Android平臺電力監控系統移動終端軟件設計

胡艷艷

摘 要：將傳統電力監控系統與組態技術相結合，開發出了以安卓平臺為基礎的可移動電力監控系統。在移動終端植入電力監控系統軟件，可在授權范圍內隨時隨地進行電站運行數據監視、信息查詢、事故報告、技術分析、服務決策、遠程管理和控制，且功能可拓展，穩定性和可靠性較好，滿足兼容性要求。該電力監控系統移動終端軟件對提高應對電力故障的快速反應能力和電力運行管理水平有非常重要的意義。

關鍵詞：電力監控系統；移動終端；Android平臺

中圖分類號：TP393 文獻標志碼：A

電力行業是我國經濟發展的重要基礎行業，也是技術和裝備密集型行業。電力監控系統在完整的電力系統中作用非常的重要，可以保證電力系統的安全，對于電力系統中電力穩定的傳輸和運行有很大的作用。傳統的電力監控軟件運行于PC機端，對資源有很大的浪費，不便于移動。

1 系統總體設計

基于Android平臺的電力監控系統移動終端是通過植入電力監控系統軟件實現移動監控的，用戶可在授權范圍內隨時隨地對電站進行數據監視、信息查詢、事故報告、技術分析、服務決策、電站遠程管理和控制。

2 軟件設計

為了滿足電力監控系統移動終端軟件的穩定性、兼容性需求和系統軟件功能的擴展需要，減少各個模塊和組件、各個層之間的耦合，軟件系統設計采用目前比較流行的MVC架構。MVC模式相對其他模式來說有很多優點，例如低耦合性和很高的重用性與可維護性。

電力監控系統移動終端軟件框架采用“高內聚、低耦合”原則，各個層又由一些功能模塊組成（如圖1所示），而每個功能模塊盡量獨立地完成各自的功能，減少與其他模塊之間的耦合度。通信層主要進行電力監控系統移動終端軟件的網絡通信及數據處理。鑒于通信數據所占比重比較大、業務處理復雜，因而單獨設置，表現層主要功能是把要發送的數據交給發送模塊，顯示從數據層獲取的數據。

長連接模塊的作用是把在數據層中獲取的數據反饋給處理數據的模塊完成處理，之后將信息存儲在內存里，表現層得到數據層的反饋后更新數據。電力監控系統移動終端軟件界面層需要使用列表來展示，如遙測、遙信電量、歷史事件等數據，這些列表所展示的數據都取自數據層中數據庫和與服務器通信的實時數據。電力監控系統移動終端軟件總體功能如圖2所示。

2.1 用戶界面模塊

電力監控系統移動終端軟件功能界面設計是基于功能需求，按照“用戶登錄界面設計-主界面設計-子功能界面設計-各功能模塊的編程實現”進行。使用XML語言來布置終端軟件界面，該方式將布局界面的代碼和邏輯控制的Java代碼分離開來，界面設計與各子功能模塊相輔相成，共同實現電力監控軟件的功能。

登錄界面主要用到了線性布局來實現整個界面的排版。其中文本框顯示應用軟件名稱和版權所有者信息；下拉框選擇不同發電廠與變電站；編輯框輸入用戶名和密碼；按鈕Button響應用戶登錄點擊以及自定義進度條提示用戶正在加載。

2.2 實時報警模塊

電力監控領域對異常事件的實時性監控要求較高，因而在電力監控系統的設計中要充分考慮如何處理異常事件的實時報警問題。實時報警功能的實現包括服務器端實現和客戶端實現兩部分。實時報警模塊的信息推送采用極光推送的方式實現，如圖3所示。當發生異常事件時及時以聲音、振動等信號向操作人員告警，并在當前頁面彈出告警事件的詳細信息，包括具體廠站、設備、異常事件類型以及異常事件發生時間。

2.3 配置文件管理模塊

在用戶第一次訪問客戶端時，用戶會收到系統的通知下載配置文件。為了保證數據的正確性，需要采用一種可靠的TCP傳輸協議，防止傳輸過程中丟失數據。首先，創建一個流式套接，并對該套接字進行綁定，然后向服務器方發送連接請求。連接成功后，首先接收服務器發送的文件信息，文件信息被接收成功后就開始接收數據。配置文件的解析方法是逐行讀入，采用正則表達式匹配每行數據信息，直到檢測到某行為空即結束解析過程。解析配置文件獲取的數據分別按照配置文件的類別分為點表、圖元、報表等文件，分別存儲到對象數組，方便進一步使用解析數據。

2.4 用戶管理模塊

系統中，用戶的操作權限各有不同，用戶的權限管理是基于后臺服務器端中權限管理結構。假如用戶在移動終端登錄系統連續待機超過10min，系統會提示已經離線，需要再次登錄才可完成操作。對于丟失的設備終端，能夠在服務器端注銷設備訪問權限。在電力監控系統移動終端軟件中，用戶的身份是通過IMEI（國際移動設備身份碼，是手機的唯一識別號碼）和賬號的方式進行認證。電力監控系統中采用無重復的賬號作為用戶的唯一標識，每個賬號對應指定的用戶名和密碼。用戶登錄系統后，后臺服務器會綁定IMEI和賬號，并且一個賬號只能有1臺設備登錄。為了滿足軟件安全性的要求，本文增加了RC4安全加密的算法，在首次登錄系統時，終端軟件將用戶名和密碼采用加密的方式發送至服務器端，服務器端對密文進行解析。用戶登錄系統時，通過后臺數據中心驗證后方可進入系統。

2.5 監控功能模塊

監控功能模塊包括運行參數功能、運行畫面功能、事件查詢功能、報表管理功能、參數設置功能、操作控制功能、設備管理功能、視頻監控功能和遠程服務功能。

2.6 自適應布局模塊

由于Android系統的開放性，任何用戶、開發者、廠商、運營商都可以對Android進行定制，使得現在市場中一些廠商的移動設備缺少統一的屏幕標準。如果屏幕尺寸改變，布局文件中的布局方式與移動設備不匹配，就會使屏幕顯示混亂。

2.7 用戶設置模塊

用戶設置是在登錄軟件系統后的任意界面使用，包括屏幕亮度調節、退出登錄、心跳周期的動態選擇、流量統計以及切換廠站等。

3 測試驗證

搭建了電力監控系統移動終端軟件測試平臺，根據中國軟件產品質量標準《UB/T16260.1—2006軟件工程產品質量第一部分：質量模型》和《UB/T15532—2008計算機軟件測試規范》對電力監控系統移動終端軟件的登錄認證、監控服務、實時報警功能模塊和穩定性、可靠性、兼容性進行了系統的測試。通過測試表明：該移動終端軟件具有實時監控、遠程控制、安全管理、功能可拓展等功能，穩定性和可靠性較好。

結語

基于Android平臺設計的電力監控系統移動終端軟件具有實時監控、遠程控制、安全管理、功能可拓展等功能，穩定性和可靠性也較好，滿足了兼容性要求。移動電力監控方法對于提升電力信息化應用水平具有較好的參考和應用價值。

參考文獻

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