發(fā)射機電路圖快速檢索系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

詹捷

摘? ?要：在發(fā)射機學(xué)習(xí)和維護過程中，需要經(jīng)常翻閱大量的電路圖，由于目前缺少技術(shù)系統(tǒng)的支撐，維護人員在發(fā)射機故障查看圖紙分析電路時，會因為圖紙上元器件數(shù)量大、字體小等問題，在查找相關(guān)元器件上往往需要花費很多的時間。文章提出了一種快速檢索系統(tǒng)，并從設(shè)計思路、系統(tǒng)架構(gòu)、系統(tǒng)設(shè)計方面對發(fā)射機電路圖快速檢索系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：電路圖;SQLite;快速檢索系統(tǒng)

電路圖可以幫助發(fā)射機維護人員分析電子電路或了解、掌握電路的工作原理。發(fā)射機電路圖的查看在發(fā)射機維護的過程中至關(guān)重要。維護人員在處理發(fā)射機故障時，經(jīng)常需要查看電路圖來分析電路原理，判斷故障點以便處理故障。由于目前缺少技術(shù)系統(tǒng)的支撐，且受圖紙上元器件數(shù)量大、字體小等問題，往往花費大量的時間在查找相關(guān)元器件上，而且紙質(zhì)電路圖受紙張大小約束，往往元器件符號字體較小不方便查找，紙質(zhì)電路圖使用一段時間后圖中字跡就會變得模糊不清，影響維護人員查看，所以亟待通過技術(shù)手段來改進(jìn)這種傳統(tǒng)的方式，以解決查找電路圖元器件位置速度緩慢、電路圖字跡不清等問題，方便快速地分析電路原理。

為了讓維護人員在處理故障過程中方便快速地檢索元器件在電路圖中位置，查看分析電路原理、快速定位故障點、提高處理故障的效率、有力地保障安全播音，也為了學(xué)習(xí)人員更方便地進(jìn)行電路圖的學(xué)習(xí)和查找元器件，盡快地將圖物結(jié)合，發(fā)射機電路圖快速檢索系統(tǒng)應(yīng)運而生。

1? ? 設(shè)計思路

發(fā)射機電路圖快速檢索系統(tǒng)（以下簡稱為“快速檢索系統(tǒng)”）的總體設(shè)計思路是：通過前期的數(shù)據(jù)采集，將圖紙上的元器件信息（包括電路圖、元器件名稱、元器件用途、元器件在圖中位置等）導(dǎo)入快速檢索系統(tǒng)，在今后使用過程中只需要在快速檢索系統(tǒng)中選擇相應(yīng)電路圖，就能自動加載出該電路圖中所有元器件，選擇需要定位的元器件即可在電路圖中標(biāo)注出定位元器件位置，并可以在系統(tǒng)中進(jìn)行圖紙的放大、拖動查看。

經(jīng)以上分析，快速檢索系統(tǒng)的開發(fā)存在以下重要技術(shù)點：（1）如何進(jìn)行電路圖的元器件數(shù)據(jù)采集。（2）如何進(jìn)行高效的元器件定位標(biāo)注。（3）如何讓使用人員方便地查看分析電路圖。

2? ? 系統(tǒng)架構(gòu)

快速檢索系統(tǒng)基于ADO.NET三層架構(gòu)開發(fā)，三層邏輯架構(gòu)（3-Tier Architecture）由用戶界面層（UI-User Interface Layer）、業(yè)務(wù)邏輯層（BLL-Business Logic Layer），數(shù)據(jù)訪問層（DAL-Data Access Layer）組成[1]，通過采用這種分層結(jié)構(gòu)設(shè)計，形成了模塊化設(shè)計方式，實現(xiàn)系統(tǒng)的“高內(nèi)聚，低耦合”，從而能夠快速地進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)。使用三層架構(gòu)設(shè)計，使得系統(tǒng)通過接口調(diào)用的方式達(dá)到模塊間通信的目的，系統(tǒng)各模塊之間以“低耦合”的方式聯(lián)系。良好的擴展性和先進(jìn)性是該架構(gòu)的優(yōu)勢，以便于日后的擴展和升級，系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用SQLite數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，SQLite是一款遵守原子性（Atomicity）、一致性（Consistency）、隔離性（Isolation）、持久性（Durability），即ACID輕型嵌入式關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它占用資源非常低，與同是開源的MySQL，PostgreSQL這兩款數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)相比，不但處理速度更快，而且不需要額外的配置，只要把數(shù)據(jù)庫文件放到任何系統(tǒng)中就可以直接使用，不需要另外購買數(shù)據(jù)服務(wù)器，節(jié)省了開支。因為只是一個文件，只要復(fù)制一份該數(shù)據(jù)庫文件，就能夠備份整個數(shù)據(jù)庫，備份方便。SQLite支持事務(wù)，事務(wù)數(shù)據(jù)庫的所有更改和查詢表現(xiàn)出ACID，執(zhí)行SQLite的事務(wù)操作時，寫入磁盤操作時就算被程序崩潰、死機、斷電等故障打斷，事務(wù)操作都會完全執(zhí)行或未執(zhí)行。

