基于Android平臺的電力監(jiān)控終端軟件的設(shè)計

劉均+++熊夢嬌+++蔣媛+++黃馨儀+++沈心怡

摘 要：為了實現(xiàn)電力監(jiān)控系統(tǒng)的移動化、便攜化，建立有效的遠程電力監(jiān)控服務(wù)體系，設(shè)計了基于Android操作系統(tǒng)的電力監(jiān)控系統(tǒng)移動終端軟件，包括用戶界面設(shè)計模塊、實時報警模塊、配置文件管理模塊、用戶管理模塊、監(jiān)控功能模塊。實現(xiàn)電站數(shù)據(jù)查詢、遠程頻主接線圖的查詢、變電站設(shè)備的遠程控制以及報警事件推送和軟件用戶管理等。

關(guān)鍵詞：變電站監(jiān)控；JPush； SQLite；TCP

引言

眾所周知，電力行業(yè)是關(guān)乎國家經(jīng)濟，人民生活的重要行業(yè)，同時也是技術(shù)和裝備密集型產(chǎn)業(yè)。電力監(jiān)控系統(tǒng)是整個電力系統(tǒng)的控制中樞，能有效保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行和電力的供應(yīng)，因此十分有必要研究電力監(jiān)控系統(tǒng)。

本文設(shè)計了一種功能完備、實時性強、靈活性佳的電力監(jiān)控移動終端軟件，彌補現(xiàn)有的電力監(jiān)控系統(tǒng)在移動監(jiān)控方面的功能單一、可拓展性不強和可靠性不高的劣勢。

1 電力監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計方案

1.1 系統(tǒng)的整體架構(gòu)

應(yīng)用于移動終端的電力監(jiān)控系統(tǒng)，可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的監(jiān)視、信息的查詢、事故的報告和故障的分析等，電力監(jiān)控系統(tǒng)移動終端軟件的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

1.2 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)

在電力監(jiān)控系統(tǒng)移動終端軟件的整體框架上，設(shè)計出軟件的功能結(jié)構(gòu)，如圖2所示。

2 電力監(jiān)控系統(tǒng)移動終端軟件設(shè)計

2.1 用戶界面設(shè)計

在設(shè)計電力監(jiān)控系統(tǒng)移動終端界面上，結(jié)合實際開發(fā)的功能需求，主要設(shè)計了以下三個UI界面：用戶登錄/注冊界面，主控制界面，子功能界面。

2.2 實時報警模塊設(shè)計

本文采用極光推送的方式來實現(xiàn)實時的報警。JPush Android SDK 是作為Android Service長期運行在后臺的，從而創(chuàng)建并保持長連接，保持一直在線的狀態(tài)。極光推送原理圖如圖3所示。

2.3 配置文件管理模塊設(shè)計

當用戶首次登錄客戶端時，需要用戶下載配置文件。配置文件的獲取采用TCP通信的方式，配置文件遠程獲取流程如圖4所示。

在配置文件的解析上，首先逐行讀入配置文件，采用正則表達式的方式，解析其中的Section、Value和Key值，配置文件解析流程如圖5所示。

2.4 用戶管理模塊的設(shè)計

不同的用戶會有不同的操作權(quán)限，用戶的權(quán)限管理是基于后臺服務(wù)器端中權(quán)限管理結(jié)構(gòu)，用戶在服務(wù)器端進行信息匹配，確定用戶可使用的范圍以及操作權(quán)限。用戶登錄與認證過程如圖6所示。

2.5 監(jiān)控功能模塊的設(shè)計

在運行參數(shù)功能中，實時顯示各廠站端系統(tǒng)的重要運行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)，并采用表格的方式顯示，用戶可通過對電力設(shè)備和數(shù)據(jù)量（遙測、遙信等）的組合切換完成對該電力設(shè)備的電力參數(shù)進行選擇查看。

在運行畫面功能中，實時顯示電站主接線圖、監(jiān)控圖、關(guān)鍵測點統(tǒng)計負荷、電壓頻率合格率、電能質(zhì)量分析和電度量等曲線、棒圖或餅圖。

在事件查詢功能中，要求電力監(jiān)控系統(tǒng)能夠完整的記錄相關(guān)事件的信息，用戶通過選擇設(shè)備類型、事件類型以及歷史日期從SQLite本地數(shù)據(jù)庫中匹配電力設(shè)備事件信息，并將信息顯示在界面上。

在報表管理功能上，為了滿足電力監(jiān)控系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)提供了隨時隨地調(diào)閱、分析各電站重要電度量、電能質(zhì)量、能耗成本和生產(chǎn)管理報表，協(xié)助電站運行管理改進，輔助決策。

在操作控制功能上，支持經(jīng)授權(quán)的在線操作控制。電力工作人員在對電站中的斷路閘等設(shè)備進行倒閘操作時，向服務(wù)器確認是否能對該設(shè)備的操作，服務(wù)器在確認完畢后，反饋操作權(quán)限許可，再次向服務(wù)器發(fā)送控制指令，服務(wù)器確認控制信息，確認完成后對開關(guān)設(shè)備的操作指令才會被執(zhí)行，在移動終端界面上更新設(shè)備運行狀態(tài)。操作功能過程如圖7所示。

在視頻監(jiān)控功能上，支持電站設(shè)備和環(huán)境的在線視頻遠程監(jiān)控、移動偵測報警，有利于電站的安全管理和無人值班。

3 結(jié)束語

本文設(shè)計了基于Android平臺的電力監(jiān)控系統(tǒng)方案，并基于該方案開發(fā)出電力監(jiān)控系統(tǒng)移動終端軟件。基于Android平臺的電力監(jiān)控控制終端了采用功能模塊化思想，應(yīng)用了MVC模式，設(shè)計和實現(xiàn)滿足實際需求的用戶界面模塊、實時報警模塊、配置文件管理模塊、用戶管理模塊、系統(tǒng)監(jiān)控功能模塊。該電力監(jiān)控系統(tǒng)移動終端軟件對提升電力系統(tǒng)生產(chǎn)效率有一定的價值。

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