票的绘图系统。该系统具有开票速度快，正确性高，效率高的特点，将极大减轻运行人员的工作强度，提高运行人员的工作效率，提高企业现代化的管理水平。2.课题研究的目的及意义 倒闸操作是一项既复杂繁琐又非常重要的工作，往往包括一、二次设备的操作，操作项目有时多达几十项。而且倒闸操作要求操作人员具有非常丰富的运行经验，并且，操作人员脑中必须时刻装着整个系统的运行情况，根据运行方式和电网实际运行情况来编写操作票，因此它对操作人员的要求很高。操作人员一旦受环境、情

5、绪和健康因素的影响就难免出错，当遇上紧急情况或需要频繁操作时，发生错误的几率就更高。误操作轻则导致设备毁坏，小范围停电，重则直接威胁人身安全，甚至是系统瓦解。5目前电力系统正经历着市场化改革，系统运行方式更加复杂多变，设备更多运行在接近安全极限的水平下，设备的倒闸操作更加频繁，开列正确操作票的复杂程度、频繁程度，以及误操作带来的损失都较以往增大了。随着计算机技术的不断发展，其在电力系统中的应用日益广泛，变电站自动化系统的不断完善使得系统中的各种设备实时运行的信息收集更加齐全，这为利用计算机进行开票提供了充足而便利的条件。微机开票可以提高开票速度, 达到票面清楚、整洁、无涂改。 可以提高操作票的

6、填写合格率、实现操作票管理的规范化、标准化,还可以降低操作人员的劳动强度, 确保在正式操作前保质保量完成开票工作, 提高工作效率。6这明显降低操作票的作废率;明显提高操作票的质量，从现己投入使用的操作票自动生成系统的运行情况来看己经取得了显著的成果。3.课题研究中可能存在的不足 国内部分高校及科研院所先后开展了操作票自动生成系统的研究工作，虽然这些系统在实际应用中取得了一定的成绩。但是现有的操作票系统，仍有不足和尚待改进的地方:7 系统的实时性差 由于目前的操作票自动生成系统基本上都是离线系统，其设备状态的刷新要靠手工完成。如果对设备的状态刷新出现错漏，则可能导致电气元件的状态与对应的现场设备

7、的实际状态不符，系统开出的操作票就可能出现错漏项。若运行操作人员依照这张错误的操作票进行操作，就可能导致事故的发生。 系统的可维护性差 有的开票系统往往是针对某个特定的变电站而开发，知识库与推理机没有完全分开，操作任务、操作规则等被写入源程序中，在开发完成的初期也许能完全满足开票的要求，但是随着电力系统的发展，原先的系统就不能胜任了。 系统的智能性差 系统生成后，在实际应用中需要随着现场设置和操作规程及操作任务的变更而不断地修改、完善、扩充，而系统的智能性差，自学习功能不强，因此系统无法接受新的知识而自我完善，用户虽具苦于不懂计算机编程而难以介入，导致了软件缺乏生命力。8 毕 业 设 计（论

8、文）开 题 报 告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：1.本课题要研究或解决的问题 本系统设计了一个使用java语言编写的变电站操作票的主接线图绘制系统。具有实现主窗体和绘图界面窗体设计、进行主接线图的绘制及打印空白操作票的功能。研究的主要的内容如下：1）利用Java语言建立一个主窗体 java中提供了人机交互的功能，程序在运行过程中接受用户的输入，然后对数据进行相应的处理，将得到的结果告诉用户。Java的GUI编程是在它的抽象窗口工具箱（AWT）上实现的。在AWT的概念中，窗口系统中所显示的各种对象都可以称为组件(Component)，组件可以分为容器组件和非容器组件，容器有

9、分为顶层容器和非顶层容器，顶层容器是可以独立的窗口，这些窗口大多具有标题，边框且可以进行移动、放大、缩小、关闭等功能较强的容器。9在操作票系统中对于操作人员的权限界定也是一个必须重视的问题。4因此为了保证只能由专业操作人员修改，我们在设计操作票的主窗体时要在界面上设置一个密码。2）绘图界面窗体设计 Java语言提供了对菜单功能的支持，在Java语言中，菜单组件是特殊的组件群，菜单并不是依托其他容器组件存在，菜单要放置在菜单条上，而菜单条又依赖于相应的容器上，也就是必须放置在容器组件中才能显示。要创建一个菜单系统，首先要有一个框架，在框架上添加菜单条，然后在菜单条中添加若干个菜单，每个菜单再添加

10、若干菜单项。为了运行可靠一般只能显示一次系统主接线图，对二次设备的操作或者通过菜单来实现，或者只能在简单的、只显示压板的图形上选择。103）绘图工具的开发在绘图工具中的每一个组件都是有属性的，大多数的组件都从Comonent的属性和方法被这些子类共享。常用的属性简要描述如下：颜色:java,awt.Color类可以颜色对象。它定义了大量的静态属性，来代表内置的颜色，所有的颜色都由红、绿、蓝混合而成，亮度均在0255之间。要改变一个可视组件的颜色，可以分别使用setForeground(Color)和setBackground(Color)方法来设置前景和背景颜色。激活：一个可视组件在被创建时，

11、默认处于激活状态，并且有一定特征，表明它已经被选定。通过调用setEnable(Boolean)方法，可以激活或者停用一个组件可视性：一些组件在被创建时是自动可见的，而另外一些组件默认地呈现出他们所属的容器的可视性。11在本系统中，当单击绘图工具所对应的图标时会显示出它对应的属性，并可以对这些属性进行修改，如点击代表直线的图标时，会出现一个菜单，上面有直线的颜色、大小、粗细等属性，如何实现将绘图工具的属性与代表它的图标结合在一起是本系统设计的难点。4）能绘制主接线图。 主接线图主要用于将变电站室外部分的整体结构以符号化的语言描述出来，根据对变电站室外部分的分析，变电站室外部分包括刀闸、电抗器、

