基于安卓系統的新能源電站移動數據庫系統的設計

李永鑫（中電投張北風力發電有限公司，河北張家口075000）

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基于安卓系統的新能源電站移動數據庫系統的設計

李永鑫
（中電投張北風力發電有限公司，河北張家口075000）

摘 要：采用Google公司開發的App Inventor在線開放的Android編程工具軟件，為新能源電站設計了一種基于Android操作系統的移動數據庫系統。為滿足現場人員的工作需求，數據庫設置了按電站一次圖、通信拓撲圖和場區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，軟件通過調用外部App程序的方式顯示相應資料，減小了整個軟件的編程難度。通過該數據庫的使用，從而使整個新能源電站的運作更為高效。

關鍵詞：新能源電站；Android；數據庫；App Inventor

0　引言

在傳統電站的管理中，人們將大量的圖紙、說明書等電站運行資料統一存放于資料室中，以便對各類文件進行管理與查閱。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，例如，資料存放不直觀、查詢不方便；庫存資料易丟失、損壞；無法滿足多人、多項工作同時查閱同一資料的需求；攜帶不方便，資料整理工作量大等。

隨著科技的發展，尤其是近幾年來智能移動設備的普及以及Android這種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統的出現為解決上述問題提供了一種可行途徑。

1　And roid及App lnventor開發環境簡介

Android是一種基于Linux的自由及開放源代碼的操作系統，主要用于移動設備，如智能手機和平板電腦，由Google公司和開放手機聯盟領導及開發。其主要特色有：基于Linux，開放、開源、免費的平臺。不受任何廠商的限制，基于組件的架構，便于創新。眾多內置服務，例如SQL數據庫、地圖可以直接嵌入應用程序；應用程序生命周期的自動化管理，針對低能耗的設備進行優化；高質量的圖像和音效，內置了最常用的標準音頻編解碼器；可移植性強，所有的程度都是用Java語言編寫的。

App Inventor是由Google公司開發的一款在線開放的Android編程工具軟件，通過圖形化積木式的拖放組件來完成App開發。其具有以下優點：

（2）開發過程簡單。手機App的界面設計和行為開發都可以通過可視化的拖放拼接組件來完成，無需關注復雜的語法規則。

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

（4）方便多臺機器交叉開發。所有開發代碼儲存在云端服務器上，方便開發者在任何一臺機器上進行開發，并且保證了源代碼的一致性和安全性。

（5）支持及時調試。提供了強大的調試功能，調試中代碼的變更會自動同步到進行調試的手機或者模擬器中，無需重裝應用。

2　數據庫系統架構

在本次數據庫的設計中，由于考慮到電站資料的保密性及現場人員在使用時的便利性，故將本軟件分為用戶登錄層、設備選擇層、數據庫層及外圍調用層四個層級。

（1）用戶登錄層：為了保護電站資料，防止無關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入該軟件查詢相關資料。

（2）設備選擇層：該層作為用戶在使用本軟件查閱資料時主要接觸的可視化界面。在設計時，根據日常工作中的需要，在該層制定了三種查詢方式可供用戶選擇，其結構如圖1所示。

為實現移動設備端和桌面端界面自適應，利用柵格系統對移動設備端和桌面端采用不同的類屬性。在開發過程中，只寫1套在桌面端和移動設備端都能使用的代碼，根據媒體查詢設置不同的container容器寬度，在容器內用百分比設置其列col的寬度，以自適應不同大小的屏幕。一行row共有12個col,只需添加相關的類名，并使對應類名后面的數字之和為12即可。

在使用一次接線圖進行查詢時，查詢界面采用現場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一次設備，提高一次設備相關數據的查詢速度；通信拓撲圖查詢方式的設置，主要是考慮到繼電保護人員在日常工作中經常會涉及的多個設備之間的信號傳輸的排查，通過該種查詢方式的設置，可以使用戶更為直觀快捷地查詢到相互通信的各設備之間的相關參數；最后一種場區平面圖查詢方式是基于電站內各設備的地理位置，以分區查詢為依托的一種樹狀查詢模式。用戶可以根據某一設備所在的區域位置定位到相應設備。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備以及在前兩種查詢方式下不易查到的一些輔助設備。

