遠程監控太陽能參數軟件的開發與應用

文/陳申 張娜 李曉明

（長城鉆探工程有限公司錄井公司信息技術服務中心 遼寧省盤錦市 124010）

1 需求與可行性分析

蘇里格區塊太陽能供電系統只有在網絡設備運行不正常時，才會去現場進行維護，毫無時效性，這樣的被動局面是由于沒有有效的太陽能參數監控手段造成的，由于太陽能轉換模塊固有采集協議是485通訊，可選購一款可以將485通訊轉換為rj45通訊的網絡設備，將數據發送至服務器指定端口，利用java套接字技術進行協議采集，利用JDBC技術連接數據庫并進行查找儲存，并利用MVC設計模式的SPRING框架來實現對數據的展示，利用JSP繪制網頁。

2 主要技術

2.1 MVC設計模式下的Spring框架

Spring是一個開源框架，在Rod Johnson的著作《J2EE開發設計編程指南》里定義。它的創建目的是為了使企業開發應用變得更加簡易。利用JavaBeans來替代以前由EJB完成的事情。然而，Spring可用于各種java應用的開發，而不僅僅只應用于服務器端。

2.2 數據庫技術

SQL（Structured Query Language結構化查詢語言）。Sql命令集使用可以操作數據庫，它是一種具有完全功能的數據庫語言。SQL的功能強大，簡單并且易學，使用也十分方便，是數據庫操作的基本語言，現在所有的關系型數據庫均支持SQL。

2.3 系統開發技術

JSP是Java Server Pages的縮寫，是一種基于Java Servlet融合整個Java體系的用于web的開發技術，利用這JSP技術可以構建先進的、跨平臺的以及安全的動態網站。

2.4 系統安全技術

為了數據庫中數據的安全性考慮，可以對其中敏感數據進行加密，以期達到滿足安全性的要求。本系統采用了md5算法用以實現對庫中數據的加密。MD5（Message-Digest Algorithm5）也就是信息-摘要算法，是90年代由MIT Laboratory for Computer Science和RSA Data Security Inc的Ronald L.Rivest開發出來的。是一種不可逆的算法，它可以用于前臺和后臺的加密。它的作用就是把一個任意長度的字節串變換成一定長的大整數，以達到加密的目的。

3 系統總體結構圖

系統分為兩個模塊：

（1）硬件信息管理模塊，其中管理設備IP與井對應關系，增加，修改，刪除各硬件設備型號；

（2）太陽能參數信息模塊，包括電池板參數與蓄電池參數，其中電池板參數包括電壓，電流等參數，蓄電池參數包括電壓，電流，剩余電量等參數。如圖1所示。

3.1 系統數據流程分析

現場太陽能供電系統的各個參數經過現場采集模塊，經由485-RJ45轉換模塊，通過網絡傳輸至指定服務器的端口，采集并存儲顯示。如圖2所示。

表1

表2

圖1：系統總體結構圖

3.2 數據庫設計

見表1，點位信息表是設備的一些基本信息，該字段包含WellIp，WellName，WellInfo。

見表2，數據信息表是設備的采集參數信息，該字段包含Time，WellName，WellSV，WellCV，CEP，RW。

4 系統設計

4.1 系統運行環境

4.1.1 硬件環境

處理器：InterCR300 或更高。

內存：512MB或更高(建議1024MB)。

硬盤空間：80GB以上。

4.1.2 軟件環境

操作系統：Win XP/Win 7/Win 10。

瀏覽器：IE6 - IE11。

數據庫：SQL Server 2014。

軟件開發語言：JAVA、JSP等。

圖2

4.2 系統采集軟件后臺界面

設計內容：通過監聽采集端口，打印輸入流，觀察采集界面是否運行正常。

設計目的：系統管理員借由此界面確認采集是否正常運行，

4.3 系統監控界面的設計

設計內容：系統監控界面是系統的主界面，里面具有查詢、展示、圖形比對、參數報警功能。

設計目的：維護人員通過網頁直觀的看到參數變化，預估預判現場出現的故障。見圖3。

圖3

4.4 參數圖形監控界面

監控圖形界面是為了更好的展示參數變化，見圖4。

圖4

5 應用情況

在蘇里格區塊應用這套軟件可在設備未出故障前及時的預判，另外在同一時間不同井位根據太陽能板電壓，可判斷最佳安裝方位，及時調整保證供電穩定。

6 結束語

經過技術攻關，通過各種軟件技術針對太陽能供電系統做出一整套采集監控網站，突破原有檢修方式，實現故障預判，有效的分析了故障原因，減少了跑井次數，節約了成本。