一种城市轨道交通综合监控系统菜单设计以及部署方法与流程

1.本发明涉及城市轨道交通技术领域，特别涉及一种使用组态软件开发的大体量、多车站、多系统分类、多专业界面的城市轨道交通综合监控系统hmi软件菜单栏的设计开发方法。


背景技术：

2.目前城市轨道交通综合监控系统hmi软件开发，一般使用c 结合qt开发工具或组态监控系统软件开发。在前一种hmi软件的开发方法中，一般将菜单栏各级按钮相关信息写在xml格式的文件中。软件启动时，由文件中读取，并通过程序控制菜单栏界面按钮的显示，按钮的操控也是调用各自的鼠标触发事件。该模式下，菜单栏图形界面与后台程序之间耦合性过强，对于菜单栏各级按钮的增删改均需相应更改后台代码，且该模式下菜单栏各级按钮所含信息较单一，对于不同车站具有不同专业子系统、不同次级专业子系统的应用场景，通用性较差。对于后一种方法，基于组态监控系统软件开发城市轨道交通综合监控系统hmi软件，菜单栏各级按钮尤其是专业子系统级与次级子系统级按钮，在不同车站具有不同专业子系统、不同次级专业子系统的应用场景下，多采用各车站单独定制开发的方式来解决其差异性，开发工作量大，且开发完成的hmi软件菜单栏不具有通用性。因此，上述这两种方法均有其缺点。


技术实现要素：

3.针对目前开发方法开发的菜单栏在通用性与可扩展性、开发效率方面的缺陷，本发明提出了一种可提高城市轨道交通综合监控系统hmi软件开发效率，以及提高其菜单栏的通用性与可扩展性的城市轨道交通综合监控系统hmi软件菜单栏的开发方法。
4.本发明实施例之一，一种基于组态软件的城市轨道交通综合监控系统hmi设计方法，包括步骤：
5.建立监控系统的菜单栏画面；
6.在所述在所述菜单栏画面上部署各级供功能点击选择的按钮；
7.所述按钮分属监控系统中的监控中心、各车站、各车站与监控中心专业子系统、各专业子系统的次级子系统；
8.根据各车站以及监控中心、专业子系统、次级子系统之间的区别，以图形动画方式，所述按钮在不同车站及监控中心、专业子系统、次级子系统中显示不同样式。
9.根据城市轨道交通综合监控系统信息建立包括各按钮名称、编号、组态软件中的对应变量的对应表，该对应表中记载有车站号、车站名、专业子系统号、专业子系统名、次级专业子系统号、次级专业子系统名。
10.本发明在组态软件中通过该方法开发的一个菜单栏可用于全线所有车站及监控中心的综合监控系统hmi软件，且菜单栏各级按钮的增删改不涉及后台代码的更改，仅需对应更改按钮的动画配置，具有较好的便利性。
附图说明
11.通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：
12.图1a根据本发明实施例之一的轨道交通监控系统菜单栏界面示例图，
13.图1b根据本发明实施例之一的轨道交通监控系统菜单栏界面示例图，
14.子栏目1——车站选择栏、子栏目2——专业子系统选择栏、子栏目3——次级子系统选择栏。
15.图2根据本发明实施例之一的变量、菜单栏界面图形、自定义方法逻辑关系图。
16.图3根据本发明实施例之一的为界面打开自定义方法流程图。
具体实施方式
17.根据一个或者多个实施例，一种基于组态软件开发的城市轨道交通综合监控系统hmi中菜单栏的设计实现方法。包括以下步骤：
18.对于菜单栏中车站及选择按钮、专业子系统级选择按钮和次级子系统级选择按钮，均使用一层按钮；
19.针对城市轨道交通综合监控系统中，各车站以及中心专业子系统、次级子系统之间的区别，通过使用组态软件中各种图形动画功能，实现同一套hmi菜单栏中的按钮在不同车站及中心显示不同样式；
20.在组态软件中编写一个通用的画面打开自定义方法，使得各级按钮均可调用该方法实现各专业系统界面切换的功能，同时，
21.该自定义方法中还可将当前选中的车站按钮、专业子系统按钮、次级子系统按钮对应的名称和编号赋值给组态软件中对应变量，对应变量数值的变化又可触发各级按钮状态显示动画，使得菜单栏中各级按钮正确指示当前选中项；
