基于安卓系統(tǒng)的新能源電站移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

李永鑫（中電投張北風(fēng)力發(fā)電有限公司，河北張家口075000）

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基于安卓系統(tǒng)的新能源電站移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

李永鑫
（中電投張北風(fēng)力發(fā)電有限公司，河北張家口075000）

摘 要：采用Google公司開發(fā)的App Inventor在線開放的Android編程工具軟件，為新能源電站設(shè)計(jì)了一種基于Android操作系統(tǒng)的移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。為滿足現(xiàn)場(chǎng)人員的工作需求，數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置了按電站一次圖、通信拓?fù)鋱D和場(chǎng)區(qū)平面圖查詢的三種查詢方式，使用戶能更快地查詢到所需資料。在資料查看方面，軟件通過(guò)調(diào)用外部App程序的方式顯示相應(yīng)資料，減小了整個(gè)軟件的編程難度。通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)的使用，從而使整個(gè)新能源電站的運(yùn)作更為高效。

關(guān)鍵詞：新能源電站；Android；數(shù)據(jù)庫(kù)；App Inventor

0　引言

在傳統(tǒng)電站的管理中，人們將大量的圖紙、說(shuō)明書等電站運(yùn)行資料統(tǒng)一存放于資料室中，以便對(duì)各類文件進(jìn)行管理與查閱。這種管理形式在早期為電站資料的管理起到了良好的作用。但隨著時(shí)間的推移與各類資料的增加，該種管理方式的一些固有弊端也逐漸顯露出來(lái)，例如，資料存放不直觀、查詢不方便；庫(kù)存資料易丟失、損壞；無(wú)法滿足多人、多項(xiàng)工作同時(shí)查閱同一資料的需求；攜帶不方便，資料整理工作量大等。

隨著科技的發(fā)展，尤其是近幾年來(lái)智能移動(dòng)設(shè)備的普及以及Android這種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)的出現(xiàn)為解決上述問(wèn)題提供了一種可行途徑。

1　And roid及App lnventor開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介

Android是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統(tǒng)，主要用于移動(dòng)設(shè)備，如智能手機(jī)和平板電腦，由Google公司和開放手機(jī)聯(lián)盟領(lǐng)導(dǎo)及開發(fā)。其主要特色有：基于Linux，開放、開源、免費(fèi)的平臺(tái)。不受任何廠商的限制，基于組件的架構(gòu)，便于創(chuàng)新。眾多內(nèi)置服務(wù)，例如SQL數(shù)據(jù)庫(kù)、地圖可以直接嵌入應(yīng)用程序；應(yīng)用程序生命周期的自動(dòng)化管理，針對(duì)低能耗的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化；高質(zhì)量的圖像和音效，內(nèi)置了最常用的標(biāo)準(zhǔn)音頻編解碼器；可移植性強(qiáng)，所有的程度都是用Java語(yǔ)言編寫的。

App Inventor是由Google公司開發(fā)的一款在線開放的Android編程工具軟件，通過(guò)圖形化積木式的拖放組件來(lái)完成App開發(fā)。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（2）開發(fā)過(guò)程簡(jiǎn)單。手機(jī)App的界面設(shè)計(jì)和行為開發(fā)都可以通過(guò)可視化的拖放拼接組件來(lái)完成，無(wú)需關(guān)注復(fù)雜的語(yǔ)法規(guī)則。

（3）組件模塊豐富。App Inventor已經(jīng)預(yù)先設(shè)置好了不同類型的組件模塊，如多媒體類、傳感器類，甚者樂高機(jī)器人組件。

（4）方便多臺(tái)機(jī)器交叉開發(fā)。所有開發(fā)代碼儲(chǔ)存在云端服務(wù)器上，方便開發(fā)者在任何一臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行開發(fā)，并且保證了源代碼的一致性和安全性。

（5）支持及時(shí)調(diào)試。提供了強(qiáng)大的調(diào)試功能，調(diào)試中代碼的變更會(huì)自動(dòng)同步到進(jìn)行調(diào)試的手機(jī)或者模擬器中，無(wú)需重裝應(yīng)用。

2　數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)架構(gòu)

在本次數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)中，由于考慮到電站資料的保密性及現(xiàn)場(chǎng)人員在使用時(shí)的便利性，故將本軟件分為用戶登錄層、設(shè)備選擇層、數(shù)據(jù)庫(kù)層及外圍調(diào)用層四個(gè)層級(jí)。

（1）用戶登錄層：為了保護(hù)電站資料，防止無(wú)關(guān)人員隨意窺探竊取電站保密資料，保證資料的安全，使用人員只有輸入正確的用戶名及其密碼后方可進(jìn)入該軟件查詢相關(guān)資料。

