手機(jī)APP 在新能源電站智能監(jiān)控平臺(tái)中的開發(fā)

敖德欣 吳雅潔

（中國(guó)電建集團(tuán)貴州工程有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000）

現(xiàn)如今，市場(chǎng)當(dāng)中多數(shù)智能監(jiān)控系統(tǒng)的核心為工作站和服務(wù)器，為了使其便捷性得到提升，需要對(duì)手機(jī)APP 進(jìn)行有效開發(fā)，從而建立起基于手機(jī)APP 的移動(dòng)端新能源電站智能監(jiān)控平臺(tái)。此平臺(tái)可以幫助用戶對(duì)電站運(yùn)行參數(shù)和設(shè)備狀態(tài)信息積極性實(shí)時(shí)掌控，從而使其具有的實(shí)用性和移動(dòng)性得到提高，有效降低手機(jī)APP 的開發(fā)和維護(hù)成本，全面提高移動(dòng)端新能源電站智能監(jiān)控平臺(tái)運(yùn)行水平。

一、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于手機(jī)APP 的移動(dòng)端智能監(jiān)控平臺(tái)，其組成部分具體包括智能監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集、客戶端以及服務(wù)器等。其中，針對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集，其具體由相關(guān)的智能一體化平臺(tái)完成。而智能一體化平臺(tái)主要對(duì)水利水電自動(dòng)化、信息化研究、機(jī)組狀態(tài)診斷、水情水調(diào)以及工程經(jīng)驗(yàn)等進(jìn)行整合，可以將多專業(yè)的綜合優(yōu)勢(shì)進(jìn)行充分發(fā)揮，從而對(duì)基于面向服務(wù)構(gòu)架的智能一體化平臺(tái)進(jìn)行有效開發(fā)，使廣大用戶的不同需求得到有效滿足。智能監(jiān)控服務(wù)器在存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)主要采用輕量級(jí)和跨平臺(tái)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，可以利用消息總線與智能一體化平臺(tái)有效開展數(shù)據(jù)交互活動(dòng)。對(duì)于客戶端，其主要采用Android 操作系統(tǒng)，并以Android Studio 作為開發(fā)平臺(tái)，可以通過函數(shù)接口和插件等有效得到實(shí)現(xiàn)。

二、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

在明確系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，還需要對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行分析，具體如下。

（一）消息總線

為了能夠?qū)⒅悄芤惑w化平臺(tái)當(dāng)中的實(shí)時(shí)庫(kù)數(shù)據(jù)，在手機(jī)APP 數(shù)據(jù)服務(wù)器當(dāng)中進(jìn)行同步，而且不對(duì)智能一體化平臺(tái)的運(yùn)行產(chǎn)生影響，需要對(duì)消息總線平臺(tái)ZeroMQ 進(jìn)行應(yīng)用，從而有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。

ZMQ 作為網(wǎng)絡(luò)消息中間件，具有跨平臺(tái)、開源、高性能以及精簡(jiǎn)靈活等特點(diǎn)，可以有效封裝操作系統(tǒng)的異步、多線程處理機(jī)制、消息緩沖區(qū)等，還能夠抽象各種套接字類型、數(shù)據(jù)打包成幀、網(wǎng)絡(luò)連接建立以及路由選擇等底層網(wǎng)絡(luò)通信行為。與此同時(shí)，ZMQ 可以對(duì)路由和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥M(jìn)行自動(dòng)感知，對(duì)多種通信環(huán)境進(jìn)行靈活支持。

和同類中間件RabbitMQ、ActiveMQ、MSMQ 等相比，ZMQ 在具體部署時(shí)需要對(duì)專門的服務(wù)器進(jìn)行采用。具體來說，需要讓應(yīng)用程序?qū)MQ 程序庫(kù)進(jìn)行引用，這樣一來可以在多個(gè)進(jìn)程之間有效發(fā)送消息，從而簡(jiǎn)化部署。ZMQ 主要對(duì)C++開發(fā)進(jìn)行采用，而且協(xié)議格式的定義相對(duì)比較簡(jiǎn)潔，因此性能對(duì)比其他消息中間件要相對(duì)較高，可以使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求得到滿足。

