郭萬森，楊春霞，王 婧，呂海濤

（北京中水科水電科技開發(fā)有限公司，北京 100038）

在水電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)的人機界面上，運行人員下發(fā)命令的界面稱之為“控制界面”，該界面上包括控制命令和設(shè)備狀態(tài)顯示，屬于關(guān)鍵性人機界面，關(guān)系到實際設(shè)備的控制運行。如何才能更好地設(shè)計并集成該類界面，一直是集成工程師關(guān)注的重點。對于傳統(tǒng)的控制界面，只能下發(fā)一個設(shè)備的一個命令類型，如果想要下發(fā)其他設(shè)備的命令或者下發(fā)其他命令類型，需要多次打開多個控制界面，大大地降低了運行效率?；趇P9000智能一體化平臺的JavaScript腳本控制方式，可以滿足多樣化、復(fù)雜的控制界面需求。其界面采用Qt（跨平臺圖形用戶界面集成開發(fā)工具）制作的UI（可視化設(shè)計的窗體定義文件），可以根據(jù)實際運行需求，把某一子系統(tǒng)設(shè)備（例如：高壓油系統(tǒng)）的控制命令全部集成到一個控制界面，運行人員只需打開一個控制界面，就可以完成對該子系統(tǒng)的控制，同時還可以實現(xiàn)閉鎖條件的判斷和顯示，告知運行人員哪些控制命令滿足條件可以下發(fā)，哪些控制命令不滿足條件不可下發(fā)，并顯示出哪些條件不滿足，提高效率的同時也滿足了交互友好性。

1 功能設(shè)計

1.1 基本功能

無論是傳統(tǒng)控制方式，還是JavaScript腳本方式，下發(fā)命令是其最基本的功能，但是傳統(tǒng)的控制方式局限于設(shè)備對象，即人機界面上的圖元連接哪個對象（例如：1號高壓油泵），只能下發(fā)該對象的命令（啟動/停止/故障復(fù)歸），而JavaScript腳本方式突破了這種局限性，以高壓油系統(tǒng)為例，假如該系統(tǒng)有3臺油泵，分別為：1號、2號高壓油泵互備冗余，3號高壓油泵是備用泵。主要控制命令如表1所示。

表1 高壓油系統(tǒng)控制命令

由表1可見，高壓油系統(tǒng)共有27個命令，其中相同標(biāo)號命令屬于同一種類型。如果采用傳統(tǒng)控制方式，需要在人機界面至少建立11個命令按鈕（右上標(biāo)數(shù)字相同的為一組命令，即一個命令按鈕），運行人員若要完成以上操作，就需要經(jīng)歷非常繁瑣操作過程。如果采用JavaScript腳本方式，我們可以將這些命令分為兩大類：系統(tǒng)命令（7～11）、單泵命令（1和4，2和5，3和6），其中單泵命令可以關(guān)聯(lián)到人機界面的每個泵圖元上，系統(tǒng)命令鏈接到系統(tǒng)命令按鈕即可，實現(xiàn)了不同命令類型按要求組合，同一命令界面能夠完成多種命令下發(fā)功能，極大地簡化了人機界面，更方便運行人員操作。

1.2 高級功能

為了更好地提高人機界面友好交互性，還可以增加如下功能：

（1）狀態(tài)燈：下發(fā)命令后，反饋結(jié)果以“灰/綠”狀態(tài)燈顯示在控制界面上，例如下發(fā)1號高壓油泵啟動命令，灰色燈表示沒有運行，綠色燈表示已經(jīng)運行，同時需要不斷刷新獲取實時狀態(tài)；

（2）命令按鈕關(guān)聯(lián)閉鎖狀態(tài)：閉鎖條件不滿足情況下，將命令按鈕變灰并不可點擊，防止誤操作，同樣需要不斷刷新獲取閉鎖狀態(tài)，一旦閉鎖滿足，立即將命令按鈕可執(zhí)行；

（3）閉鎖顯示：如果閉鎖條件不滿足，需要向運行人員具體顯示出哪些條件不滿足，需要單獨增加一個顯示按鈕，而不是點擊命令按鈕后顯示，二者是區(qū)分開的；

（4）全局閉鎖：例如LCU的遠(yuǎn)方/現(xiàn)地把手，只有在“遠(yuǎn)方”狀態(tài)下，操作員站才能下令，這樣的閉鎖針對該LCU所有控制命令，可以用該條件閉鎖控制界面的控制命令區(qū)，而不是具體的控制命令。

2 繪制控制界面

界面的繪制工具采用Qt 5.6.2（或更高版本），其豐富的控件及屬性參數(shù)極大地方便了集成工作，仍以上述“高壓油系統(tǒng)”為例繪制控制界面，需要繪制兩種控制界面：系統(tǒng)控制（圖1所示）、單泵控制（圖2所示），主要內(nèi)容如下：