（2）設(shè)備選擇層：該層作為用戶在使用本軟件查閱資料時(shí)主要接觸的可視化界面。在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)日常工作中的需要，在該層制定了三種查詢方式可供用戶選擇，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備端和桌面端界面自適應(yīng)，利用柵格系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)設(shè)備端和桌面端采用不同的類屬性。在開發(fā)過(guò)程中，只寫1套在桌面端和移動(dòng)設(shè)備端都能使用的代碼，根據(jù)媒體查詢?cè)O(shè)置不同的container容器寬度，在容器內(nèi)用百分比設(shè)置其列col的寬度，以自適應(yīng)不同大小的屏幕。一行row共有12個(gè)col,只需添加相關(guān)的類名，并使對(duì)應(yīng)類名后面的數(shù)字之和為12即可。

在使用一次接線圖進(jìn)行查詢時(shí)，查詢界面采用現(xiàn)場(chǎng)工作人員比較熟悉的一次圖形式，可以使用戶快速定位站內(nèi)一次設(shè)備，提高一次設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)的查詢速度；通信拓?fù)鋱D查詢方式的設(shè)置，主要是考慮到繼電保護(hù)人員在日常工作中經(jīng)常會(huì)涉及的多個(gè)設(shè)備之間的信號(hào)傳輸?shù)呐挪?，通過(guò)該種查詢方式的設(shè)置，可以使用戶更為直觀快捷地查詢到相互通信的各設(shè)備之間的相關(guān)參數(shù)；最后一種場(chǎng)區(qū)平面圖查詢方式是基于電站內(nèi)各設(shè)備的地理位置，以分區(qū)查詢?yōu)橐劳械囊环N樹狀查詢模式。用戶可以根據(jù)某一設(shè)備所在的區(qū)域位置定位到相應(yīng)設(shè)備。該種方式相較于前兩種查詢方式可以更為便捷地定位電站的外圍設(shè)備以及在前兩種查詢方式下不易查到的一些輔助設(shè)備。

圖1　數(shù)據(jù)庫(kù)查詢架構(gòu)

（3）數(shù)據(jù)庫(kù)層：該層存儲(chǔ)了站內(nèi)各設(shè)備的相關(guān)資料和圖紙，是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的核心。

（4）外圍調(diào)用層：由于本數(shù)據(jù)庫(kù)中涉及大量的PDF文件，為了簡(jiǎn)化軟件的設(shè)計(jì)難度，在此次設(shè)計(jì)中放棄了自編PDF閱讀內(nèi)核的方案，進(jìn)而以App Inventor自帶的activity啟動(dòng)器為依托，調(diào)用用戶已在Android移動(dòng)設(shè)備中安裝的PDF閱讀器來(lái)閱讀數(shù)據(jù)庫(kù)中的PDF文件。

3　數(shù)據(jù)庫(kù)編程

這整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)中，為了使用戶的操作過(guò)程更為簡(jiǎn)單直觀，并結(jié)合App Inventor基于進(jìn)程編程的特點(diǎn)，在編程過(guò)程中將該數(shù)據(jù)庫(kù)分成了登錄界面、模式選擇界面、設(shè)備選擇1界面、設(shè)備選擇2界面和設(shè)備數(shù)據(jù)查詢界面5個(gè)可視化界面。

3.1登錄界面的編程

在登錄界面的設(shè)計(jì)中，由于考慮到數(shù)據(jù)庫(kù)中部分資料的保密要求，在該界面中設(shè)置了用戶登錄管理程序，只有在使用者輸入正確的用戶名和密碼后軟件方能正常使用。該界面的邏輯設(shè)計(jì)如圖2所示。

圖2　登錄界面邏輯設(shè)計(jì)圖

3.2模式選擇界面

在該界面中，為了適應(yīng)不同工作的需求，在這里設(shè)置了三種不同的查詢模式，分別是一次接線圖查詢，通信拓普通查詢和場(chǎng)區(qū)平面圖查詢。用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊不同的圖標(biāo)進(jìn)入相應(yīng)的查詢模式中。該界面的邏輯設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3　模式選擇界面邏輯設(shè)計(jì)圖

3.3設(shè)備選擇1界面

用戶在模式選擇界面中選擇好相應(yīng)的查詢模式后，軟件將跳轉(zhuǎn)至相應(yīng)的設(shè)備選擇1界面中，在這里將以場(chǎng)區(qū)平面圖查詢模式下的設(shè)備選擇1界面作為重點(diǎn)進(jìn)行介紹。

