基于Qt的EMS图形系统的研究

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1、2005第十届全国保护和控制学术研讨会基于Qt的EMS图形系统的研究汪小闯，任远，朱晓松，蔡晖(国电南瑞科技股份有限公司，江苏省南京市210003)摘要：EMS是一个复杂的综合的电力系统，图形系统是EMS支撑系统的重要组成部分。文中提出了一种基于Qt图形库、支持多平台开发的图形系统的设计方案。通过实践证明，该方案是切实可行的。关键词：能量管理系统；图形用户界面；C++；Qt；跨平台0引言电力系统调度自动化对于电力系统的有效安全运行非常重要。能量管理系统EMS（EnergyManagementSystem）就

2、是其中的一个复杂的综合的大型电力系统软件，包括数据采集与监控（SCADA）、自动发电控制（AGC）、前置系统（FES）、高级应用（PAS）以及调度员培训模拟（DTS）等功能。操作系统的发展，面对对象技术的出现，以及电力系统国际标准IEC61970的制定，都给EMS的发展提供了更广阔的空间，其相应的发展也迫在眉睫。用户选择的硬件从PC到高端服务器，操作系统有Windows、Unix和Linux，用户要求的不断提高，都迫切要求现在的EMS系统进行升级革新来适应市场的需求。现在的自动化系统基本都是采用图形用户界面

3、（GraphicalUserInterface，简称GUI），选择一个合[1]适的图形库对系统至关重要。图形系统的好坏直接影响了EMS上高级应用软件的开发及整个系统的成败。Qt是一个完全的面向对象语言C＋＋编写的图形库，在不同平台上使用的函数库都完全相同，适合开发跨平台的应用程序。1相关技术分析1.1硬件和操作系统目前在我们国家的电力应用上，主流的硬件有IBM、SUN、HP等厂商提供的Unix服务器和工作站以及各种PC等；操作系统主要有HPTru64、Solaris、AIX、HP-UX、Linux以及各种W

4、indows的版本。由于各种硬件及操作系统的不同，实现相同的功能则需要编写不同的代码，工作量大、可维护性差。一般的EMS系统中，在UNIX下常选择Motif作为图形库，而在Windows中会选择MFC等作为替代品，这样不同的图形库则需要编写不同的代码去实现相同的功能。对于开发人员来说十分痛苦，对于用户来说也会带来使用上的不便。1.2面向对象技术面向对象技术具有封装性、继承性、多态性三大特点。这些特性将大大提高软件的可靠性、可维护性、重用性和扩展性。同传统的软件开发方法相比，面向对象技术可以更直观地对现实世界

5、进行抽象，因此更符合软件开发的规律，同时可使软件开发和调试更加规范化。在电力系统中控制的对象十分复杂而且庞大，各种不同的设备通过图形来表示直观形象。利用面向对象的技术可以使得编程更加的方便，维护起来也更加的轻松容易。C＋＋就是一种面向对象的编程语言，具有执行速度快、占用系统资源少的突出特点。而EMS系统对于系统的实时性要求很高，是开发EMS系统的首选语言。1.3Qt494汪小闯基于Qt的EMS图形系统的研究Qt是一个跨平台的C++图形用户界面库，由挪威TrollTech公司出品。Qt的一个主要设计目标是使跨

6、平台程序开发更加直观便捷。为了实现这一目标，Qt提取了窗口和操作系统的底层基础构造函数，为程序员提供了有意义的一致接口API。QtAPI在所有支持的平台上都是相同的，Qt工具在这些平台上的使用方式也一致，因而Qt应用的开发和部署与平台无关。实际上Qt同XWindow上的Motif、Openwin、GTK等图形界面库和Windows平台上的MFC、OWL、VCL、ATL一样，都是各种GUI工具包（或GUI库）。GUI库是构造图形用户界面（程序）所使用的一套按钮、滚动条、菜单和其他对象的集合。但是Qt具有下列优

7、点：l优良的跨平台特性：Qt支持下列操作系统:MicrosoftWindows系列、Linux、Solaris、HP-UX、DigitalUNIX(OSF/1，Tru64)、Irix、FreeBSD、AIX、S390，QNX等。l真正的多平台独立：Qt对不同平台（Unix、Windows、Mac）的专门API进行了封装，如文件处理、网络（操作，协议），进程处理、线程、数据库访问等。无需专门处理这些API，如#IFDEF(Win32)等。l面向对象：Qt的良好封装机制使得Qt的模块化程度非常高，可重用性较好。

8、l快速学习，使用方便：Qt开发者只需学习一个API，就能编写在所有平台下运行的程序。lXML及2D/3D图形渲染，支持OpenGL。l高性能：Qt不需要虚拟器或仿真层。如同源程序一样，它直接写入低级图形函数。l健全性：Qt通过对所有子窗口内存单元分配的处理，简化了内存管理。程序员只需要侧重于顶层[2]对象的处理。Qt的跨平台特性对于开发人员来说是极大的一个解放，可以利用Windows下的VisualStudio编