基于微信小程序的通信電源監測系統設計

程亞維

（濟源職業技術學院，河南 濟源 459000）

0 引 言

隨著我國電力行業不斷的發展，電力的通信能力也隨之提升。通信電源作為電力系統的核心部分，能夠為電源系統的運行提供堅實的保障，同時電源系統也會對電力網絡的傳輸產生很大的影響，嚴重時甚至影響到傳輸的穩定性與可靠性。通信事業在不斷進步、發展的同時也會帶來一定的問題，比如電源系統的容量越來越大、結構越來越復雜等，使得通信電源監測工作較為困難。對此，本文提出了基于微信小程序的通信電源監測系統設計，用于提升通信電源的檢測水平。

微信小程序的出現不僅為人們的日常生活帶來了極大的便利，同時也可以將其廣泛應用到其他領域中。在日常生活中它滿足了人們不用下載安裝App就可以享有使用的體驗，提高了人們生活的便捷度。微信小程序相當于是一種來自第三方的關聯鏈接，會將符合人們日常生活及工作使用標準的其他軟件通過Java等技術與微信相連接，并監控其安全性。人們還可以用微信小程序進行通信電源監測[1]。本質上是利用微信的節點端口進行Socket鏈接發送，之后壓縮相關軟件功能信息數據并傳輸至微信終端，再由微信終端解析壓縮包，利用軟件相對應的IP地址將其安裝在微信小程序中[2]。研究微信小程序的通信電源監測功能，并結合技術建立監測系統，以推動相關行業的創新和發展。

1 通信電源監測系統硬件設計

1.1 JR擴頻元件啟動電路的建立

首先，需要在微信的終端端口處接入通信JR元件。元件的接入數量可以根據實際通信范圍來控制，每個元件通信頻率為60 Hz，通常需要接入4個JR元件才能滿足通信需要[3-5]。Node.js可以運用Module模塊劃分不同的功能，簡化開發的過程，同時具備搭建反應速度快的特點，因此服務器的硬件設定環境選用Node.js，并在微信終端端口處連接JavaScript信息頻率編譯器。編譯器可以篩選端口Node.js硬件環境所獲取的相應數據，避免系統出現非阻塞和循環事件機制的情況，并減少服務器處理信息數據時的計算[6-8]。將剛剛接入裝置中的4個JR元件串聯，在最后一個元件中安裝一條分線并連接在微信網關的服務器上，然后在此分線上建立多個節點。使節點連接著微信裝置中的多個實體功能模塊，操作者可以利用其控制微信的功能。

各個模塊安裝關聯完成之后，關閉串聯的4個JR元件。在電路閉合狀態下將通信器的一端安裝在微信裝置總控制電路，另一端連接在數據庫信息處理元器件上，使之成為另一個串聯電路。

將獲取的參數設置在通信器中，關聯接口模塊，使其與JR元件的多個節點再次相連，形成不同的API接口，以此來完成微信控制裝置前端顯示和實時交互。將網關服務器中的Javascript信息頻率編譯器與外部MQTT編譯協議相關聯，使通信的設備認證順利接入，以此來完成JR擴頻元件啟動電路的建立。

1.2 系統外部通信接口設計

系統的通信接口主要是處理微信數據信息輸入與輸出。連接通信器與信息數據處理電路，將微信工作頻段調至400～800 MHz，使其滿足通信數據處理范圍。將其輸出功率提高至62 dBm，可以提高信息處理的靈敏度。當功率達到238 dBm時，系統的通信數據處理能力大幅提升，魯棒性較好。關閉電路，將準備好的6片SX1268物理數據收發芯片放置于通信器周圍電路中，形成并聯電路，此時SX1268芯片與LoRa擴頻通信器處于微信控制電路中的同一信道上。

1.3 構建通信電源監測系統的總控制電路

在系統的總控制電路中，通信裝置的運行通常需要進行信號的接收，但是接收的信號一般會存在噪音，因此需要對其進行降噪處理，以提高監測的準確性。

通過專業的處理軟件利用信噪比數值對擴頻信號進行降噪處理。將通信器監測的頻域調整至3 000 kHz，寬帶傳輸速率設定為61.23 Mb/s，連接系統的外部通信接口，在不改變微信系統原有監控流程的情況下采用反向的21.6 kHz載波器對電源信號進行二次處理。隨后，在系統原本的信息處理控制電路中連接D-RACH的實體邏輯信道，并將信道上的頻點與JR元器件所建立的多個節點對應連接，以此來形成微信交互功能模塊的聯通。構建物聯網通信的3UPP實體架構，將其與此時的電路相連接，形成一個通信電源監測系統控制電路，總控制流程如圖1所示。