12、变压器、开关、避雷器、电容、电阻、接地线、电压互感器以及各种电压等级的输送线等设备，在此以每一类设备作为一个图元建立图元类。虽然不同的设备有着不同的物理属性和图形外观，但同时它们又拥有很多共性的东西，例如从图形的角度看，具有颜色、线性等特征，因此从各类设备中抽象出一个基类（设备类），再从基类派生出其他各图元类。125）打印空白操作票 最后，在绘图窗体菜单栏后面添加一个按钮（临时预留出来），它与word中的空白票关联在一起，用户可以通过单击该按钮对应的图标调出空白票，并可以根据需要打印出来。这种图形与数据库结合的方法，可以应用于电力系统的很多方面，如对电力设备在图形上进行增删改，使之更加直观化。

13、132.本课题拟采用的手段 1）掌握了解有关java语言的知识。java语言具有安全、跨平台、面向对象、简单、适用于网络等显著特点。面向对象系统是非常值得推荐的一种信息系统开发技术，它尤其适合于近几年出现的Internet系统14，面向对象的思想和技术的提出不仅为解决软件工程危机提供了一个有效的工具, 也对软件业产生了深远的影响。15将面向对象技术运用于操作票知识的表示，充分利用面向对象的封装性、继承性和多态性，才能使设计出的操作票具有代码短、易维护、易修改和易扩充的优点。16 2）采用面向连接的矢量图形系统，它利用二维的矢量图形与数据库关联在一起，这种图形与数据库结合的方法，可以点击页面上图

14、标来实现相应的功能，使之更加直观化。17图元基于最小图素设计,可完成对变电站内开关、刀闸、地线等工具栏的设计，并使用工具栏内的工具完成变电站主接线图绘制。使电力的安全性管理得到进一步的提高，也使电力管理系统向现代化迈出了极具意义的一步。133）采用功能模块化的软件设计方案，从系统整体出发，将整个系统按功能分解成一系列子系统，得到具有单独功能的独立模块，各模块相互独立又相互联系，实现开放性设计。18 4）本系统采用了一种用开关逻辑表示电力系统的网络拓扑结构、系统运行状态和设备操作的方法, 并将该方法应用于电力系统主接线图的绘制和操作票的自动生成, 开发了一种基于开关逻辑的电力系统图形和操作票自动

15、生成系统。应用开关逻辑进行图形自动生成具有如下特点:应用开关逻辑进行图形自动生成具有编程简单和移植性好的特点;将电力系统的网络拓扑结构和系统运行状态表示成开关逻辑形式, 具有统一的表示形式, 便于用逻辑符号和逻辑表达式描述规则;规则表示成开关逻辑形式, 简单明了, 推理过程简单;规则易于修改, 通过修改元件的操作允许逻辑表达式可达到修改规则的目的;可维护性和通用性强。19 5）设计简约，大方的人机交互界面，使操作人员有条不紊，轻松自如的完成操作票的编写，打印，登记等工作。5【参考文献】1.赵玉成. 智能操作票系统研究与开发D. 华北电力大学（北京）, 2008.2.王晶. 变电站自动开票系统的

16、研究D. 上海交通大学, 2010.3.游仁敏. 两票实施中存在的问题与整改措施J. 电力安全技术, 2005, 7(8):14-17. DOI:10.39694.曹海梅, 纪菁. 基于Java语言的跨平台操作票系统开发J. 水电厂自动化, 2006, (4):72-75.5.林媛媛. 变电站操作票自动生成系统的研究与应用D. 北京工业大学, 2006.6.李富贵, 苏学军, 张冰冰. 变电站倒闸操作票生成系统的开发与应用C. /科技、工程与经济社会协调发展河南省青年学术年会. 2004.7.李孝众. 变电站操作票专家系统的研究与开发D. 华北电力大学（北京）, 2003.8.张莹. 基于软件

17、复用的变电站工作票与操作票智能开票系统D. 华北电力大学（河北）, 2004.9.马月坤,张航,张素娟.Java程序设计基础与应用M.北京：清华大学出版社，2012，10.10.狄传民. 智能变电站操作票生成系统研究J. 中国科技信息, 2012, (15):109-109. DOI:10.396911.刘新.Java开发设计大全M.北京：清华大学出版社,2009.12.季刚，陆达，许新征.基于面向对象技术的变电站主接线图绘制平台的实现J.电气应用.2005, 24 (3) : 78-82.DOI:10.396913.叶绿，史烈.变电所操作票图形辅助开票系统的设计与实现J.计算机 辅助设计与图

18、形学学报，1999, 11 (6) :512-515.14.杨德华. 利用JAVA实现面向对象的系统开发J. 计算机工程与应用, 1999, 36(9):37-41. DOI:10.332115.吴文传, 张伯明. 基于图形数据库的网络拓扑及其应用J. 电网技术, 2002, 26(2):14-18. DOI:10.332116.张健, 杨子强. 适用于变电站操作票推理的面向对象知识表示法J. 电力自动化设备, 2002, 22(1):63-65. DOI:10.396917.孙峰. 多模式智能工作票、操作票系统的开发与应用D. 华北电力大学（北京）, 2007.18.田丽欣. 分布式变电站工作票操作票智能系统的研究与开发D. 河北农业大学, 2008.19.江振华，程时杰,华中理工大学电力工程系.基于开关逻辑的电力系统图形和操作票自动生成系统J.电力自动化设备，1999,19(3):12-15.