22.通用画面打开自定义方法中还可校验当前试图通过菜单栏各级按钮打开的专业系统界面是否存在，不存在时，弹窗提示用户选择留在当前专业系统界面还是打开默认专业系统界面。
23.该方法可提高hmi菜单栏的通用性、可扩展性，使得针对不同车站及中心综合监控系统hmi菜单栏经过简单更改后，便可正常使用，可有效减少开发时间。
24.根据一个或者多个实施例，如图2所示。一种城市轨道交通综合监控系统hmi软件菜单栏的设计与开发方法，具体包含以下内容与步骤：
25.1)根据城市轨道交通综合监控系统hmi(human machine interface的缩写，人机接口，也叫人机界面)软件人机界面标准，在组态软件中建立菜单栏画面，并以实际城市轨道交通项目中车站及中心数量、各车站与中心专业子系统最大数量、各专业子系统的次级子系统的最大数量为基准，在菜单栏画面上部署各级按钮，通过更改各级按钮静态属性，如大小、位置、颜色、文字等基本属性，完成基本静态菜单栏画面的开发。
26.2)在组态软件中定义车站号、车站名、专业子系统号、专业子系统名、次级专业子系统号、次级专业子系统名变量以及各车站、专业子系统的报警、离线变量。
27.3)结合实际城市轨道交通综合监控系统项目资料，在excel中整理出各车站及中
心所包含的专业子系统、次级专业子系统，该文档中定义标准的车站号、车站名、专业子系统号、专业子系统名、次级专业子系统号(专业子系统选定后，指定次级专业子系统按钮在菜单栏中为左数第几个)、次级专业子系统名，作为基础设计文档，通过excel的排序、筛选等功能，由该文档中获取各专业子系统按钮“操作
‑‑
禁用”动画触发条件原理表达式(如，车站号＝＝1，表示当车站号为1时，该专业子系统按钮不可用)、次级子系统按钮“可见性
‑‑
可见”动画条件原理表达式(如，车站号＝＝1&&专业子系统号＝＝1，表示当车站号为1且专业子系统号为1时，该次级子系统按钮不可见)、次级子系统按钮“数值显示
‑‑
显示”动画触发条件原理表达式(车站号 专业子系统号*100)计算结果及各条件下按钮文本字符串(次级子系统名称)。
28.4)依据步骤3中获取到的各触发条件原理表达式，并将组态软件中定义的实际变量替换到表达式中后，为各级按钮配置动画，各级按钮动画配置方法及触发条件逻辑、数值计算式原理如下(站号、专业子系统号、次级专业子系统号、专业子系统报警、专业子系统离线变量名分别为stnnum、sysnum、subsysnum、sys*alarm、sys*offline)。
29.车站及中心选择按钮动画配置包括：
[0030]“填充
‑‑
文本填充模式”动画配置触发条件为stnnum＝＝*，其中，*号表示excel设计文档中为各个车站及中心指定的车站号，各车站选择按钮该动画中*填写的数值与设计文档中指定的数值一一对应。动画执行结果出分别配置计算值为0时，文本填充颜色为指定的默认颜色，计算值为1时，文本填充颜色为指定的高亮颜色，文本的各种状态下的颜色由城市轨道交通综合监控系统hmi图形界面标准规定。
[0031]
专业子系统选择按钮动画配置包括：
[0032]“操作
‑‑
禁用”动画配置触发条件为stnnum＝＝*||stnnum＝＝*||...，其中，*号为设计文档中指定的各个车站的车站号，各专业子系统选择按钮是否配置该动画、该动画的触发条件表达式均依据设计文档中得到的各个专业子系统按钮的“操作
‑‑
禁用”动画触发条件原理表达式经实际变量替换后得到，动画执行结果为“禁用”，及当计算表达式计算结果为真时，该专业子系统按钮禁用，不可操作。
[0033]“填充
‑‑
模式”动画配置触发条件为sysnum＝＝* (sys*alarm＝＝1)
×
2 (sys*offline＝＝1)
×
4 (stnnum＝＝*||stnnum＝＝*||...)
