基于XML的风电变流器监控软件配置信息存储方法

第４２卷增刊（Ｉ）　

２０１２年９月　

东南大学学报（自然科学版）　

ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＯＵＴＨＥＡＳＴ　ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　

ＶＯ１．４２　

Ｓｕｐ（Ｉ）　

Ｓｅｐｔ．　２０１２　

ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—０５０５．２０１２．Ｓ１．０２９　

基于ＸＭＬ的风电变流器监控软件配置信息存储方法　

周　玲　叶　桦　仰燕兰　苏　雅　孟玉静　

（东南大学自动化学院，南京２１００９６）　

（东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室，南京２１００９６）　

摘要：为了提高风电变流器监控软件的通用性，使得当变流器型号发生变化时，无需修改软件源　

代码，提出了基于ＸＭＬ的软件配置信息存储方法．ＸＭＬ具有自描述、数据处理便捷、易于理解　

等特点．针对变流器监控软件对配置文件的需求，设计了ＸＭＬ配置文件的逻辑层次结构，并重　

点讨论了场景图在ＸＭＬ文件中的存储和显示方法．为了保证配置文件的质量，使用Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ．　

ＮＥＴ的ＭＦＣ开发平台设计了ＸＭＬ编辑器，为配置文件的设计和修改提供友好的用户界面．软　

件运行结果表明：采用ＸＭＬ文件作为风电变流器监控软件的配置文件是可行的，该方法能够有　

效地实现图文一体化存储，对其他领域有类似配置信息存储需求的系统也有一定的借鉴意义．　

关键词：ＸＭＬ；风电变流器监控软件；配置信息；图文一体化存储；ＸＭＬ编辑器　

中图分类号：ＴＰ２７３　文献标志码：Ａ　文章编号：１００１—０５０５（２０１２）Ｓ１—０１４０－０６　

Ｓｔｏｒａｇｅ　ｏｆ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｗｉｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　

ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＸＭＬ　

Ｚｈｏｕ　Ｌｉｎｇ　Ｙｅ　Ｈｕａ　Ｙａｎｇ　Ｙａｎｌａｎ　Ｓｕ　Ｙａ　Ｍｅｎｇ　Ｙｕｊｉｎｇ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００９６，Ｃｈｉｎａ）　

（Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ＣＳＥ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｓｔｒｙ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ　２１００９６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｎｈａｎｃｅ　ｔｈｅ　ｖｅｒｓａｔｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｗｉｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ　ＸＭＬ　

（ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ　ｍａｒｋｕｐ　ｌａｎｇｕａｇｅ）ｂａｓｅｄ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｓｔｏｒａｇｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ＳＯ　ｔｈａｔ　

ｗｈｅｎ　ｔｈｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｏｂｊｅｃｔ　ｃｈａｎｇｅｓ，ｔｈｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ’Ｓ　ｃｏｄｅ　ｄｏｅｓ　ｎｏｔ　ｎｅｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｍｏｄｉｉｆｅｄ．ＸＭＬ　ｉｓ　ｆｅａ—　

ｔｕｒｅｄ　ｂｙ　ｓｅｌｆ－ｄｅｓｃｒｉｂｉｎｇ，ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ　ｄａｔａ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　ａｎｄ　ｅａｓｙ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇ　ｅｔｃ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅ—　

ｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ　ｌｏｇｉｃａｌ　ｈｉｅｒａｒｃｈｙ　ｏｆ　

ＸＭＬ　ｆｉｌｅ　ｉｓ　ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｆｏｃｕｓｅｓ　ｏｎ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｓｔｏｒｅ　ｓｃｅｎｅ　ｄａｔａ　ａｎｄ　ｐａｒｓｅ　ｉｔ　ｏｕｔ　ｏｆ　ＸＭＬ　ｆｉｌｅ．　

Ｔｏ　ｇｕａｒａｎｔｅｅ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｉｆｌｅ，ＸＭＬ　ｅｄｉｔｏｒ　ｉｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＭＦＣ（ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　

ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｃａｓｓ）ｐｌａｔｆｏｒｍ　ｉｎ　Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ．ＮＥＴ，ｗｈｉｃｈ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｕｓｅｒｓ　ａ　ｆｉｒｅｎｄｌｙ　ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　ｔｏ　ｍｏｄｉｆｙ　ｔｈｅ　

ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｆｉｌｅ　ｏｒ　ｃｒｅａｔｅ　ａ　ｎｅｗ　ｏｎｅ．Ｔｈｅ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｒｅｓｕｌｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｕｓｉｎｇ　ＸＭＬ　ｆｉｌｅ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｆｉｇｕ—　

ｒａｔｉｏｎ　ｆｉｌｅ　ｏｆ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｉｓ　ａ　ｆｅａｓｉｂｌｅ　ｍｅｔｈｏｄ，ｗｈｉｃｈ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ａｃｈｉｅｖｅｓ　ｔｈｅ　ａｉｍ　ｏｆ　

Ｇｒａｐｈｉｃ—ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ，ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｉｓ　ａ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｔｏ　ｏｔｈｅｒ　ｓｙｓｔｅｍｓ　ｔｈａｔ　ｈａｖｅ　ｔｈｅ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｒｅｑｕｉｒｅ—　

ｍｅｎｔｓ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ　ｍａｒｋｕｐ　ｌａｎｇｕａｇｅ；ｗｉｎｄ　ｐｏｗｅｒ　ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｏｆｔｗａｒｅ；ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　

ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｇｒａｐｈｉｃ—ａｔｔｒｉｂｕｔｅｓ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ；ＸＭＬ　ｅｄｉｔｏｒ　

风电变流器监控软件（ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｏｆｔｗａｒｅ，ＣＭＳ）通过通信接口获取变流器信息，用　

收稿日期：２０１２￣６．２９．　作者简介：周玲（１９８９），女，硕士生；叶桦（联系人），男，博士，教授，ｚｈｉｎｅｎｇ＠ｓｅｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．　

