基于安卓系统的新能源电站移动数据库系统的设计

李永鑫（中电投张北风力发电有限公司，河北张家口075000）



基于安卓系统的新能源电站移动数据库系统的设计

李永鑫
（中电投张北风力发电有限公司，河北张家口075000）

摘 要：采用Google公司开发的App Inventor在线开放的Android编程工具软件，为新能源电站设计了一种基于Android操作系统的移动数据库系统。为满足现场人员的工作需求，数据库设置了按电站一次图、通信拓扑图和场区平面图查询的三种查询方式，使用户能更快地查询到所需资料。在资料查看方面，软件通过调用外部App程序的方式显示相应资料，减小了整个软件的编程难度。通过该数据库的使用，从而使整个新能源电站的运作更为高效。

关键词：新能源电站；Android；数据库；App Inventor

0　引言

在传统电站的管理中，人们将大量的图纸、说明书等电站运行资料统一存放于资料室中，以便对各类文件进行管理与查阅。这种管理形式在早期为电站资料的管理起到了良好的作用。但随着时间的推移与各类资料的增加，该种管理方式的一些固有弊端也逐渐显露出来，例如，资料存放不直观、查询不方便；库存资料易丢失、损坏；无法满足多人、多项工作同时查阅同一资料的需求；携带不方便，资料整理工作量大等。

随着科技的发展，尤其是近几年来智能移动设备的普及以及Android这种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统的出现为解决上述问题提供了一种可行途径。

1　And roid及App lnventor开发环境简介

Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。其主要特色有：基于Linux，开放、开源、免费的平台。不受任何厂商的限制，基于组件的架构，便于创新。众多内置服务，例如SQL数据库、地图可以直接嵌入应用程序；应用程序生命周期的自动化管理，针对低能耗的设备进行优化；高质量的图像和音效，内置了最常用的标准音频编解码器；可移植性强，所有的程度都是用Java语言编写的。

App Inventor是由Google公司开发的一款在线开放的Android编程工具软件，通过图形化积木式的拖放组件来完成App开发。其具有以下优点：

（2）开发过程简单。手机App的界面设计和行为开发都可以通过可视化的拖放拼接组件来完成，无需关注复杂的语法规则。

（3）组件模块丰富。App Inventor已经预先设置好了不同类型的组件模块，如多媒体类、传感器类，甚者乐高机器人组件。

（4）方便多台机器交叉开发。所有开发代码储存在云端服务器上，方便开发者在任何一台机器上进行开发，并且保证了源代码的一致性和安全性。

（5）支持及时调试。提供了强大的调试功能，调试中代码的变更会自动同步到进行调试的手机或者模拟器中，无需重装应用。

2　数据库系统架构

在本次数据库的设计中，由于考虑到电站资料的保密性及现场人员在使用时的便利性，故将本软件分为用户登录层、设备选择层、数据库层及外围调用层四个层级。

（1）用户登录层：为了保护电站资料，防止无关人员随意窥探窃取电站保密资料，保证资料的安全，使用人员只有输入正确的用户名及其密码后方可进入该软件查询相关资料。

（2）设备选择层：该层作为用户在使用本软件查阅资料时主要接触的可视化界面。在设计时，根据日常工作中的需要，在该层制定了三种查询方式可供用户选择，其结构如图1所示。

为实现移动设备端和桌面端界面自适应，利用栅格系统对移动设备端和桌面端采用不同的类属性。在开发过程中，只写1套在桌面端和移动设备端都能使用的代码，根据媒体查询设置不同的container容器宽度，在容器内用百分比设置其列col的宽度，以自适应不同大小的屏幕。一行row共有12个col,只需添加相关的类名，并使对应类名后面的数字之和为12即可。

在使用一次接线图进行查询时，查询界面采用现场工作人员比较熟悉的一次图形式，可以使用户快速定位站内一次设备，提高一次设备相关数据的查询速度；通信拓扑图查询方式的设置，主要是考虑到继电保护人员在日常工作中经常会涉及的多个设备之间的信号传输的排查，通过该种查询方式的设置，可以使用户更为直观快捷地查询到相互通信的各设备之间的相关参数；最后一种场区平面图查询方式是基于电站内各设备的地理位置，以分区查询为依托的一种树状查询模式。用户可以根据某一设备所在的区域位置定位到相应设备。该种方式相较于前两种查询方式可以更为便捷地定位电站的外围设备以及在前两种查询方式下不易查到的一些辅助设备。