ZMQ 可以對(duì)4 類通信模式提供支持，分別為管道模式、信號(hào)模式、發(fā)布/訂閱模式以及請(qǐng)求應(yīng)答模式。其中，應(yīng)答模式需要由請(qǐng)求端發(fā)起相應(yīng)的請(qǐng)求，并對(duì)回應(yīng)段的請(qǐng)求進(jìn)行等待。此模式主要為同步雙向通信，可以在具有較高實(shí)時(shí)性要求的通信商進(jìn)行應(yīng)用，例如控制輸出、數(shù)據(jù)采集等。

WebService 體系結(jié)構(gòu)具體包括服務(wù)注冊(cè)中心、服務(wù)請(qǐng)求者以及服務(wù)提供者三種角色，這三者間的關(guān)系具體需要涉及綁定操作、查找以及發(fā)布。針對(duì)其各部分功能進(jìn)行介紹，首先，Service Provider，其主要是服務(wù)提供者，可以對(duì)自己的服務(wù)進(jìn)行發(fā)布，而且還可以響應(yīng)自身服務(wù)請(qǐng)求。其次，Service Registry，其主要為服務(wù)注冊(cè)中心，可以對(duì)已經(jīng)發(fā)布的Service Provider 進(jìn)行注冊(cè)，并有效進(jìn)行分類，從而對(duì)搜索服務(wù)進(jìn)行提供。最后，Service Requestor，其為服務(wù)請(qǐng)求者，可以通過Service Provider 對(duì)所需服務(wù)進(jìn)行查找，并對(duì)該服務(wù)進(jìn)行使用。

WebService 是在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布的軟件應(yīng)用程序，可以為網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的其他分布式計(jì)算提供具體的服務(wù)和數(shù)據(jù)，同時(shí)還具有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范、松散耦合、封裝性以及可集成等特性。WebService 的接口以及通信技術(shù)均對(duì)XML 形式進(jìn)行采用，針對(duì)任何服務(wù)相應(yīng)接口的WebService，都可以很好的結(jié)合兩種異構(gòu)的應(yīng)用程序，是標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用平臺(tái)，可以對(duì)任意語言進(jìn)行使用，并在任何平臺(tái)上有效實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。在此平臺(tái)當(dāng)中，可以通過C#來有效開發(fā)WebService。此模塊具體對(duì)三層體系架構(gòu)進(jìn)行采用，分別為數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層以及表示層。通過對(duì)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)思想進(jìn)行引入，不僅能夠保證結(jié)構(gòu)靈活，而且還可以快速進(jìn)行部署和調(diào)整。

在表示層當(dāng)中，可以對(duì)用戶服務(wù)進(jìn)行提供，采用可視化用戶界面對(duì)信息進(jìn)行表示。在新能源智能監(jiān)控平臺(tái)當(dāng)中，此模塊的功能在于可以為應(yīng)用提供后臺(tái)數(shù)據(jù)，所以，表示層可以為相關(guān)開發(fā)者調(diào)試系統(tǒng)提供方便。業(yè)務(wù)層通過在相關(guān)數(shù)據(jù)當(dāng)中應(yīng)用業(yè)務(wù)規(guī)則，可以使用戶發(fā)出的業(yè)務(wù)請(qǐng)求得到有效完成，并對(duì)相應(yīng)的參數(shù)信息進(jìn)行接收，通過業(yè)務(wù)邏輯對(duì)子層進(jìn)行處理，之后則需要采取JSON 格式將處理結(jié)果返回給用戶。數(shù)據(jù)層通過對(duì)MySQL 數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行使用，可以有效存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理，從而使企業(yè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全性和完整性得到保證。