基金项目：江苏省徐工集团院士工作站资助项目（ＢＭ２００９５６２）．　

引文格式：周玲，叶桦，仰燕兰，等．基于ＸＭＬ的风电变流器监控软件配置信息存储方法［Ｊ］．东南大学学报：自然科学版，２０１２，４２（Ｓ１）：１４０　

１４５．［ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１—０５０５．２０１２．Ｓ１．０２９］　

增刊（Ｉ）　周玲，等：基于ＸＭＬ的风电变流器监控软件配置信息存储方法　１４１　

于现场故障排查、内部人员测试及调试使用．传统　

的变流器监控软件大部分不支持场景…，本文讨　

论的ＣＭＳ支持场景．场景作为ＣＭＳ的重要组成　

部分，以友好的可视化图形界面为用户提供变流器　

内部重要的参数信息．场景界面由背景图和控件组　

成，背景图一般为变流器的简化原理框图，控件合　

理分布在背景图周围，用于显示变流器内部关键参　

数的名称、值和单位．　

在实际应用中，一个厂家的变流器产品往往有　

多种型号，不同型号的变流器基本参数和原理图不　

尽相同．对于同一型号的变流器，经过多次硬件、软　

件的维护和升级，其内部的参数也可能会发生变　

化．为了实现ＣＭＳ的通用性，需要将变流器的参　

数信息和场景图从ＣＭＳ的代码分离出来，存储到　

一

个独立的配置文件．ＣＭＳ运行时依赖的有关变　

流器的参数信息和场景图，都来自这个配置文件．　

也就是说，ＣＭＳ显示的参数和场景是由配置文件　

决定，而不是由ＣＭＳ的源代码决定的．从而，当监　

控的变流器型号发生变化时，不会影响ＣＭＳ的正　

常运行，避免了重新编译软件的麻烦，增强了软件　

的通用性．　

传统的配置文件通常采用文本文件，如Ｗｉｎ—　

ｄｏｗｓ的ＩＮＩ文件　．ＩＮＩ文本对于ＣＭＳ存在较多　

缺陷：ＩＮＩ文本是两层结构，结构较简单，无法保存　

结构复杂的数据，单个ＩＮＩ文件的大小不能超过　

６４ＫＢ［３１

．

本文提出了基于可扩展标语言（ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ　

ｍａｒｋｕｐ　ｌａｎｇｕａｇｅ，ＸＭＬ）的变流器监控软件配置信　

息存储方法，ＸＭＬ具有自描述、数据处理便捷、易　

于理解等特点．采用ＸＭＬ文件存储变流器的参数　

信息和场景，不仅可以实现配置文件的图文一体化　

存储，也简化了ＣＭＳ的编程，增强了软件的通用　

性．　

１风电变流器监控软件　

１．１　ＣＭＳ的体系结构　

ＣＭＳ主要功能是通过可视化的界面，对变流　

器进行参数设置，并通过对获取的变流器参数及信　

息予以显示和记录，对其状态进行监控分析．ＣＭＳ　

的功能模块主要有场景模块、参数列表模块、示波　

器模块、录播模块、故障记录模块、趋势模块．这几　

个模块均需从共享数据区获取参数信息，用于对通　

信数据的处理和更新界面等．场景模块还需从共享　

数据区获得场景数据，绘制场景界面．底层通信模　

块实现和变流器控制器的通信，一般采用２３２或者　

ＣＡＮ总线通讯．监控软件体系结构如图１所示．　

图１　ＣＭＳ的体系结构　

１．２　ＸＭＬ配置文件需求分析　

ＣＭＳ和变流器的控制器建立通信，首先问询　

变流器的产品代号和软硬件版本号，与从配置文件　

读取的内容一致，才允许正常通讯．联机后，需要把　

配置文件中的所有参数信息读至内存．参数按来源　

和性质可以分组，每一组参数称为一个参数集，比　

如机侧参数集、网侧参数集等．场景界面由背景图　

和控件组成，背景图是指设备原理框图，包括原理　

框图上的开关，开关需要根据变流器内部控制字的　

实际值呈现断开或者闭合的状态．控件包括静态文　

本控件和编辑框控件，每２个静态文本控件和１个　

编辑框控件绑定成一组，静态文本控件用来显示参　

数名和参数单位，编辑框用于显示实时参数值．　

随着变流器软硬件升级，或者新型变流器型号　

的研制开发，用户仅需要对原有配置文件进行修　

改，或重新设计一份针对新型变流器的配置文件．　

因此，配置文件需要具备清晰易懂的设计结构和便　

于阅读理解的设计规范，这对设计人员具有重大意　

义．　

２　ＸＭＬ配置文件的设计　

