面向对象的变电站自动化系统控保单元人机界面设计工控技术应用于人物操作场景
导语：面向对象的程序设计方法（OOP）已成为人们构造程序的事实标准，很多采用OOP方法设计的程序成为程序设计的典范，Windows应用程序就是一例。近年来，借鉴Windows应用程序界面设计思想，将面向对象的方法引入控保单元人机界面的设计，使人机交互程序变得清晰简洁，同时大大提高了在不同功用控保单元上的可移植性。
1 变电站自动化系统控保单元人机界面功能分析
1.1 控保单元
1.1.1 控保单元简介
变电站综合自动化系统已经从早期的集中式单CPU发展到今天的分层分布式多CPU系统。目前变电站综合自动化的发展趋势是将功能强大的微机监控系统与全数字化的微机保护测控技术、高速网络通信技术结合起来，取代传统的RTU，实现无人值班。国内变电站综合自动化发展趋势是将传统上集中在一起的监控、保护功能分散到各个现场中分布实施，每一个独立控保装置（如进线、出线、变压器、母联、电容器等）分别安装各自独立的控制和保护单位，这些分散的小型设备通过通信网络与监控主机会形成一个有机整体，从而实现集中管理、分散控制。
图 1 控保单元操作界面图
图 1 所示的一种典型控制和保护单位操作界面可分为四个区域：区域 A 为液晶显示区；区域 B 为键盘输入区；区域 C 为命令输入区；区域 D 为指示灯及扬声器输出区。在这个接口中，我们可以看到用户可以通过键盘进行数据输入，并且每个按钮都有明确的地位和作用，以便用户快速准确地完成任务。
2 以页面为对象的人类-计算机交互模型
2.1 Windows 应用程序界面的相似之处
Windows 应用程序使用消息响应循环处理来自硬件设备（如鼠标和键盘）的事件，而我们在这里也需要这样做，即响应来自键盘或其他输入设备产生的一个事件。但由于我们的环境不是像 Windows 那样复杂，我们不能直接使用消息响应循环，而必须自己编写代码来处理这些事件。
2.2 页面结构与内容更新规则
页面可以被看作是一个包含静态文本和动态数据信息的地方，它们共同构成了一个完整信息展示。这就意味着当某个人或某个软件想要获取特定类型信息时，可以很容易地找到它们。而对于动态数据部分，因为它会随时间变化，所以需要不断刷新以保持最新状态。例如，如果这是一个显示当前温度读数或者实时流量统计页面，那么每次有人访问这个页面，就会得到最新数据。如果这个页面还允许用户修改一些设置，比如设定温度警报阈值，那么用户也能通过点击不同的按钮来执行这些操作。
3 人类-计算机交互模式中的关键元素分析：
3.0 键盘扫描循环。
3.0 键码识别。
4.x 确认/取消对话框。
5.y 输入验证逻辑。
6.z 对话框布局调整规则。
7.v 系统级错误处理逻辑。
8.w 命令执行顺序优先级定义。
9.x 命令撤销策略定义。
4 页面生命周期流程表示：
图 2 表示了一个人-machine 交互过程中的主要步骤，其中包括初始化并显示当前屏幕内容，以及根据按下哪个按键决定如何继续。在这一过程中，我们首先清除旧屏幕，然后加载新的内容，并最后根据所选项进行进一步处理。如果选择的是另一屏幕，则整个过程重复。此外，对于具有动态数据部分的人-page 的情况，在新屏幕被加载之前，还需要刷新该部分以确保证件最快速度获取最新信息。