×
8，其中，按照专业子系统无、专业子系统离线、专业子系统报警、专业子系统选中、专业子系统未选中优先级由高到低设计计算式，*为设计文档中指定的各专业子系统的编号，各专业子系统选择按钮该动画触发条件根据设计文档中得到的“填充
‑‑
模式”动画触发条件原理表达式经实际变量替换后得到，条件表达式与动画执行结果对应关系如下：
[0034]
大于等于0小于1——按钮显示未选中状态，按钮背景填充图片切换为对应未选中图片；
[0035]
大于等于1小于2——按钮显示选中状态，按钮背景填充图片切换为对应该选中状态图片；
[0036]
大于等于2小于4——按钮显示报警状态，按钮背景填充图片切换为对应的该专业子系统报警图片；
[0037]
大于等于4小于8——按钮显示离线状态，按钮背景填充图片切换为对应的专业子系统离线图片；
[0038]
大于等于8——按钮显示不可用状态，按钮背景填充图片切换为对应的专业子系统不可用图片。
[0039]
动画执行结果显示的图片根据城市轨道交通综合监控系统图形界面标准制作。
[0040]
次级专业子系统选择按钮动画配置包括：
[0041]“可见性
‑‑
可见”动画触发条件表达式为sysnum＝＝*||(sysnum＝＝*&&stnnum＝＝*)||...，该条件表达式由设计文档中得到的动画触发条件原理表达式经过实际变量替换后得到，表示在指定专业子系统或指定车站的指定专业专业子系统下，该次级专业子系统按钮不显示，动画执行结果为，当逻辑计算表达式为真时，按钮隐藏。
[0042]“填充
‑‑
文本填充模式”动画触发条件表达式为subsysnum＝＝*，其中，*为专业子系统按钮的编号，取自按钮在菜单栏次级子系统按钮栏的布局位置，由左到右从1开始依次累加。各次级专业子系统按钮的该动画触发条件中的*号即为其自身所处左数第几个。动画执行结果出分别配置计算值为0时，文本填充颜色为指定的默认颜色，计算值为1时，文本填充颜色为指定的高亮颜色，文本的各种状态下的颜色由城市轨道交通综合监控系统hmi图形界面标准规定。
[0043]“数值显示
‑‑
显示”动画触发条件表达式为stnnum sysnum
×
100，所有次级子系统按钮触发条件表达式相同，各按钮该动画之间的区别之处在于表达式计算结果值与对应的显示字符串不同，各次级子系统按钮“数值显示
‑‑
显示”动画执行结果中的数值与对应的显示字符串有设计文档中获得。
[0044]
5)组态软件中自定义系统界面打开方法如下：public static void menusetandviewopen(int stnnum,string stnname,int sysnum,string sysname,int subsysnum,string subsysname)。该方法中6个参数分别表示选中车站按钮指定的车站号、选中按钮指定的车站名、选中专业子系统按钮指定的系统号、选中专业子系统按钮指定的系统名、选中次级专业子系统按钮指定的次级专业子系统号、选中次级专业子系统按钮指定的次级专业子系统名。
[0045]
该自定义方法中完成如下功能及流程：
[0046]
根据方法参数组合专业界面名称(利用参数中的车站名、专业子系统名、次级专业子系统名进行字符串拼接得到专业界面名称，要求在进行专业界面开发时，专业界面的命名符合该自定义方法中指定的命名规则：车站名 专业子系统名 次级专业子系统名)；
[0047]
判断专业界面是否存在；
[0048]
专业界面存在则调用组态软件原生专业界面打开方法，打开指定专业界面；打开专业界面或打开提示窗提示界面不存在；
[0049]
界面打开成功后将参数值回写到对应的站号、站名、专业子系统号、专业
[0050]
子系统名、次级子系统号、次级子系统名变量。
[0051]
各级按钮调用该自定义方法包括：
[0052]
菜单栏中各级按钮均调用该自定义方法，对该自定义方法的调用写在各按钮鼠标左键点击触发事件中，调用时区别之处在于参数不同，各级按钮对于该方法的调用示例说明如下。
[0053]
