基于.NET API的CAD二次開發(fā)技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

張麗+楊東寧+周鑫

摘要：本文介紹了CAD插件的開發(fā)、圖形的繪制，及CAD與數(shù)據(jù)庫的連接等。通過實(shí)際的開發(fā)應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)利用基于C#的.NET API技術(shù)，能夠輕松的實(shí)現(xiàn)CAD的二次開發(fā)，通過識(shí)別CAD二次圖紙中的重要信息，能夠安全、快速、準(zhǔn)確地完成二次安全措施單填寫，提高現(xiàn)場作業(yè)效率。

關(guān)鍵詞：AutoCAD二次開發(fā)；C#語言；.NET API；繼電保護(hù)檢測

中圖分類號(hào)：TP391.72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）11-0031-02

AutoCAD二次開發(fā)技術(shù)在電力工程實(shí)踐中起到了越來越重要的作用，并且適合于不同的工程領(lǐng)域。在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)檢測工作過程中，由于繼電保護(hù)裝置的二次圖紙差異明顯，同種設(shè)備、同一型號(hào)在不同變電站的實(shí)際配置中其功能、邏輯、二次回路接線都存在差異，在做安全措施以及二次措施單的過程中給現(xiàn)場工作人員在實(shí)施過程中帶來很多不便，增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。本文詳細(xì)介紹了基于.NET API的二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)方法。利用該方法可以輕松的開發(fā)我們需要的各種插件，準(zhǔn)確的繪制各種圖形。

由于AutoCAD軟件的通用性，可能造成在某些專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的功能不足或缺失。因此，有必要對CAD進(jìn)行二次開發(fā)，設(shè)計(jì)出符合特定領(lǐng)域的專業(yè)模塊。在繼電保護(hù)檢測工作過程中，由于繼電保護(hù)裝置的二次圖紙差異明顯，其功能、邏輯、二次回路接線都存在差異，在做安全措施以及二次措施單的過程中給現(xiàn)場工作人員在實(shí)施過程中帶來很多不便，增加了安全風(fēng)險(xiǎn)。針對以上情況，本文研究通過對繼電保護(hù)裝置的二次接線圖紙自動(dòng)識(shí)別，讀取關(guān)鍵信息量，如繼電保護(hù)裝置的電壓電流回路、開入信號(hào)回路、開出跳閘及信號(hào)回路，對重要信息進(jìn)行編譯，自動(dòng)關(guān)聯(lián)到檢測項(xiàng)目對應(yīng)的二次措施表單中，并完成系統(tǒng)的自動(dòng)審核，同時(shí)該輔助工具還可以找出現(xiàn)場圖紙與標(biāo)準(zhǔn)圖紙的差異，智能化程度高，減少現(xiàn)場作業(yè)人員的工作量，減少現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

1 Auto CAD二次開發(fā)

1.1 AutoCAD .NET API概述

AutoCAD .NET API使用戶可通過編程的方法利用程序集和開放庫操作AutoCAD和圖形文件。通過開放的對象，它們可被許多不同的編程語言和環(huán)境訪問。在AutoCAD中實(shí)現(xiàn).NET API具有以下優(yōu)點(diǎn)[1]：

（1）有更多的編程環(huán)境可以訪問AutoCAD圖形。而之前的開發(fā)工具僅限于使用相應(yīng)的語言。如VBA只能使用Visual Basic語言。（2）NET 框架可以為32位及64位操作系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而VBA只能為32位操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)。（3）與那些傳統(tǒng)編程語言相比，如C++，.NET具有更低的學(xué)習(xí)要求來訪問高級接口。（4）C#相比VC++采用了垃圾回收機(jī)制，自行判斷內(nèi)存回收的時(shí)機(jī)并實(shí)行回收，通過Dispose函數(shù)進(jìn)行資源自動(dòng)釋放，從而解決了內(nèi)存泄漏問題。因此，在.NET框架下利用C#語言對AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)，具有完全面向?qū)ο?、方便易用的特點(diǎn)，是最合適的AutoCAD二次開發(fā)工具。