圖1 通信監測系統總控制流程圖

2 通信電源監測系統軟件設計

2.1 構建通信電源監測數據庫

構建通信電源監測數據庫，首先需要選擇一種非關系型數據庫基底MongoDB作為系統數據庫的基礎模型，將微信客戶端數據導入系統中，通過大數據對其進行核查與篩選，以保證資源平臺數據的真實性，并且便于實現物聯網系統的增刪改查[9]。其次將MongoDB模型數據庫建立在系統中，實質上是一個關系型的文檔存儲數據庫模型，但是由于MongoDB基底是非關系的，因此該模型數據庫可以更好地處理系統中的數據，也加大了系統處理數據的范圍，使得數據存儲變得十分方便，存儲的文件類型更加多樣，而且在關聯的微信小程序中也提供了多種語言模式供用戶選擇。最后將全部端口利用系統進行實時更新處理，更新完成之后，微信小程序中的物聯網系統建立完成。

2.2 建立Socket的通信電源監測指令

首先需要連接微信小程序的云服務器和物聯網終端，在系統中建立通信站點，將微信中的文件數據利用Socket平臺進行交互傳輸，并使用FRP在終端和客戶端之間安裝軟件。其次優化相對應的端口及端口配置，完成設置后啟動系統，頁面會彈出提示框，請求植入相關信息進入系統，點擊確定，融合軟件中的平臺信息與系統信息。最后建立連接，利用客戶端設備查詢到的Device通信電源信息獲取系統中相對應的節點編碼，建立新的Socket接引[10]。

2.3 實現系統的通信電源監測功能

在建立Socket通信電源監測指令后將這個指令輸入到系統中，形成監測程序。首先，需要將軟件的服務級別調至可更改，并與相關資源組建功能平臺。其次利用該平臺對微信中用戶的相關數據進行處理，以系統平臺為基礎連接網關控制節點建立的數據模型與微信小程序，提高系統整體的通信能力。最后將云端API獲取的設備數據進行云上采集，創建手機App的相關通信電源監測功能。

3 系統測試

3.1 測試準備

本次測試主要是驗證設計的監測系統。測試共分為兩組，一組是通過傳統系統進行測試，將其設定為對照組組；另一組為本文系統的測試，將其設定為實驗組。

3.2 測試過程

測試本文系統時，將準備好的節點標準信息輸入系統中，利用微信用戶的端口在小程序中進行系統應用。這個過程需要不斷調整系統的監測指標，并觀察微信小程序中用戶的相關使用情況，記錄下通信度量的數據。由于微信的功能模塊眾多，因此在進行通信監測指標調整的時候也要在系統中建立備用協議，以避免出現由指標調整導致的功能失靈狀況。最后將相關數據進行整合，計算通信度量比率為，其中k表示指標平衡值，n表示平衡次數，i表示平衡條件，X表示度量總和的數值。通過計算可以得到系統通信監測的度量比率，利用其分析測試結果。

3.3 測試結果

為了保證通信電源監測系統測試結果的準確性，將系統的固定通信輸出功率值設置為81.0 dBm，再與對照組的系統進行測試，得出另一組度量比率，最后將兩組測試結果進行對比。得出兩組測試的通信度量比率結果如表1所示。

表1 通信電源監測系統測試結果對比表

從表1中可以看出，實驗組的度量率明顯高于對照組的度量率，這說明實驗組的微信小程序通信電源監測系統的執行度更高，運行更穩定，具有一定的科學性和可靠性，因此可以證明本文設計系統更好。

4 結 論

目前，在網絡大環境下，微信被越來越廣泛地使用，微信小程序的出現也使得人們的工作生活變得越來越豐富、便捷。通信監測功能在物聯網技術的輔助下與微信小程序逐漸融合，形成一個全新的信息傳輸架構，并促使微信逐漸成為一個雙向通信的多元化信息交流系統，使其具有更強的通用性和靈活性，微信小程序在通信電源中的應用，為通信電源監測系統的工程維護人員帶來了極大的便利，同時使得系統的更新維護與升級更加簡單，只需將新版本代碼上傳到服務器中即可。