圖1 系統(tǒng)控制界面示例

（1）界面劃分：標(biāo)題區(qū)、控制命令區(qū)、操作權(quán)限區(qū)；

（2）整體背景：采用QDialog，默認(rèn)顏色；

（3）狀態(tài)燈：采用QLable，填充圖片方式（灰、綠、紅），一般繪制兩個大小一樣并疊加在一起；

（4）命令按鈕：采用QpushButton，默認(rèn)顏色或填充圖片方式；

（5）閉鎖顯示按鈕：采用QpushButton，填充圖片方式（點擊，如圖3所示）；

圖3 閉鎖條件顯示界面示例

（6）單元組：采用QGroupBox，默認(rèn)顏色，標(biāo)題為分區(qū)名稱。

圖2 單泵控制界面示例

3 編寫腳本

iP9000智能一體化平臺支持豐富的系統(tǒng)交互函數(shù)，可以滿足讀取實時數(shù)據(jù)、查詢閉鎖狀態(tài)、發(fā)送遙調(diào)/遙控命令、產(chǎn)生事件、語音告警等，編寫JavaScript腳本時可以調(diào)用這些函數(shù)。基本函數(shù)如表2所示。

表2 iP9000智能一體化平臺支持的JavaScript基本函數(shù)列表

腳本文件的格式為“xxx.qs”，其中xxx需要遵循一定的命名規(guī)則，例如“電廠縮寫+機組編號+設(shè)備縮寫或編號”。以“高壓油系統(tǒng)”為例，系統(tǒng)控制與單泵控制的區(qū)別是狀態(tài)燈數(shù)量和命令數(shù)量、種類，基本邏輯一致，腳本邏輯結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 高壓油系統(tǒng)控制腳本邏輯結(jié)構(gòu)圖

4 集成測試

控制界面與腳本完成后，需要集成到iP9000平臺上運行并測試，控制界面文件格式為“*.ui”，腳本文件的格式為“*.qs”，需要將這兩種文件放置在“homeemsh9000uifscript”目錄下。平臺提供了人機界面集成工具“IPM”。啟動IPM，打開“高壓油系統(tǒng)”界面，在適當(dāng)位置放置一個熱點按鈕，用來調(diào)用系統(tǒng)控制的腳本，3個泵的圖元直接調(diào)用相應(yīng)的單泵控制腳本，無論是熱點按鈕，還是泵圖元，均可在其屬性內(nèi)選擇控制類型為“調(diào)用腳本”，在“腳本名稱”欄內(nèi)填寫相應(yīng)的腳本文件名，保存后完成人機界面的集成，如圖5所示。

圖5 JavaScript腳本集成到人機界面示例

人機界面運行工具是平臺提供的“OIX”。啟動OIX后，打開“高壓油系統(tǒng)”實時界面，分別點擊“系統(tǒng)控制”命令按鈕和“單泵控制”圖元，系統(tǒng)自動調(diào)用相應(yīng)的控制界面，測試內(nèi)容如下：

（1）檢查標(biāo)題區(qū)內(nèi)容是否正確；

（2）所有狀態(tài)燈與現(xiàn)場實際情況核對；

（3）逐一滿足閉鎖狀態(tài)，檢查命令按鈕使能；

（4）逐一打開閉鎖界面，檢查邏輯正確性；

（5）逐一切換操作權(quán)限，檢查控制命令區(qū)使能；

（6）在閉鎖狀態(tài)和權(quán)限滿足情況下，下發(fā)控制命令，檢查確認(rèn)窗口的命令描述正確性，同時檢查事件一覽表和現(xiàn)場實際設(shè)備動作情況。

上述測試內(nèi)容準(zhǔn)確無誤后，即可投入運行使用。JavaScript腳本控制方式具有可復(fù)制性，所有機組相同設(shè)備可調(diào)用一個控制界面，減少了集成工作量。

5 結(jié)束語

JavaScript控制腳本方式相比于傳統(tǒng)控制方式的優(yōu)勢，在于控制界面的集成度更高，同一控制界面能夠完成不同類型命令的下發(fā)，極大簡化操作步驟。同時JavaScript腳本控制方式可復(fù)制性更好，針對相同屬性的命令對象，只需改變命令節(jié)點，就可滿足復(fù)雜環(huán)境中命令下發(fā)需求，符合工業(yè)控制中按對象編程的要求。目前此項技術(shù)在三峽巴西項目伊利亞電站和朱比亞電站計算機監(jiān)控系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，得到業(yè)主充分認(rèn)可。