根據(jù)需求分析，本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主要包含3張表：電路圖區(qū)域劃分表AREA、電路圖匯總表DLT_SUMMARY、電路圖詳細(xì)信息表DLT_INFO。

3? ? 系統(tǒng)設(shè)計

為了提高系統(tǒng)模塊化設(shè)計程度，快速檢索系統(tǒng)增加了通用類庫Common和業(yè)務(wù)實體Model類庫（包含AREA類、DLT_INFO類、DLT_SUMMARY類），使系統(tǒng)具有更高的低耦合性。引入Model類的好處是，在面向?qū)ο缶幊踢^程中，將需要在各層間進(jìn)行傳遞的數(shù)據(jù)封裝成實體類，便于數(shù)據(jù)傳遞和提高可讀性。經(jīng)過需求分析，本設(shè)計決定將快速檢索系統(tǒng)分為5個功能模塊進(jìn)行編寫，主要實現(xiàn)5大功能：圖紙導(dǎo)入模塊、信息采集模塊、圖紙檢索模塊、信息更新模塊、信息刪除模塊[2]，如圖2所示。

3.1? 圖紙導(dǎo)入模塊

圖紙導(dǎo)入功能模塊主要實現(xiàn)將需要檢索的電路圖及該電路圖信息導(dǎo)入系統(tǒng)，方便在其他模塊中進(jìn)行調(diào)用。

進(jìn)入該模塊后，系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)字典加載所屬區(qū)域信息，用戶選擇需要導(dǎo)入的電路圖，選擇后通過ShowInfo（）方法在下方顯示導(dǎo)入的電路圖，防止導(dǎo)入錯誤的電路圖，并錄入電路圖編號、名稱及選擇所屬區(qū)域，將電路圖信息存入數(shù)據(jù)庫中，導(dǎo)入的電路圖交給信息采集模塊做下一步處理，如圖3所示。

3.2? 信息采集模塊

信息采集功能模塊主要為檢索模塊提供元器件基礎(chǔ)信息，方便元器件的高效檢索與快速定位。

在該功能模塊下，選擇加載已導(dǎo)入的電路圖，輸入器件編號、器件用途，使用鼠標(biāo)右鍵拖放來實現(xiàn)元器件位置的拾取（包括起始點坐標(biāo)和終止點坐標(biāo)），將復(fù)雜的采集信息存入Model實體，以Model為數(shù)據(jù)載體，通過三層邏輯架構(gòu)中的BLL層調(diào)用DAL層，將數(shù)據(jù)信息存入數(shù)據(jù)庫中。

該功能模塊下，還可通過LoadCompXY（）方法，實時查看已錄入元器件信息，防止人員重復(fù)或者遺漏錄入，信息采集模塊如圖4所示。

3.3? 圖紙檢索模塊

圖紙檢索功能模塊通過選擇所需查看的電路圖，將信息采集模塊采集的電路圖信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為數(shù)據(jù)字典，按元器件名稱排序后，在左側(cè)列表中自動列出所選電路圖包含的元器件名稱，通過左鍵雙擊需要定位的元器件名稱，后臺根據(jù)數(shù)據(jù)信息字典的KEY值，將字典中的數(shù)據(jù)依據(jù)DLT_ID，COMPONENTS_ID，START_X，START_Y，END_X，END_Y等關(guān)鍵字，讀取元器件坐標(biāo)信息，自動在窗體右側(cè)加載電路圖，并通過DrawRectangleInPicture（）方法用紅色方框標(biāo)注出元器件位置，達(dá)到快速定位元器件，并分析電路原理的目的。

在該功能模塊下，可用鼠標(biāo)左鍵進(jìn)行電路圖的拖動，并通過鼠標(biāo)中鍵進(jìn)行放大、縮小操作，極大改善了電路圖查看的方便性，圖紙檢索模塊如圖5所示。