车站级车站选择按钮调用专业界面打开自定义方法示例：menusetandviewopen(*,**,sysnum,sysname,subsysnum,subsysname)，其中，*表示当前选定车站选择按钮指定
的车站号，**表示当前选定车站选择按钮指定的车站名，其余参数直接取自组态软件中变量值(软件启动时，车站号、车站名、专业子系统号、专业子系统名、次级子系统号、次级子系统名需设定初始值)。
[0054]
专业子系统级专业子系统选择按钮调用专业界面打开自定义方法示例：menusetandviewopen(stnnum,stnname,*,**,subsysnum,subsysname)，其中，*表示当前选定专业子系统按钮指定的专业子系统号，**表示当前选定的专业子系统按钮指定的专业子系统名称。
[0055]
次级专业子系统级选择按钮调用专业界面打开自定义方法示例：menusetandviewopen(stnnum,stnname,sysnum,sysname,*,**)，其中，*表示当前选定次级专业子系统按钮指定的次级专业子系统号(按钮位置码)，**表示当前选定次级专业子系统按钮指定的次级专业子系统名称(由于次级子系统按钮表示的次级子系统名称在各站、各专业子系统下可能各不相同，因此该名称不可直接写标准次级子系统名称，组态软件中通过thisshape.content获取当前按钮显示的字符串，得到次级子系统名称，此为实现各站、各专业子系统通用一组次级专业子系统按钮的关键)。
[0056]
专业界面中界面切换打开按钮调用专业界面打开自定义方法示例为：menusetandviewopen(stnnum,stnname,sysnum,sysname,*,**)，其中*表示要打开的专业界面所属的次级专业子系统号，**表示要打开的专业界面在开发时设定的界面名称。
[0057]
根据一个或者多个实施例，一种基于组态软件开发的城市轨道交通综合监控系统hmi中菜单栏的设计实现方法，包括以下步骤：
[0058]
1)利用组态软件中图形的“填充
‑‑
文本填充模式”动画，结合当前选中车站号变量，实现车站按钮的选中状态指示。满足选中条件后，通过动画更改按钮文字高亮显示；
[0059]
2)利用组态软件中图形的“填充
‑‑
模式”动画，结合当前选中专业子系统号变量，以及其他用于表示该专业子系统报警、离线、在指定车站不存在状态的变量，实现专业子系统级按钮的未选中、选中、报警、离线、无几种状态的显示。动画触发条件为相关变量的逻辑、数字计算表达式的计算值：(子系统专业号变量值＝＝当前按钮设定值) (子系统报警变量值＝＝true)*2 (子系统离线变量值＝＝true)*4 (当前选中车站号变量值＝＝当前按钮设定值)*8，将该表达式计算结果分为4级，优先级为“无>离线>报警>选中>未选中”：
[0060]
大于等于0小于1——按钮显示未选中状态，按钮背景填充图片切换为对应未选中图片；
[0061]
大于等于1小于2——按钮显示选中状态，按钮背景填充图片切换为对应该选中状态图片；
[0062]
大于等于2小于4——按钮显示报警状态，按钮背景填充图片切换为对应的该专业子系统报警图片；
[0063]
大于等于4小于8——按钮显示离线状态，按钮背景填充图片切换为对应的专业子系统离线图片；
[0064]
大于等于8——按钮显示不可用状态，按钮背景填充图片切换为对应的专业子系统不可用图片。
[0065]
利用组态软件中图形的“操作
‑‑
禁用”动画，实现当系统在指定车站不存在时，将按钮置为不可操作状态，其触发条件为：当前选中车站号变量值＝＝当前按钮设定值。
[0066]
次级子系统选择按钮动画及操控实现方法包括，
[0067]
次级子系统选择按钮文字跟随车站号、系统号数值计算结果对应更改；
[0068]
次级子系统选择按钮文字切换动画触发条件计算公式为：车站号 系统号*100；
[0069]
次级子系统选择按钮鼠标点击事件中调用界面打开自定义方法时，次级子系统名取自当前按钮文字。