1.2 電力接線圖元件建模

電力接線圖（CAD圖）中包含豐富的電力專業(yè)信息，涉及多樣的電力元器件、接口、接線信息等，由于沒有統(tǒng)一的繪制標(biāo)準(zhǔn)及建模標(biāo)準(zhǔn)，對非電力行業(yè)甚至電力行業(yè)的工作人員在讀圖都帶來了困難，本文中主要使用XML語言對電力接線圖原件進(jìn)行建模，模型中詳細(xì)描述了電力接線圖（CAD圖）中元器件的信息、接口信息、連接關(guān)系等信息。

1.3 AutoCAD中的插件開發(fā)

在AutoCAD二次開發(fā)中，為了使用.NET API托管封裝的類，我們需要先引入上述的這些DLL文件。在Visual studio 2008中新建一個(gè)類庫項(xiàng)目，將AcDbMgd.dll、AcMgd.dll、AcCui.dll等文件添加到項(xiàng)目中，將C#與.NET API連接起來了。

1.4 AutoCAD與數(shù)據(jù)庫鏈接

在工程應(yīng)用中，設(shè)計(jì)人員可能經(jīng)常需要將設(shè)計(jì)好的圖形保存下來，如果圖形太多則不方便管理，查找起來也比較困難。因此，在進(jìn)行二次開發(fā)的時(shí)候?qū)utoCAD與數(shù)據(jù)庫聯(lián)系起來是很有必要的。數(shù)據(jù)庫主要分為本地?cái)?shù)據(jù)庫和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫兩種。本文中我們以MySQL為本地?cái)?shù)據(jù)庫，以SQL Server為遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫。由于它們之間操作方法類似，我們主要以MySQL數(shù)據(jù)庫為例進(jìn)行說明。要想實(shí)現(xiàn)AutoCAD與MySQL的連接，必須在工程項(xiàng)目中引入MySQL的一個(gè)組件，即mySql.data.dll[2]。

2 AutoCAD二次開發(fā)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用

2.1 智能化繼電保護(hù)輔助生成二次措施單原理

通過對繼電保護(hù)裝置的二次接線圖紙識(shí)別，讀取保護(hù)裝置關(guān)鍵信息量，即繼電保護(hù)裝置的電壓電流回路、開入信號(hào)回路、開出跳閘及信號(hào)回路，對重要信息進(jìn)行解釋，自動(dòng)關(guān)聯(lián)到檢測項(xiàng)目對應(yīng)的二次措施表單中，并完成系統(tǒng)的自動(dòng)審核；同時(shí)該輔助工具還可以分辨現(xiàn)場圖紙與標(biāo)準(zhǔn)圖紙的差異，查找設(shè)計(jì)缺陷，為指導(dǎo)現(xiàn)場作業(yè)檢查提供依據(jù)[3]。具體實(shí)現(xiàn)方式如圖1所示。

2.2 智能化繼電保護(hù)輔助生成二次措施單實(shí)例介紹

下面以一保護(hù)柜CAD二次端子排圖為示例，介紹基于CAD二次開發(fā)的安全措施單自動(dòng)生成實(shí)現(xiàn)方法及實(shí)用[4]。

第一步輸入裝置CAD格式的二次端子排圖。第二步：讀取其中關(guān)鍵信息，例如：讀取圖中的電壓回路UA、UB、UC、UN，端子號(hào)分別為2UD1、2、3、4，電流回路IA、IB、IC、IN，端子號(hào)分別為2ID1、2、3、4、5、6，得到特征識(shí)別圖。第三步：需制定相應(yīng)專業(yè)規(guī)則：繼電保護(hù)試驗(yàn)前，需將保護(hù)裝置出口跳閘回路的正負(fù)兩端同時(shí)解開，將啟動(dòng)失靈回路、啟動(dòng)遠(yuǎn)眺回路、失靈聯(lián)跳主變?nèi)齻?cè)等回路的正負(fù)兩端同時(shí)解開，劃開電壓回路短連片，劃開電流回路短連片（如果實(shí)際電流互感器一次停電），先短接電流回路外部接線，再劃開電流回路短連片（如果實(shí)際電流互感器一次帶電），解開信號(hào)回路公共正電源接線。根據(jù)制定好的專業(yè)規(guī)則，將裝置的二次端子排CAD圖紙的特征識(shí)別圖引入安全措施單，完成措施單的自動(dòng)填寫。endprint