WebService 平臺(tái)可以采用JSON 串的形式，使相關(guān)數(shù)據(jù)能夠向著手機(jī)APP 應(yīng)用程序當(dāng)中進(jìn)行返回，和復(fù)雜的xmL 格式相比，其格式要更為簡(jiǎn)單，且容易進(jìn)行擴(kuò)展，具有較快的傳輸速度和較高的解析效率，可以使系統(tǒng)在數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性方面的需求得到滿足。

（二）APP 開發(fā)

APP 應(yīng)用程序主要以Android Studio 作為具體的開發(fā)平臺(tái)，并采用JAVA 語言編寫，在經(jīng)過編譯后可以生成具體的APK 文件，可以對(duì)其直接進(jìn)行安裝和使用。在該APP 應(yīng)用程序系統(tǒng)當(dāng)中，具體包括超級(jí)用戶、普通用戶兩種用戶類型，其中超級(jí)用戶可以管理所有用戶信息。

1.用戶登錄。在數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中可以保存用戶名和密碼信息，從而使信息的安全性得到保證。在用戶登錄過程當(dāng)中，當(dāng)用戶名和密碼不匹配時(shí)，在頁(yè)面上會(huì)直接給出具體的提示信息，并將輸入焦點(diǎn)自動(dòng)定位到密碼行。如果用戶名和密碼匹配，后臺(tái)會(huì)返回到此用戶的權(quán)限信息，在經(jīng)過具體分析后，對(duì)該用戶擁有權(quán)限的頁(yè)面進(jìn)行加載。

2.場(chǎng)站。在用戶登錄成功之后，需要跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的首頁(yè)面，而場(chǎng)站列表信息則可以通過文件進(jìn)行配置，并在APP 內(nèi)部進(jìn)行保存，具體包括場(chǎng)站代碼、類型以及名稱等信息。對(duì)于相關(guān)信息，需要采用英文逗號(hào)將其分隔，而對(duì)于不同場(chǎng)站信息，則可以使用英文分號(hào)進(jìn)行分隔。通常來說，不會(huì)修改場(chǎng)站信息，可以采取文件讀取方式，從而使其運(yùn)轉(zhuǎn)效率得到提高。具體來說，首先需要對(duì)場(chǎng)站進(jìn)行點(diǎn)擊，然后對(duì)場(chǎng)站內(nèi)的詳細(xì)信息進(jìn)行查看。在這之后，需要對(duì)刷新按鈕進(jìn)行點(diǎn)擊，從而使頁(yè)面內(nèi)所有數(shù)據(jù)得到刷新，之后對(duì)頁(yè)面左上角的返回按鈕進(jìn)行點(diǎn)擊，從而返回到相應(yīng)的場(chǎng)站列表頁(yè)面。而通過對(duì)場(chǎng)站當(dāng)中的單臺(tái)風(fēng)機(jī)或者光伏板進(jìn)行點(diǎn)擊，可以對(duì)其詳細(xì)運(yùn)行信息進(jìn)行查看。

3.全場(chǎng)功率。通過對(duì)全場(chǎng)功率按鈕進(jìn)行點(diǎn)擊，可以進(jìn)入到具體的功率界面，對(duì)需要展示的場(chǎng)站和時(shí)間進(jìn)行選擇，并點(diǎn)擊確定，對(duì)相應(yīng)的曲線進(jìn)行繪制。而該頁(yè)面當(dāng)中的場(chǎng)站列表，可以通過數(shù)據(jù)庫(kù)查詢進(jìn)行獲得。當(dāng)用戶在對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查看時(shí)，曲線當(dāng)中可以對(duì)當(dāng)天0-24 點(diǎn)的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。而在用戶對(duì)當(dāng)天數(shù)據(jù)進(jìn)行查看時(shí)，此頁(yè)面數(shù)據(jù)可以定時(shí)進(jìn)行刷新，對(duì)最新數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取。在有新數(shù)據(jù)加入之后，原有的曲線保持不動(dòng)，可以在曲線后面對(duì)新的點(diǎn)進(jìn)行增加，相應(yīng)改變x 軸標(biāo)簽。