3.4? 信息更新模塊

信息更新功能模塊，通過BLL層的3個業(yè)務(wù)類（AREA，DLT_INFO，DLT_SUMMARY）來調(diào)用DAL層與之相對應(yīng)的3個數(shù)據(jù)類（AREA，DLT_INFO，DLT_SUMMARY），來實現(xiàn)對電路圖區(qū)域劃分、電路圖匯總信息、電路圖詳細(xì)信息3個表的修改操作。

電路圖區(qū)域劃分更新，分別使用DAL層中AREA類的ADD（），DELETE（），UPDATE（）方法來增加、刪除、修改發(fā)射機電路圖所包含的區(qū)域，如高周區(qū)、電源區(qū)等。

電路圖匯總信息更新，使用DAL層中DLT_INFO類的UPDATE（）方法，修改導(dǎo)入電路圖時錄入錯誤、或臨時變更的電路圖編號、名稱、所屬區(qū)域及所在路徑信息。

電路圖詳細(xì)信息更新，使用DAL層中DLT_SUMMARY類的UPDATE（）方法，來修改某張電路圖中已錄入元器件的元器件編號COMPONENT_ID、元器件用途COMPONENT_USE、元器件位置（包括START_X，START_Y，END_X，END_Y）信息。

3.5? 信息刪除模塊

信息刪除功能模塊通過BLL層的3個業(yè)務(wù)類（AREA，DLT_INFO，DLT_SUMMARY）來調(diào)用DAL層與之相對應(yīng)的3個數(shù)據(jù)類（AREA，DLT_INFO，DLT_SUMMARY）的DELETE（）方法，用來實現(xiàn)對不需要的元器件信息、不需要的發(fā)射機電路圖進(jìn)行刪除。需要注意的是，刪除電路圖的同時，通過SQLite的DELETE_SUMMARY觸發(fā)器，會自動刪除該電路圖中已錄入的所有元器件信息（包括位置信息）。

4? ? 結(jié)語

隨著計算機技術(shù)化的發(fā)展，各行各業(yè)的工作與管理模式發(fā)生了巨大的變化。如何利用現(xiàn)有技術(shù)開發(fā)一套在發(fā)射機維護過程中有價值的應(yīng)用系統(tǒng)越來越重要。在發(fā)射機維護過程中，經(jīng)常需要翻閱電路圖紙，如何能在電路圖成百上千的元器件中快速定位某個器件，對發(fā)射機的故障判斷分析處理至關(guān)重要，也是保障發(fā)射機“三滿”播出的有效輔助手段。

快速檢索系統(tǒng)既方便了學(xué)習(xí)人員，又極大地縮短了維護人員在電路圖中查找所需元器件的時間，提高了故障處理分析的效率，為發(fā)射機故障處理節(jié)約了寶貴的時間。除了日常維護使用，還需要進(jìn)一步優(yōu)化與完善快速檢索系統(tǒng)功能，比如加入光學(xué)字符識別（Optical Character Recognition，OCR）模塊，自動獲取元器件名稱、坐標(biāo)等信息，以提高信息采集模塊的效率。將軟件封裝成多種方式，使系統(tǒng)不僅可以在計算機中運行，還可以在維護平板等平臺上運行。針對電路中元器件連接線路走向復(fù)雜、往往需要結(jié)合多張圖紙進(jìn)行反復(fù)查看的問題，可以通過加入線路分析模塊、進(jìn)行多張圖紙整合統(tǒng)一查看等方法來解決。

[參考文獻(xiàn)]

[1]余曉紅.WPF和Android雙模式下XX銀行的人事管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2015.

[2]姬翔.互聯(lián)網(wǎng)電視集成平臺節(jié)目信息自動統(tǒng)計軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[J].廣播電視信息，2018（4）：55-57.

Design and implementation of fast retrieval system for

Abstract：In the process of transmitter learning and maintenance， it is necessary to read a large number of circuit diagrams on a regular basis. Because of the lack of the support of the technical system at present， the maintenance personnel check the drawing analysis circuit when the transmitter fails to check the drawing analysis circuit， because of the large number of components on the drawings. Problems such as small fonts often take a lot of time to find related components. In this paper， a fast retrieval system is proposed， and from the design ideas， system architecture， in the aspect of system design， the fast retrieval system of transmitter circuit diagram is introduced in detail.

Key words：circuit diagram; SQLite; fast retrieval system