城軌綜合監控系統用戶界面菜單層級結構設計與實現

范蕊++張興波

摘 要：城市軌道交通綜合監控系統是一種由多個專業子系統集合而成的強大的SCADA監控系統，圖形用戶界面作為這些子系統的載體，是綜合監控系統中一個非常重要的組成部分。簡要介紹城市軌道交通綜合監控系統的系統組成以及系統架構，重點闡述車站-專業子系統-子菜單三層菜單結構的設計與實現。

關鍵詞：城市軌道交通；綜合監控系統；圖形用戶界面；菜單層

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）05-00-02

0 引 言

城市軌道交通綜合監控系統是一種大型的SCADA監控系統。它在SCADA系統軟件平臺上實現多專業、多系統的數據采集、信息集成和信息共享，為城市軌道交通科學而高效的運營、組織和管理提供先進的技術手段。主要專業子系統包括：電力監控系統（PSCADA）、環境設備監控系統（BAS）、閉路電視系統（CCTV）、信號系統（SIG）、乘客信息系統（PIS）、廣播系統（PA）等。

圖形用戶界面作為這些子系統的載體，通過真實、動態、形象的組態圖形畫面，展示了現場設備狀態，并允許用戶對畫面進行操作，對現場設備發布控制命令，實現人機交互。

城市軌道交通綜合監控系統分為中心和車站兩級模式。中心級完成對地鐵全線數據狀態的監視和控制，車站級實現對本車站或授權車站數據狀態的監視和控制。本文以中心級綜合監控系統的圖形用戶界面為例，重點闡述菜單層的設計與實現。

1 功能需求

（1）綜合監控系統圖形用戶界面應系統、全面的展現各個互聯子專業系統的運行狀態或操作管理信息，滿足用戶運營調度的管理需求。菜單層呈現的各種信息應整潔、有序，最大程度方便調度人員的控制和管理。

（2）綜合監控系統菜單層應提供清晰明了便捷的界面操作方式，從主畫面進入所需設備控制畫面的鼠標點擊次數不超過3次。

（3）綜合監控系統中心級和車站級的圖形界面應具有統一的界面風格，以方便工作人員的系統培訓和維護管理。綜合監控系統根據用戶登錄的身份識別各專業調度員或值班員的身份和具備的管理權限，并在界面上為其配置相應的菜單操作控制和管理的顯示效果。

（4）作為完整、通用的軌道交通綜合監控系統，圖形用戶界面子系統應當提供畫面編輯功能。擁有相應管理操作權限的工作人員能夠在線對系統畫面進行編輯，對菜單層級各系統及其相應子菜單進行配置、編輯和保存，充分體現人機界面的友好性、靈活性。

2 界面及數據結構設計

2.1 界面設計

綜合監控系統圖形用戶界面應采用多功能區設計方案，不同信息呈現在不同的區域中，其中菜單選項層應當置于頂部，效果醒目，便于工作人員操作，可有效提高工作效率。界面布局由選站區、導航區、主顯示區、管理區、報警區這五個窗口區域組成，如圖1所示。本文重點闡述中心級圖形用戶界面中選站區和導航區（即菜單層）的設計與實現。

菜單層級的設計要體現系統性和便捷性。由于綜合監控系統涉及多個專業子系統，每個專業又細分成若干子菜單，每個子系統又需要若干幅畫面來呈現，因此系統需要采用科學的分類方法，按照一定規律把全部菜單呈現出來，既不能遺漏，也不能重復。同時，菜單層級結構的設計要符合用戶的操作習慣，用戶采用較少的操作步驟就可以實現需要的操作。

選站區由logo標志和選站線構成。包括控制中心、車輛段和備用控制中心等，其中選站線將各車站按照實際需求連接起來。用戶通過選擇中心或不同車站，查看當前站各系統狀態。

導航區顯示各個專業子系統選項，還包括子系統菜單的下一級子菜單選項，但總體層級不超過3層（包含車站層）。除各專業子系統外，還包括工具選項，其子菜單有退出、密碼修改、用戶管理、趨勢管理等功能選項。

2.2 菜單層級界面的數據結構設計

車站與各專業子系統間的菜單層級關系數據存儲在本地文件中，系統加載時讀取并解析文件，為各中心和車站配置相應的菜單選項。

圖1 用戶界面布局結構圖

為方便工作人員操作，增強可讀性和可理解性，菜單層的數據同樣采用三級結構存儲。菜單文件以XML格式存儲在本地，菜單節點為

綜合監控圖形用戶界面菜單層界面實現如圖3所示。菜單層界面所有選項按鈕使用Qt3中的推動按鈕Q Push Button控件實現，選站線使用窗口部件基類Q Frame中的Q Frame：：line實現。按鈕大小相等，選站線顏色相同，風格統一。車站按鈕及選站線顏色為深綠色（RGB： 170，170，127），為了達到醒目、清晰的效果，車站按鈕在按下時候設置為紅色（RGB：255、0、0）。

3.2 菜單層級結構的數據結構實現

XML格式文件中，中心級菜單層次信息存儲結構如圖4所示，車站級結構相似，不再贅述。