２．１　ＸＭＬ概述　

ＸＭＬ用元素和属性描述数据，通过嵌套和引　

用指定元素间的层次结构关系．ＸＭＬ最突出的优　

点是它可以按照用户自定的意愿随意创建标记，这　

种优点使得用户能够根据自己的特殊需要制定出　

适用于自身的一套标记，便于结构化地描述其领域　

的各类信息，从而提供了一种处理数据的最佳方　

式　，因此采用ＸＭＬ技术来描述变流器的配置文　

件有很大的优势．　

２．２　ＸＭＬ文件的设计　

配置文件需要存储的内容有：产品代号和版本　

相关信息、参数和场景．为了实现这三者的一体化　

存储，设计了ＸＭＬ配置文件的逻辑层次结构，如　

图２所示．树形结构表达了文档中的元素层次关　

１４２　东南大学学报（自然科学版）　第４２卷　

系．表１为树形结构中每个节点对应到ＸＭＬ文档　

中的存储内容．联机时，ＣＭＳ首先提取配置文件中　

的产品信息，如果和变流器回复的产品代号和版本　

一

致，则读取全部参数信息至内存．运行场景时，提　

取场景信息，创建场景界面，建立控件和相应参数　

的绑定关系．　

图２　ＸＭＬ配置文件的树形结构　

表１树节点对应的ＸＭＬ文档的存储内容　

树节点　存储内容　

产品信息　变流器的型号、软件版本号和硬件版本号　

①参数集属性．参数集中英文名称、参数集属性、参　

参数集　凳　婺　霍：　

参数权限属性　

①原理图．原理框图、位置布局．②开关．开关图、　

位置布局、开关对应的参数索引和位标志．③控件．　

静态文本控件和编辑框控件的位置布局及绑定的参　

数索引　

本文以单个参数为例说明ＸＭＬ配置文件的　

定义．参数的索引号定义为两维，例如“０１．０２”，Ｏ１　

表示参数属于参数集１，继承参数集１的属性，０２　

表示在参数集１中的位置．ＣＭＳ和变流器建立通　

信时，加载参数将参数的二维索引转换成一维索　

引，例如Ｏ１．Ｏ２转换成２５８（１×２５６＋２）．为隔离电　

气和软件编程，增强软件的通用性，ＣＭＳ与变流器　

交换的数据仅参数一维索引与参数值，即　

＜？ｘｍｌ　ｖｅｒｓｉｏｎ：”１．０”ｅｎｃｏｄｉｎｇ：”ｇｂ２３１２”？＞　

＜Ｐａｒａｍｅｔｅｒ　２５８＞　

＜Ｉｎｄｅｘ＞Ｏ１．０２＜／Ｉｎｄｅｘ＞＜Ｃｈｉｎｅｓｅ

Ｎａｍｅ＞机侧ｓ　

相ＩＰＭ温度＜／Ｃｈｉｎｅｓｅ＿Ｎａｍｅ＞　

＜Ｅｎｇｌｉｓｈ　Ｎａｍｅ＞ＧＥＮ　ＩＰＭ　ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ　Ｓ＜／　

Ｅｎｇｌｉｓｈ　

Ｎａｍｅ　Ｕｉｎｔ　ｏＣ　／Ｕｎｉｔ　

＞＜　＞　＜　＞

＜Ｓｃａｌｅ＞１＜／Ｓｃａｌｅ＞＜ＭａｘＶａｌｕｅ＞７６０＜／ＭａｘＶａｌｕｅ　

＞＜ＭｉｎＶａｌｕｅ＞０＜／ＭｉｎＶａｌｕｅ＞　

＜ＤｅｆａｕｌｔＶａｌｕｅ＞１＜／ＤｅｆａｕｌｔＶａｌｕｅ＞＜ＲｅａｄＯｎｌｙ＞只　

读＜／ＲｅａｄＯｎｌｙ＞＜Ｐｒｉｖｉｌｅｇｅ＞３＜／Ｐｒｉｖｉｌｅｇｅ＞　

＜／Ｐａｒａｍｅｔｅｒ　２５８＞　

以上内容描述了索引为０１．０２的参数，参数　

的其他属性为：英文名：ＧＥＮ　ＩＰＭ　ＴＥＭＰＥＲＡＴＵＲＥ　

Ｓ；中文名：机侧ｓ相ＩＰＭ温度；默认值：１；单位：　

（。）；比例系数：１，表明参数为整型；最大值：７６０；　

最小值：０；权限属性：３级；参数为只读．　

３Ⅺ　配置文件中场景的存储和显示　

ＣＭＳ的场景通过ＣＭＳ加载的配置文件来决　

定应该显示的场景界面，一个美观的场景界面需要　

视觉设计简练、清晰和精确，所以要求配置文件包　

含界面应该显示的内容和合理的界面布局．为了实　

现这个目的，需要考虑如何把场景存储到配置文件　

中，以及如何从配置文件提取场景信息，绘制场景　

界面．　

３．１场景在ＸＭＬ配置文件中的存储　

场景信息包括图片／控件的位置布局、图片以　

及控件和开关绑定的参数索引．为了实现背景图中　

开关动态闭合或断开的效果，需要在配置文件中存　

储多张图片．场景获取变流器上传的控制字数值，　

根据解析结果加载不同图片，使用户视觉上感觉开　

关动态开合．存储所有不同状态下的原理图是一个　

简单的方法，但是这样会导致配置文件过大，影响　