4.實(shí)時(shí)告警。告警信息頁(yè)面的應(yīng)用，可以對(duì)最新報(bào)警信息進(jìn)行定時(shí)獲取，每頁(yè)可以對(duì)10條數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。當(dāng)該頁(yè)數(shù)據(jù)達(dá)到10條后，會(huì)自動(dòng)向下一頁(yè)進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，用戶可以通過對(duì)“首頁(yè)”“尾頁(yè)”“上一頁(yè)”“下一頁(yè)”進(jìn)行點(diǎn)擊，從而對(duì)其他信息進(jìn)行查看。

5.用戶管理。當(dāng)?shù)卿浻脩舫蔀槌?jí)用戶后，可以對(duì)用戶的管理功能進(jìn)行擁有，從而對(duì)現(xiàn)有用戶的詳細(xì)信息、修改現(xiàn)有用戶信息、新增用戶以及刪除現(xiàn)有用戶等四項(xiàng)進(jìn)行查看。如果用戶權(quán)限和可查看數(shù)據(jù)范圍的兩列數(shù)據(jù)相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)，則可以采用省略號(hào)進(jìn)行表示，并點(diǎn)擊改行，從而對(duì)此用戶的詳細(xì)信息進(jìn)行查看。通過對(duì)頁(yè)面右上角的“+”號(hào)進(jìn)行點(diǎn)擊，可以對(duì)用戶進(jìn)行新增，切記用戶名不能重復(fù)已有用戶，且密碼可以為空。

針對(duì)具體的權(quán)限、數(shù)據(jù)范圍和等級(jí)進(jìn)行分析，其具體包括以下幾方面內(nèi)容。首先，等級(jí)可以具體分為超級(jí)用戶以及普通用戶，超級(jí)用戶可以具有用戶管理的權(quán)限，而普通用戶則沒有，也就是說普通用戶無法對(duì)用戶管理頁(yè)面進(jìn)行看到和操作。其次，系統(tǒng)的應(yīng)用功能具體包括場(chǎng)站、實(shí)時(shí)告警以及全場(chǎng)功率三個(gè)部分，用戶只可以對(duì)權(quán)限范圍以內(nèi)的頁(yè)面進(jìn)行看到和操作。再次，對(duì)于場(chǎng)站和全場(chǎng)功率這兩個(gè)頁(yè)面，用戶只能夠?qū)煽捶秶鷥?nèi)的場(chǎng)站信息進(jìn)行查看。最后，實(shí)時(shí)告警頁(yè)面，超級(jí)用戶可以對(duì)系統(tǒng)告警信息和用戶可看場(chǎng)地內(nèi)的告警信息進(jìn)行看到和操作，而普通用戶只能對(duì)后者進(jìn)行看到和操作。

三、結(jié)語

綜上所述，在新能源電站智能監(jiān)控平臺(tái)當(dāng)中對(duì)手機(jī)APP 進(jìn)行開發(fā)，可以有效提升移動(dòng)端的智能監(jiān)控平臺(tái)功能，使用戶可以通過移動(dòng)端進(jìn)行平臺(tái)上的信息進(jìn)行查看，并能夠進(jìn)行具體的操作。而在開發(fā)手機(jī)APP 時(shí)，需要首先對(duì)系統(tǒng)總體進(jìn)行設(shè)計(jì)，并從系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)展開分析，合理優(yōu)化各項(xiàng)開發(fā)和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，從而保證手機(jī)APP 的開發(fā)和應(yīng)用水平。本文具體介紹了手機(jī)APP 在新能源電站智能監(jiān)控平臺(tái)當(dāng)中的開發(fā)，并對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中采用的技術(shù)進(jìn)行分析，對(duì)手機(jī)APP 的各項(xiàng)功能進(jìn)行了展示。通過應(yīng)用手機(jī)APP，用戶可以對(duì)場(chǎng)站設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行隨時(shí)隨地的了解，實(shí)現(xiàn)了場(chǎng)站計(jì)算機(jī)監(jiān)控，對(duì)我國(guó)電站監(jiān)控事業(yè)的發(fā)展起到了重要促進(jìn)作用。