圖1　數據庫查詢架構

（3）數據庫層：該層存儲了站內各設備的相關資料和圖紙，是整個數據庫的核心。

（4）外圍調用層：由于本數據庫中涉及大量的PDF文件，為了簡化軟件的設計難度，在此次設計中放棄了自編PDF閱讀內核的方案，進而以App Inventor自帶的activity啟動器為依托，調用用戶已在Android移動設備中安裝的PDF閱讀器來閱讀數據庫中的PDF文件。

3　數據庫編程

這整個數據庫設計中，為了使用戶的操作過程更為簡單直觀，并結合App Inventor基于進程編程的特點，在編程過程中將該數據庫分成了登錄界面、模式選擇界面、設備選擇1界面、設備選擇2界面和設備數據查詢界面5個可視化界面。

3.1登錄界面的編程

在登錄界面的設計中，由于考慮到數據庫中部分資料的保密要求，在該界面中設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。該界面的邏輯設計如圖2所示。

圖2　登錄界面邏輯設計圖

3.2模式選擇界面

在該界面中，為了適應不同工作的需求，在這里設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區平面圖查詢。用戶可以通過點擊不同的圖標進入相應的查詢模式中。該界面的邏輯設計如圖3所示。

圖3　模式選擇界面邏輯設計圖

3.3設備選擇1界面

用戶在模式選擇界面中選擇好相應的查詢模式后，軟件將跳轉至相應的設備選擇1界面中，在這里將以場區平面圖查詢模式下的設備選擇1界面作為重點進行介紹。

在該界面中用戶可以通過點擊設備按鈕或區域按鈕來選擇相應的設備或區域。其中，設備按鈕為“1 # SVG”“2#SVG”“接地變”“1 #主變”“2 #主變”“綜合泵房”和“庫房”，區域按鈕為“35 kV配電室”“出線開關”和“綜合樓”。如果用戶點擊的是設備按鈕則直接進入對應設備的設備數據查詢界面，若用戶點擊的為區域按鈕，則軟件進入對應區域的設備選擇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置了相應的切換按鈕。該界面的邏輯設計如圖4所示。

3.4設備選擇2界面

如上文所述，在設備選擇1界面中，若點擊的為區域按鈕，則進入該界面，這里以35 kV配電室為例。

當進入該界面后，界面會顯示出35 kV配電室內的全部電氣設備，用戶可以根據需要點擊相應的設備按鈕，從而調出相應設備的設備數據查詢界面。該界面的邏輯設計如圖5所示。

圖4　設備選擇1界面邏輯設計圖

圖5　設備選擇2界面邏輯設計圖

3.5設備數據查詢界面

設備數據查詢界面是所有可視化界面中的最后一個，也是整個可視化界面與設備數據庫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的設備后，便會進入該界面。通過該界面用戶可以查看相關設備的接線圖、裝配圖、通信拓撲圖、說明書和基本參數并查詢到與該設備相關的設備數據。

圖6　屏幕初始化邏輯設計圖

在該界面的邏輯設計中將其分為兩個部分進行設計，分別是屏幕初始化部分和外度聯接及數據庫調用部分，其邏輯設計如圖6、圖7所示。

4　結論

圖7　外度聯接及數據庫調用邏輯設計圖

通過采用Google公司開發的App Inventor在線開放的Android編程工具軟件，為新能源電站設計了一種基于Android操作系統的離線式移動數據庫系統。通過該數據庫，實現了場站資料的移動和便捷查詢，使用戶可以隨時隨地查詢設備參數。由于采用電子數據庫的形式使整個電站的資料不易丟失、損壞，并且通過在員工的Android移動終端上安裝該軟件，使多人、多項工作可同時查閱同一資料。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，提高整個電站的運行效率。

參考文獻

［1］黃仁祥，金琦，易偉.人人都能開發安卓App：App Inventor 2應用開發實戰［M］.北京：機械工業出版社，2014.

［2］劉一，盧琰，徐小平，等.基于安卓手機的圖書館管理系統設計與實現［J］.微型機與應用，2014，33（10）：92-94.

［3］趙士達，張楠，楊爽，等.基于Android系統的避難場所查詢軟件開發［J］.電子技術應用，2014，40（3）：133-136.

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。

引用格式：李永鑫.基于安卓系統的新能源電站移動數據庫系統的設計［J］.微型機與應用，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

作者簡介：

收稿日期：（2015-12-17）

中圖分類號：TP311.5；TM63

文獻標識碼：A

DOI：10.19358 /j.issn.1674-7720.2016.09.004