文件读取效率．鉴于不同开关的类型、大小都可能　

不一样，本文的方法是存储一张原理图和所有开关　

图片，原理图上的开关和单独的开关图片是相反状　

态，且开关图片仅取和原理图上对应开关有差异的　

那部分．　

３．１．１　图片／控件的位置布局　

图片／控件在容器中的相对位置用像素点表　

示，为了实现分辨率自适应，使图片／控件在不同分　

辨率的电脑上正常显示，本文的相对位置采用其相　

对容器尺寸的比例来表示，即存储到ＸＭＬ文件的　

位置布局是图片／控件左上角和右下角两个坐标点　

相对容器尺寸的比例．　

ＣＭＳ的场景窗体在绘制界面时，读取图片／控　

件的比例位置，乘以软件容器的尺寸后，需要对比　

当前电脑的分辨率和标准分辨率（指设计图片／控　

件位置布局所用电脑的分辨率），对图片／控件的　

坐标按一定比例放大或者缩小，从而获得控　图　

片的像素位置，再动态生成控件和显示背景图．　

３．１．２　图片的存储　

图片是二进制数据，而ＸＭＬ是使用文本以结　

增刊（Ｉ）　周玲，等：基于ＸＭＬ的风电变流器监控软件配置信息存储方法　１４３　

构化的方式表示数据，存储文本非常方便，对于二　

进制数据，可以通过编码方式将其转换成文本数　

据，再进行存储．本文采用Ｂａｓｅ６４编码将图片转换　

成字符文本．Ｂａｓｅ６４要求把每三个８　ｂｉｔ的字节转　

换为４个６　ｂｉｔ的字节（３×８＝４×６＝２４），然后把　

６　ｂｉｔ再添两位高位０，组成４个８　ｂｉｔ的字节．　

不同类型的图片均有其特定的编码格式，图片　

文件由文件识别头和图像数据两部分组成，其中文　

件识别头用于判断图片的格式，例如ＪＰＥＧ文件是　

以字符串“０ｘＦＦＤ８”开头，并以字符串“０ｘＦＦＤ９”结　

束；ＧＩＦ文件以字符串“ＧＩＦ８９ａ”或“ＧＩＦ８７ａ”开　

始；ＢＭＰ文件以字符串“０ｘ４Ｄ４２”开头．本文以　

ＢＭＰ文件为例，说明在ＸＭＬ文件中图片如何存储　

和解析．　

ＢＭＰ总体上由４部分组成，分别是位图文件　

头、位图信息头、调色板和图像数据＿５　Ｊ．根据其图　

片结构，把位图文件头（ＢＩＴＭＡＰＦＩＬＥＨＥＡＤＥＲ）、　

位图信息（ＢＩＴＭＡＰＩＮＦＯ）、调色板（ＲＧＢＱＵＡＤ）　

以及图像阵列（ＢＩＴＭＡＰＤＡＴＡ）分别读入内存并　

进行Ｂａｓｅ６４编码．连接编码后的字符文本，利用　

ＸＭＬ接口技术，将字符文本写入ＸＭＬ文件的图　

像节点下，从而实现了ＢＭＰ图片在ＸＭＬ文件中　

的存储．ＢＭＰ文件的具体存储过程如图３所示．　

１根据图片类型，按ｌ　

厂…一ｌ图片的编码格式｝　ｊｌ进行

＞；　一

Ｂａｓｅ６４编Ｉ　ｉ

一　

　：

　Ｉ一ｒ———————————————］　’　

广ｌ

Ｉ厂—土一

　ｌ　

＞

１Ｉ　广ＩＩ

网

Ｉ　

ｉ

一　

Ｉ读取位图文　

Ｉ｛垂｝　；Ｒ　生壹Ｉ　

］Ｉ　Ｉ　ｌ　吝　

读取位图信息头　

进行Ｂａｓｅ６４编码　

关闭文件　

ｒ由位图信息头　

断是否有颜色　

结束　

否　

图３存储ＢＭＰ图片　

３．２从ＸＭＬ配置文件加载场景　

３．２．１　ＢＭＰ图片的解析　

首先读取ＸＭＬ文件中图像节点下的字符文　

本到内存，对文本进行Ｂａｓｅ６４译码，由译码后数据　

的前几位，判断图片是何种类型．如果是ＢＭＰ图　

片，提取出位图文件头结构大小的数据，计算出　

ＢＭＰ文件的大小，如果和译码后的数据大小不等，　

代表处理过程出错或者图片损坏．如果大小相等，　

提取位图信息头结构大小的数据，由位图信息头计　

算出颜色表的大小，根据计算出的大小提取颜色表　

数组，将位图信息头和颜色表数据拷贝到位图信息　

中．最后剩下的二进制数据即为图像阵列的内容．　

ＢＭＰ文件的具体解析过程如图４所示．采用Ｗｉｎ－　

ｄｏｗｓ应用程序编程接口（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ　

ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ＡＰＩ）中的ＳｔｒｅｔｃｈＤＩＢｉｔｓ（）函数，对图片进　

