電力通信中的通信電源監控系統設計

葉 頔

（中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600）

0 引 言

目前，化石能源逐漸消耗，可再生能源被廣泛應用。電能作為清潔能源被廣泛應用于新能源汽車，電力需求也隨之增加[1-2]。電力通信中電源為設備提供備用電源等，是重要設備之一，為電源可靠性提供了技術保障[3-4]。為獲取電源監控信息數據，本文選用C++和C#進行系統開發。

1 系統需求分析

采用UML建模技術對電力電源監控系統進行功能需求分析。系統中包含電源系統管理、電源設備管理、電源數據采集管理、電源數據查詢管理以及系統安全管理等。圖1為電源監控系統總體用例圖。

圖1 電源監控系統總體用例圖

系統管理中包含的功能主要有電源權限管理、角色管理和功能管理；設備管理中包含的功能有電源設備信息添加、電源設備信息修改、電源設備信息查看、電源設備信息刪除、電源設備使用管理和電源設備維護管理；數據采集包含的功能有電源設備配置管理、電源設備串口通信管理和電源設備ZigBee網絡管理；數據查詢管理包含的功能有數據統計分析和數據備份管理。系統使用者如表1所示。

表1 系統使用者

2 系統功能設計

2.1 系統總體設計

電力通信中電壓監控管理采用三層架構技術進行系統開發。底層為硬件層，負責系統與硬件管理，系統調用設備API和串口通信進行數據采集；中間層為數據層，系統采用開源MySQL數據庫進行數據存儲，負責insert、select、update和delete等數據操作；頂層為界面層，負責界面功能展示。圖2為系統總體設計圖。

圖2 系統總體架構圖

系統開發采用C++和C#，其中C++進行設備通信數據管理，C#進行界面開發。系統開發模式選用C/S模式，系統服務器選用Windows2012，MySQL數據庫則選用騰訊云數據庫以節約系統成本。

2.2 系統功能設計

電源監控管理系統包含的功能有電源系統管理、電源設備管理、電源數據采集管理、電源數據查詢管理以及系統安全管理。圖3為系統流程圖。

圖3 系統流程圖

電源監控信息管理啟動軟件后，軟件掃描串口，系統進行自檢。如果出問題，界面中顯示異常信息。完成系統自檢后，系統進行功能初始化。用戶在系統中進行參數配置，遠程設備進行數據采集，將數據發送到服務器，用戶查看數據從MySQL服務器中查看信息進行數據分析。

2.3 數據庫設計

電力通信電源管理系統中數據量大，為存儲數據系統選擇開源MySQL數據庫進行數據存儲。該數據庫具有查詢效率高、源代碼開發等優點，被廣泛應用于互聯網系統開發。電力通信電源管理系統包含的數據表有電源設備信息表、人員信息表和數據采集表等。表2為部分信息表詳細設計。

表2 電源設備信息表

（1）電源設備信息表。該表包含字段有電源設備編號、電源設備名、電源購置時間、電源型號、電源類別、電源容量、電源維修狀態以及備注等。

（2）人員信息表。該表包含字段有人員編號、人員名、密碼、職務以及入職時間等。

（3）數據采集表。該表包含字段有設備編號、采集時間、采集內容、采集狀態以及備注等。

3 結 論

電力通信電源監控管理系統包含的功能有電源系統管理、電源設備管理、電源數據采集管理、電源數據查詢管理以及系統安全管理。為降低系統開發成本，提高數據查詢效率，選用MySQL數據庫對電力電源監控系統進行功能設計，所設計系統滿足無線傳輸和局域網傳輸。