一种适用于电力系统二次设备的人机接口及人机交互方法技术方案

本发明专利技术公开一种适用于电力系统二次设备的人机接口以及人机交互方法，方法包括：接收按键操作信号；根据按键操作信号对应的按键功能类型，按照预先配置的按键响应规则，基于预先配置的二叉树结构的菜单树，确定按键响应结束时应选择的菜单树节点位置；根据菜单树节点位置，将预先配置的节点对应的菜单界面信息进行输出。本发明专利技术按照二叉树的方法组织菜单结构，在需要修改菜单结构的时候，仅需修改二叉树节点即可，有利于装置开发者针对用户需求快速开发装置菜单界面。

A method of man-machine interface and interaction for secondary equipment in power system

【技术实现步骤摘要】
一种适用于电力系统二次设备的人机接口及人机交互方法
本专利技术涉及控制器人机接口
，特别是一种适用于电力系统二次设备的人机接口及人机交互方法。
技术介绍
随着微控制器系统性能的提升，微控制器在电力系统二次设备领域的应用越来越多，但是电力系统二次设备领域功能需求越来越复杂，对人机界面接口的功能，尤其对多级菜单展示内容的要求也更高，由于菜单需要根据需求不断的修改，因此对菜单的可维护性要求也相当的高。人机界面作为电力系统二次设备重要的人机交互接口，合理配置操作按键，有利于二次设备外观结构的紧凑设计，提升用户的操作体验；人机界面中的菜单结构在开发和应用过程中会根据用户的需求不断地修改，然而删减一两个菜单元素或者增加一个菜单功能就要重新组织菜单架构。传统的做法是使用多维数组或链表结构，但这样处理的前提条件是要求菜单界面深度最好不大于两级，否则难度将急剧增加，而且以后升级或中途更改显示内容都相当困难；然而，要在两级菜单深度下显示众多的数据必然很凌乱，存储和数据操作也不方便。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种适用于电力系统二次设备的人机接口及人机交互方法，对菜单项之间的逻辑架构进行优化，提升用户操作体验，同时降低菜单项修改难度。本专利技术采取的技术方案如下。一方面，本专利技术提供一种适用于电力系统二次设备的人机交互方法，包括：接收按键操作信号；根据按键操作信号对应的按键功能类型，按照预先配置的按键响应规则，基于预先配置的二叉树结构的菜单树，确定按键响应结束时应选择的菜单树节点位置；根据菜单树节点位置，将预先配置的节点对应的菜单界面信息进行输出。按照二叉树的方法组织菜单结构，在需要修改菜单结构的时候，仅需修改二叉树节点即可，有利于装置开发者针对用户需求快速开发装置菜单界面。人机接口中不同按键被按下时，会产生不同的按键操作信号。可选的，人机交互方法还包括：响应于设备运行时发生了预设任一触发事件，根据预先配置的设备事件触发响应规则，遍历二叉树结构的菜单树节点，确定触发事件对应的菜单树节点，得到该节点位置对应的菜单界面信息，将该菜单界面信息输出。如二次设备是用来监测断路器运行的，当断路器发生故障时，该故障事件将触发人机接口显示相关联的菜单项信息，如断路器当前运行参数信息及其对应的菜单名称。可选的，所述二叉树结构菜单树的配置方法包括：确定需要显示的所有菜单项以及菜单项之间的关联关系；根据菜单项之间的关联关系，对菜单项进行分级；将各菜单项与其下级菜单项同时显示的菜单界面作为菜单树的一个节点，确定各节点的下级节点；对同级节点之间依次相连且各节点与其其中一个下级节点之间相连，所形成的节点树进行描述，存储为二叉树结构。菜单项之间的关联关系可基于用户需求根据设备内部逻辑确定。可选的，二叉树结构的菜单树描述中，对于各菜单界面节点，分别用一结构体标记节点在二叉树中的相对位置关系，包括：将节点所连的上一级节点或同级前一节点作为父节点，将节点所连的同级后一节点作为第一子节点，将节点所连的下一级节点作为第二子节点；父节点、第一子节点和第二子节点分别用一结构体指针表示；菜单界面节点的结构体中，还定义有与节点相应的相关联的两级菜单项信息。在任一显示界面，菜单项与其下级各菜单项同时显示。可选的，人机接口的显示界面中，多个菜单项的菜单名称按照预先配置的二叉树结构菜单树中菜单界面节点之间的连接关系，以菜单树的结构形式按列显示；人机接口中可供操作的按键或按键区域包括：对应光标移动方向控制的“上”、“下”操作按键，对应选择当前菜单项的“确认”操作按键，以及对应返回上一级菜单界面的“取消”操作按键。本专利技术方法中的菜单项选择逻辑与按键功能对应设置，基本能够满足二次设备的菜单选择操作需求，能够提升用户操作体验。同时本专利技术所适用的人机交互按键可以为实体按键，也可以是触摸屏上的按键。可选的，人机接口中可供操作的按键或按键区域还包括：对应光标移动方向控制的“上”、“下”操作按键，对应数值设置的“加”、“减”操作按键，对应刷新当前菜单界面的“复归”操作按键；“上”、“下”、“左”、“右”4个操作按键呈一圆周排列，“确认”操作按键位于圆周中部，“复归”和“取消”操作按键分别位于圆周两侧，“-”和“+”操作按键分别位于圆周两侧，且“复归”、“取消”、“-”、“+”四个操作按键呈长方形阵列分布。九键的布局更加方便用户的操作，能够满足基本所有操作需求，进一步提升用户体验。“上”、“下”、“加”、“减”、“复归”对应触发的接口响应操作可根据需要基于前述二叉树结构的菜单树进行配置。可选的，输出的菜单界面信息包括菜单名称和图形信息，或者相关联的两级菜单名称和图形信息。图形信息可为与菜单名称相关的，或内在逻辑关联的设备图形，操作时更加直观、方便。若某一菜单项无下一级菜单项，则该菜单项直接对应二叉树菜单树中的一个菜单界面节点，显示时也仅显示其自身菜单名称和图形信息。可选的，人机交互方法还包括：预设一光标变量和一当前菜单界面指针；设置任一菜单界面节点信息输出时，光标变量值为0，对于存在第二子节点的菜单界面节点，显示界面上光标位于该菜单界面中首个下级菜单项对应的菜单名称上；所述预先配置的按键响应规则包括：1)响应于“上”操作按键被按下时光标变量不为0，则将当前光标变量的值减1，将显示界面上的光标位置移动到上一同级菜单名称；2)响应于“上”操作按键被按下时光标变量为0，则光标变量值和显示界面上的光标位置皆不变；3)响应于“下”操作按键被按下时当前光标位置下方仍有同级菜单名称，则将当前光标变量的值加1，将显示界面上的光标位置移动到下一同级菜单名称；4)响应于“下”操作按键被按下时当前光标位置下方无同级菜单名称，则光标变量值和显示界面上的光标位置皆不变；5)响应于“确认”操作键被按下时，当前菜单界面节点有第二子节点，则在显示界面上输出相应菜单界面的两级菜单名称；6)响应于“取消”操作键被按下时，当前菜单界面节点的父节点为上一级菜单界面节点，则在显示界面上输出上一级菜单界面节点对应的两级菜单名称。可选的，按键响应规则中：5)响应于“确认”操作键被按下，执行以下操作：501)获取当前光标变量值和当前菜单界面指针指向的菜单界面节点的结构体数据；502)判断当前菜单界面节点是否有第二子节点：若没有则显示界面不变，响应操作结束；若有则将当前菜单界面指针更新为指向当前菜单界面节点的第二子节点，转至步骤503)；503)判断当前光标变量值是否为0，若不为零，则继续更新当前菜单界面指针为指向当前菜单界面节点的第一子节点菜单界面节点，并将当前光标变量值减1，转至步骤504)；504)重复步骤503的判断和操作，直至当前光标变量值为0，将当前菜单界面指针指向的有效菜单界面节点的两级菜单项进行树形输出显示。此时显示界面上光标可落在下级菜单项的首个菜单项对应的菜单名称本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于电力系统二次设备的人机交互方法，其特征是，包括：/n接收按键操作信号；/n根据按键操作信号对应的按键功能类型，按照预先配置的按键响应规则，基于预先配置的二叉树结构的菜单树，确定按键响应结束时应选择的菜单树节点位置；/n根据菜单树节点位置，将预先配置的节点对应的菜单界面信息进行输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于电力系统二次设备的人机交互方法，其特征是，包括：
接收按键操作信号；
根据按键操作信号对应的按键功能类型，按照预先配置的按键响应规则，基于预先配置的二叉树结构的菜单树，确定按键响应结束时应选择的菜单树节点位置；
根据菜单树节点位置，将预先配置的节点对应的菜单界面信息进行输出。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，还包括：响应于设备运行时发生了预设任一触发事件，根据预先配置的设备事件触发响应规则，遍历二叉树结构的菜单树节点，确定触发事件对应的菜单树节点，得到该节点位置对应的菜单界面信息，将该菜单界面信息输出。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述二叉树结构菜单树的配置方法包括：
确定需要显示的所有菜单项以及菜单项之间的关联关系；
根据菜单项之间的关联关系，对菜单项进行分级；
将各菜单项与其下级菜单项同时显示的菜单界面作为菜单树的一个节点，确定各节点的下级节点；
对同级节点之间依次相连且各节点与其其中一个下级节点之间相连，所形成的节点树进行描述，存储为二叉树结构。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，二叉树结构的菜单树描述中，对于各菜单界面节点，分别用一结构体标记节点在二叉树中的相对位置关系，包括：将节点所连的上一级节点或同级前一节点作为父节点，将节点所连的同级后一节点作为第一子节点，将节点所连的下一级节点作为第二子节点；父节点、第一子节点和第二子节点分别用一结构体指针表示；菜单界面节点的结构体中，还定义有与节点相应的相关联的两级菜单项信息。