行拉伸或压缩，使之显示到屏幕上的设定位置．　

图４解析ＢＭＰ图片　

３．２．２场景界面的绘制　

场景窗口运行时，周期获取变流器上传的参数　

和控制字的值，将解析后的参数值显示到对应参数　

的编辑框中．如果某一开关对应的控制字的位标志　

为１，需要加载其闭合的开关图片，并刷新界面．当　

对场景窗口执行某些操作，如拖动窗口、拉伸窗口　

时，会导致场景界面重绘．重绘时，由于是先绘制背　

景图，再绘制开关图片，所以会明显地看到开关图　

片重新覆盖在背景图上的过程，即开关会出现无效　

中间状态．解决这一问题的有效方法就是双缓冲技　

术，即重绘界面时，先在与显示设备的裁剪区域一　

样大小的内存中绘制背景图和需要加载的闭合开　

关图片，再将内存上的图形一次性拷贝到显示屏幕　

的裁剪区域上．　

４　ＸＭＬ配置文件编辑器设计　

为了方便用户对配置文件的修改、维护和设　

１４４　东南大学学报（自然科学版）　第４２卷　

计，本文设计了ＸＭＬ配置文件编辑器．ＸＭＬ配置　

文件编辑器采用事先约定好的ＣＭＳ配置文件标　

记语言，处理用户输入的信息．图５为选中树状图　

参数节点时对应的参数设计界面，可以添加、删除、　

修改参数或者参数集．图６为选中场景节点时对应　

的场景设计界面，用于添加图片和控件，调整界面　

位置布局，绑定参数索引等．ＸＭＬ编辑器通过限定　

条件和容错判断保证了配置文件的质量，如果用户　

的操作不满足条件，则编辑器通过分析用户键人内　

容给出相应的错误信息提示用户．　

图５参数设计界面　

图６场景设计界面　

ＸＭＬ编辑器是基于ＭＦＣ　（ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　ｆｏｕｎ．　

ｄａｔｉｏｎ　ｃａｓｓ）开发平台利用Ｃ＋＋语言编写的应用　

程序．采用ＤＯＭ接口实现ＸＭＬ的生成和读取等　

操作．ＤＯＭ（ｄｏｃｕｍｅｎｔ　ｏｂｊｅｃｔ　ｍｏｄｕｌｅ）是Ｗ３Ｃ制定　

的一种独立语言和平台的标准，它提供一个可以通　

用于各种程序语言、操作系统和应用程序的接口．　

利用ＤＯＭ中的对象，可以对ＸＭＬ文档进行读取、　

搜索、修改、添加和删除等操作．ＤＯＭ是对ＸＭＬ　

数据的描述体系，它用树型结构的文档来保存　

ＸＭＬ数据，它包括了对ＸＭＬ的解析和处理ＸＭＬ　

数据的ＡＰＩ　Ｊ．　

４．１修改ＣＭＳ配置文件　

设计人员可以通过菜单中的导人项导入欲修　

改的配置文件．ＸＭＬ编辑器能够对树状图进行直　

接操作，具备增ＪＪｎ／删除／修改参数节点的功能．用　

户选中树状图中的场景节点时，可以调整图片和控　

件的位置，或者重设和控件绑定的参数索引，或者　

重新加载图片．对配置文件修改结束后，可以通过　

保存菜单项保存修改后的配置文件．　

４．２设计ＣＭＳ配置文件　

点击菜单中的生成项，可以设计一份新的配置　

文件，具体步骤如下：　

①设计人员选中树状图中的参数节点，通过　

点击ＸＭＬ编辑器右边的“添加新参数集”按钮和　

“添加参数”按钮，可以灵活地生成新的参数集，并　

添加参数到新参数集下．对参数集和参数的操作都　

会映射到左边的树状图．　

②选中树状图中的场景节点，ＸＭＬ编辑器切　

换到场景设计界面，点击界面上的“添加图片”按　

钮导人变流器的原理框图和开关图．右击鼠标，显　

示鼠标光标所在位置的坐标，通过这种方式，用户　

可以很方便地动态调整图片移动到希望的位置．对　

于控件，用户可以通过鼠标直接将其拖动到适当的　

位置．　

③选中树状图中的验证信息节点，输入新型　

变流器的产品代号和软硬件版本号．　

④点击保存菜单项，选择路径，生成一份新的　

符合设计规范的配置文件．　

５软件运行结果　

ＣＭＳ分别加载用ＸＭＬ编辑器设计的配置文　

件ＣｏｎｆｉｇＦＰＣ．ｘｍｌ和ＣｏｎｆｉｇＤＦＩＧ．ｘｍｌ，显示的场　

景界面如图７和图８所示．　

图７　ＦＰＣ变流器对应的场景　

ＣｏｎｆｉｇＦＰＣ．ｘｍｌ和ＣｏｎｆｉｇＤＦＩＧ．ｘｍｌ的文件大　

小都在２　ＭＢ以上，这是由于图片的Ｂａｓｅ６４编码　

方法导致图片数据量比原先增加约１／３，且ＸＭＬ　

标记的符号化和文本表现手法等特性，导致ＸＭＬ　

数据比二进制表现数据量增加．当数据量很大的时　

候，读取ＸＭＬ配置文件的效率就会受到一定的影　

响．下面对ＣＭＳ加载配置文件的性能进行测试，　

增刊（Ｉ）　周玲，等：基于ＸＭＬ的风电变流器监控软件配置信息存储方法　

有关．　

１４５　

测试平台：Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＸＰ；处理器：Ｉｎｔｅｌ（Ｒ）Ｃｅｌ—　

ｅｒｏｎ（Ｒ），２．４０　ＧＨｚ；内存：２．００　ＧＢ．　

由表２可以看出，用户点击进入场景界面时，　

场景界面跳转响应时间小于１　Ｓ，这个时间在用户　