[0070]
专业子系统选择按钮动画实现方法包括，
[0071]
专业子系统选择按钮动画触发条件计算公式为：选中状态值 报警状态值*2 离线状态值*4 不可用状态值*8。
[0072]
(专业子系统号＝＝专业子系统选择按钮设定值) (专业子系统报警变量值＝＝真)*2 (专业子系统离线变量值＝＝真)*4 (不存在该专业子系统的车站的逻辑计算值＝＝真)*8
[0073]
优先级为：未选中状态<选中状态<报警状态<离线状态<不可用状态。
[0074]
专业子系统界面打开自定义方法实现逻辑，如图3所示，包括：
[0075]
a、打开专业子系统界面前判断是否存在，不存在则提示用户选择跳转到默认专业界面还是留在当前界面；
[0076]
b、专业子系统界面不存在时，用户选择一次跳转，程序中实际支持两级跳转，第一级跳转为当前车站、当前专业子系统对应的第一个次级子系统，当第一级跳转界面不存在时，自动进行第二次跳转，第二次跳转为当前车站的第一个专业子系统的第一个次级子系统；
[0077]
c、各级按钮调用专业界面打开自定义方法时，与当前按钮相关的参数根据按钮实际信息填写，其他参数使用对应的变量；
[0078]
d、界面打开自定义方法中将参数值回写到对应变量，来达到变量值更改触发各级按钮动画执行的目的。
[0079]
3)利用组态软件中图形的“数值显示
‑‑
显示”动画，结合当前选定车站号与选定专业子系统号变量，实现各次级子系统按钮在不同车站、不同专业子系统下显示不同的次级子系统名称，使用车站号、专业子系统号变量的数值计算式(车站号 系统号*100)的计算结果作为动画触发条件，对应显示内容为与该公式计算结果对应的次级子系统名称字符串。
[0080]
利用组态软件中图形的“填充
‑‑
文本填充模式”动画，结合次级子系统号变量，实现当某个次级子系统按钮被选中时，按钮文本以指定颜色高亮显示。
[0081]
利用组态软件中图形的“可见性
‑‑
可见”动画，结合车站号与专业子系统号，实现次级子系统按钮在不同车站、不同专业子系统下显示、隐藏，该动画触发条件为车站号与专业子系统号通过逻辑计算表达式计算出的布尔量数值，各个次级子系统按钮该动画的触发条件计算式各不相同。
[0082]
4)组态软件中定义界面打开自定义方法，供菜单栏及各专业界面的(部分次级子系统可能包含多个专业界面，该情形下通过专业界面中的按钮切换各专业界面)各级按钮鼠标点击事件中调用，以打开指定的专业界面。该自定义方法实现根据方法参数组合界面名称、判断界面是否存在、打开界面或打开提示窗提示界面不存在、界面打开成功后将参数值回写到对应的站号、站名、专业子系统号、专业子系统名、次级子系统号、次级子系统名变量。该自定义方法具有通用性，各级按钮鼠标点击事件中调用该方法时仅有方发参数上的
区别，且后期添加、更改各级按钮仅需更改按钮中的方法调用参数，该自定义方法无需更改。
[0083]
综合方案说明中的详细介绍可见，该发明中涉及的城市轨道交通综合监控系统hmi菜单栏设计开发方法，开发前excel设计文档的整理成果可服务于对应综合监控系统hmi软件的开发、运行、维护修改全生命周期；菜单栏均使用单层按钮，为后期维护修改带来较大便利性；通过该方法设计开发完成的hmi菜单栏，可用于城市轨道交通全线车站及中心的综合监控系统hmi软件，减少由于车站、专业子系统间的差异化造成的各车站单独开发时的时间消耗；自定义系统界面打开方法中的专业界面命名要求，有利于整体城市轨道交通综合监控系统hmi软件系统界面命名规范化；对于后期车站、专业子系统、次级专业子系统的增删改来说，仅需对excel设计文档进行更改整理后，对菜单栏中各级按钮动画进行更改即可，不涉及后台代码的更改。
[0084]
值得说明的是，虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本发明创造的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。