5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征是，人机接口的显示界面中，多个菜单项的菜单名称按照预先配置的二叉树结构菜单树中菜单界面节点之间的连接关系，以菜单树的结构形式按列显示；
人机接口中可供操作的按键或按键区域包括：对应光标移动方向控制的“上”、“下”操作按键，对应选择当前菜单项的“确认”操作按键，以及对应返回上一级菜单界面的“取消”操作按键。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，人机接口中可供操作的按键或按键区域还包括：对应光标移动方向控制的“上”、“下”操作按键，对应数值设置的“加”、“减”操作按键，对应刷新当前菜单界面的“复归”操作按键；
“上”、“下”、“左”、“右”4个操作按键呈一圆周排列，“确认”操作按键位于圆周中部，“复归”和“取消”操作按键分别位于圆周两侧，“-”和“+”操作按键分别位于圆周两侧，且“复归”、“取消”、“-”、“+”四个操作按键呈长方形阵列分布。


7.根据权利要求5所述的方法，其特征是，人机交互方法还包括：预设一光标变量和一当前菜单界面指针；设置任一菜单界面节点信息输出时，光标变量值为0，对于存在第二子节点的菜单界面节点，显示界面上光标位于该菜单界面中首个下级菜单项对应的菜单名称上；
所述预先配置的按键响应规则包括：
1）响应于“上”操作按键被按下时光标变量不为0，则将当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：王汉林，吴仕平，黄堃，严后杨，汤海宁，刘澄，杨文，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32