的忍受范围以内．而且ＣＭＳ从配置文件加载场景　

的耗时和文件中场景数据量有关，图片越少，耗时　

越短，图片越小，加载速度越快．随着计算机硬件设　

图８　ＤＦＩＧ变流器对应的场景　

备水平的不断提高，文件数据量大带来的效率问题　

也会逐步克服．　测试结果与ＣＭＳ的实现功能和ＣＭＳ的代码质量　

表２文件资源占用情况和读取配置文件时的耗时　

６　结语　

基于ＸＭＬ的风电变流器监控软件配置信息　

存储方法为ＣＭＳ提供了高效的数据管理性能．场　

景、参数信息和验证信息的一体化存储，不仅提高　

了配置文档的结构化程度，也方便了软件对配置信　

息的管理，简化了软件的编程．设计人员可以利用　

ＸＭＬ编辑器很方便地修改、维护和设计配置文件．　

用户运行ＣＭＳ软件时，根据不同的监控对象，加　

ｔｉｏｎ　ｏｂｊｅｃｔ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　１ＮＩ　ｆｉｌｅ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　

Ｓｙｓｔｅｍｓ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００９，１８（２）：１６２—１６６．（ｉｎ　

Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

［３］闵笛，金义富．ＸＭＬ技术在ＥＰＯＮ网管系统配置单元　

中的应用［Ｊ］．计算机技术与发展，２０１０，８（８）：１９５—　

１９８．　

Ｍｉｎ　Ｄｉ．Ｊｉｎ　Ｙｉｆｕ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＸＭＬ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　

ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　ｕｎｉｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＥＰＯＮ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　

ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，　

２０１０，８（８）：１９５—１９８．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）　

载不同的配置文件，实现对不同型号变流器的监控　

目的，提升了ＣＭＳ的通用性．本方法对其他领域　

有类似需求的监控系统有一定的借鉴作用．　

［４］范立锋．ＸＭＬ实用教程［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，　

２００９：２—４．　

［５］王占全，徐慧．精通Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋数字图像处理技术与　

工程案例［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００９：９—１０．　

［６］宋坤．ＭＦＣ程序开发参考大全［Ｍ］．北京：人民邮电　

出版社，２００７：１—２０．　

参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）　

［１］黄振华．风电变流器监控系统的设计［Ｄ］．长沙：湖南　

［７］陈立定，李憨乐．ＸＭＬ在污染源在线监控系统中的应　

用［Ｊ］．工业仪表与自动化，２０１１（６）：１９—２２．　

Ｃｈｅｎ　Ｌｉｄｉｎｇ，Ｌｉ　Ｍｉｎｙｕｅ．Ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＸＭＬ　ｉｎ　

大学电气与信息工程学院，２０１　１．　

［２］马丽．基于ＩＮＩ文件的ＰｏｗｅｒＢｕｉｌｄｅｒ事务对象参数读　

取与加密［Ｊ］．计算机系统应用，２００９，１８（２）：１６２—　

１６６．　

Ｍａ　Ｌｉ．Ｆｅｔｃｈｉｎｇ　ａｎｄ　ｅｎｃｒｙｐｔｉｎｇ　ｏｆ　ｐｏｗｅｒｂｕｉｌｄｅｒ　ｔｒａｎｓａｃ—　

ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ　ｏｎｌｉｎｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｉｎ—　

ｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ＆Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，２０１１（６）：１９—２２．（ｉｎ　

Ｃｈｉｎｅｓｅ）