在該界面中用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊設(shè)備按鈕或區(qū)域按鈕來(lái)選擇相應(yīng)的設(shè)備或區(qū)域。其中，設(shè)備按鈕為“1 # SVG”“2#SVG”“接地變”“1 #主變”“2 #主變”“綜合泵房”和“庫(kù)房”，區(qū)域按鈕為“35 kV配電室”“出線開關(guān)”和“綜合樓”。如果用戶點(diǎn)擊的是設(shè)備按鈕則直接進(jìn)入對(duì)應(yīng)設(shè)備的設(shè)備數(shù)據(jù)查詢界面，若用戶點(diǎn)擊的為區(qū)域按鈕，則軟件進(jìn)入對(duì)應(yīng)區(qū)域的設(shè)備選擇2界面。并且為了方便用戶在三種查詢模式下的便捷切換，軟件在該界面的左下角設(shè)置了相應(yīng)的切換按鈕。該界面的邏輯設(shè)計(jì)如圖4所示。

3.4設(shè)備選擇2界面

如上文所述，在設(shè)備選擇1界面中，若點(diǎn)擊的為區(qū)域按鈕，則進(jìn)入該界面，這里以35 kV配電室為例。

當(dāng)進(jìn)入該界面后，界面會(huì)顯示出35 kV配電室內(nèi)的全部電氣設(shè)備，用戶可以根據(jù)需要點(diǎn)擊相應(yīng)的設(shè)備按鈕，從而調(diào)出相應(yīng)設(shè)備的設(shè)備數(shù)據(jù)查詢界面。該界面的邏輯設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖4　設(shè)備選擇1界面邏輯設(shè)計(jì)圖

圖5　設(shè)備選擇2界面邏輯設(shè)計(jì)圖

3.5設(shè)備數(shù)據(jù)查詢界面

設(shè)備數(shù)據(jù)查詢界面是所有可視化界面中的最后一個(gè)，也是整個(gè)可視化界面與設(shè)備數(shù)據(jù)庫(kù)及外圍軟件相連接的橋梁。用戶在前面的界面中選擇好相應(yīng)的設(shè)備后，便會(huì)進(jìn)入該界面。通過(guò)該界面用戶可以查看相關(guān)設(shè)備的接線圖、裝配圖、通信拓?fù)鋱D、說(shuō)明書和基本參數(shù)并查詢到與該設(shè)備相關(guān)的設(shè)備數(shù)據(jù)。

圖6　屏幕初始化邏輯設(shè)計(jì)圖

在該界面的邏輯設(shè)計(jì)中將其分為兩個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，分別是屏幕初始化部分和外度聯(lián)接及數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用部分，其邏輯設(shè)計(jì)如圖6、圖7所示。

4　結(jié)論

圖7　外度聯(lián)接及數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用邏輯設(shè)計(jì)圖

通過(guò)采用Google公司開發(fā)的App Inventor在線開放的Android編程工具軟件，為新能源電站設(shè)計(jì)了一種基于Android操作系統(tǒng)的離線式移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。通過(guò)該數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)站資料的移動(dòng)和便捷查詢，使用戶可以隨時(shí)隨地查詢?cè)O(shè)備參數(shù)。由于采用電子數(shù)據(jù)庫(kù)的形式使整個(gè)電站的資料不易丟失、損壞，并且通過(guò)在員工的Android移動(dòng)終端上安裝該軟件，使多人、多項(xiàng)工作可同時(shí)查閱同一資料。由此可見該軟件可以極大地方便新能源電站中工作人員的資料查詢工作，提高整個(gè)電站的運(yùn)行效率。

參考文獻(xiàn)

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李永鑫（1990），男，本科，助理工程師，主要研究方向：可再生能源、電力系統(tǒng)。

引用格式：李永鑫.基于安卓系統(tǒng)的新能源電站移動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)［J］.微型機(jī)與應(yīng)用，2016，35（10）：9-11.

The design of the mobile database system based on the Android for the new energy power station

Li Yongxin
（CPIZhangbeiW ind Power Generation CO.，LTD.，Zhangjiakou 075000，China）

Abstrac t：By using the Inventor App Android software development tool，we designed a kind of database based on the Android system for the new energy power station.Database uses three kinds of query methods，which are based on the electrical wiring diagram，the communication topology graph and the plane map，tomeet user needs and make the user to get required data query faster.In data query，the software calls the external App program to show the corresponding data to reduce the difficulty.By using the database，the new energy power station operation becomesmore efficient.

Key words：new energy power station；Android；database；App Inventor

作者簡(jiǎn)介：

收稿日期：（2015-12-17）

中圖分類號(hào)：TP311.5；TM63

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19358 /j.issn.1674-7720.2016.09.004