發射機電路圖快速檢索系統的設計與實現

詹捷

摘? ?要：在發射機學習和維護過程中，需要經常翻閱大量的電路圖，由于目前缺少技術系統的支撐，維護人員在發射機故障查看圖紙分析電路時，會因為圖紙上元器件數量大、字體小等問題，在查找相關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，并從設計思路、系統架構、系統設計方面對發射機電路圖快速檢索系統進行了詳細介紹。

關鍵詞：電路圖;SQLite;快速檢索系統

電路圖可以幫助發射機維護人員分析電子電路或了解、掌握電路的工作原理。發射機電路圖的查看在發射機維護的過程中至關重要。維護人員在處理發射機故障時，經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。由于目前缺少技術系統的支撐，且受圖紙上元器件數量大、字體小等問題，往往花費大量的時間在查找相關元器件上，而且紙質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，所以亟待通過技術手段來改進這種傳統的方式，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，也為了學習人員更方便地進行電路圖的學習和查找元器件，盡快地將圖物結合，發射機電路圖快速檢索系統應運而生。

1? ? 設計思路

發射機電路圖快速檢索系統（以下簡稱為“快速檢索系統”）的總體設計思路是：通過前期的數據采集，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）導入快速檢索系統，在今后使用過程中只需要在快速檢索系統中選擇相應電路圖，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注出定位元器件位置，并可以在系統中進行圖紙的放大、拖動查看。

經以上分析，快速檢索系統的開發存在以下重要技術點：（1）如何進行電路圖的元器件數據采集。（2）如何進行高效的元器件定位標注。（3）如何讓使用人員方便地查看分析電路圖。

2? ? 系統架構

快速檢索系統基于ADO.NET三層架構開發，三層邏輯架構（3-Tier Architecture）由用戶界面層（UI-User Interface Layer）、業務邏輯層（BLL-Business Logic Layer），數據訪問層（DAL-Data Access Layer）組成[1]，通過采用這種分層結構設計，形成了模塊化設計方式，實現系統的“高內聚，低耦合”，從而能夠快速地進行系統的設計與開發。使用三層架構設計，使得系統通過接口調用的方式達到模塊間通信的目的，系統各模塊之間以“低耦合”的方式聯系。良好的擴展性和先進性是該架構的優勢，以便于日后的擴展和升級，系統架構如圖1所示。

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

根據需求分析，本系統數據庫主要包含3張表：電路圖區域劃分表AREA、電路圖匯總表DLT_SUMMARY、電路圖詳細信息表DLT_INFO。

3? ? 系統設計

為了提高系統模塊化設計程度，快速檢索系統增加了通用類庫Common和業務實體Model類庫（包含AREA類、DLT_INFO類、DLT_SUMMARY類），使系統具有更高的低耦合性。引入Model類的好處是，在面向對象編程過程中，將需要在各層間進行傳遞的數據封裝成實體類，便于數據傳遞和提高可讀性。經過需求分析，本設計決定將快速檢索系統分為5個功能模塊進行編寫，主要實現5大功能：圖紙導入模塊、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? 圖紙導入模塊

圖紙導入功能模塊主要實現將需要檢索的電路圖及該電路圖信息導入系統，方便在其他模塊中進行調用。

進入該模塊后，系統通過數據字典加載所屬區域信息，用戶選擇需要導入的電路圖，選擇后通過ShowInfo（）方法在下方顯示導入的電路圖，防止導入錯誤的電路圖，并錄入電路圖編號、名稱及選擇所屬區域，將電路圖信息存入數據庫中，導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，選擇加載已導入的電路圖，輸入器件編號、器件用途，使用鼠標右鍵拖放來實現元器件位置的拾取（包括起始點坐標和終止點坐標），將復雜的采集信息存入Model實體，以Model為數據載體，通過三層邏輯架構中的BLL層調用DAL層，將數據信息存入數據庫中。

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據轉為數據字典，按元器件名稱排序后，在左側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，后臺根據數據信息字典的KEY值，將字典中的數據依據DLT_ID，COMPONENTS_ID，START_X，START_Y，END_X，END_Y等關鍵字，讀取元器件坐標信息，自動在窗體右側加載電路圖，并通過DrawRectangleInPicture（）方法用紅色方框標注出元器件位置，達到快速定位元器件，并分析電路原理的目的。

在該功能模塊下，可用鼠標左鍵進行電路圖的拖動，并通過鼠標中鍵進行放大、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個業務類（AREA，DLT_INFO，DLT_SUMMARY）來調用DAL層與之相對應的3個數據類（AREA，DLT_INFO，DLT_SUMMARY），來實現對電路圖區域劃分、電路圖匯總信息、電路圖詳細信息3個表的修改操作。

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

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、所屬區域及所在路徑信息。

電路圖詳細信息更新，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個業務類（AREA，DLT_INFO，DLT_SUMMARY）來調用DAL層與之相對應的3個數據類（AREA，DLT_INFO，DLT_SUMMARY）的DELETE（）方法，用來實現對不需要的元器件信息、不需要的發射機電路圖進行刪除。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? ? 結語

隨著計算機技術化的發展，各行各業的工作與管理模式發生了巨大的變化。如何利用現有技術開發一套在發射機維護過程中有價值的應用系統越來越重要。在發射機維護過程中，經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，對發射機的故障判斷分析處理至關重要，也是保障發射機“三滿”播出的有效輔助手段。

快速檢索系統既方便了學習人員，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，為發射機故障處理節約了寶貴的時間。除了日常維護使用，還需要進一步優化與完善快速檢索系統功能，比如加入光學字符識別（Optical Character Recognition，OCR）模塊，自動獲取元器件名稱、坐標等信息，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雜、往往需要結合多張圖紙進行反復查看的問題，可以通過加入線路分析模塊、進行多張圖紙整合統一查看等方法來解決。

[參考文獻]

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

[2]姬翔.互聯網電視集成平臺節目信息自動統計軟件的設計與實現[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