图1　数据库查询架构

（3）数据库层：该层存储了站内各设备的相关资料和图纸，是整个数据库的核心。

（4）外围调用层：由于本数据库中涉及大量的PDF文件，为了简化软件的设计难度，在此次设计中放弃了自编PDF阅读内核的方案，进而以App Inventor自带的activity启动器为依托，调用用户已在Android移动设备中安装的PDF阅读器来阅读数据库中的PDF文件。

3　数据库编程

这整个数据库设计中，为了使用户的操作过程更为简单直观，并结合App Inventor基于进程编程的特点，在编程过程中将该数据库分成了登录界面、模式选择界面、设备选择1界面、设备选择2界面和设备数据查询界面5个可视化界面。

3.1登录界面的编程

在登录界面的设计中，由于考虑到数据库中部分资料的保密要求，在该界面中设置了用户登录管理程序，只有在使用者输入正确的用户名和密码后软件方能正常使用。该界面的逻辑设计如图2所示。

图2　登录界面逻辑设计图

3.2模式选择界面

在该界面中，为了适应不同工作的需求，在这里设置了三种不同的查询模式，分别是一次接线图查询，通信拓普通查询和场区平面图查询。用户可以通过点击不同的图标进入相应的查询模式中。该界面的逻辑设计如图3所示。

图3　模式选择界面逻辑设计图

3.3设备选择1界面

用户在模式选择界面中选择好相应的查询模式后，软件将跳转至相应的设备选择1界面中，在这里将以场区平面图查询模式下的设备选择1界面作为重点进行介绍。

在该界面中用户可以通过点击设备按钮或区域按钮来选择相应的设备或区域。其中，设备按钮为“1 # SVG”“2#SVG”“接地变”“1 #主变”“2 #主变”“综合泵房”和“库房”，区域按钮为“35 kV配电室”“出线开关”和“综合楼”。如果用户点击的是设备按钮则直接进入对应设备的设备数据查询界面，若用户点击的为区域按钮，则软件进入对应区域的设备选择2界面。并且为了方便用户在三种查询模式下的便捷切换，软件在该界面的左下角设置了相应的切换按钮。该界面的逻辑设计如图4所示。

3.4设备选择2界面

如上文所述，在设备选择1界面中，若点击的为区域按钮，则进入该界面，这里以35 kV配电室为例。

当进入该界面后，界面会显示出35 kV配电室内的全部电气设备，用户可以根据需要点击相应的设备按钮，从而调出相应设备的设备数据查询界面。该界面的逻辑设计如图5所示。

图4　设备选择1界面逻辑设计图

图5　设备选择2界面逻辑设计图

3.5设备数据查询界面

设备数据查询界面是所有可视化界面中的最后一个，也是整个可视化界面与设备数据库及外围软件相连接的桥梁。用户在前面的界面中选择好相应的设备后，便会进入该界面。通过该界面用户可以查看相关设备的接线图、装配图、通信拓扑图、说明书和基本参数并查询到与该设备相关的设备数据。

图6　屏幕初始化逻辑设计图

在该界面的逻辑设计中将其分为两个部分进行设计，分别是屏幕初始化部分和外度联接及数据库调用部分，其逻辑设计如图6、图7所示。

4　结论

图7　外度联接及数据库调用逻辑设计图

通过采用Google公司开发的App Inventor在线开放的Android编程工具软件，为新能源电站设计了一种基于Android操作系统的离线式移动数据库系统。通过该数据库，实现了场站资料的移动和便捷查询，使用户可以随时随地查询设备参数。由于采用电子数据库的形式使整个电站的资料不易丢失、损坏，并且通过在员工的Android移动终端上安装该软件，使多人、多项工作可同时查阅同一资料。由此可见该软件可以极大地方便新能源电站中工作人员的资料查询工作，提高整个电站的运行效率。

参考文献

［1］黄仁祥，金琦，易伟.人人都能开发安卓App：App Inventor 2应用开发实战［M］.北京：机械工业出版社，2014.

［2］刘一，卢琰，徐小平，等.基于安卓手机的图书馆管理系统设计与实现［J］.微型机与应用，2014，33（10）：92-94.

［3］赵士达，张楠，杨爽，等.基于Android系统的避难场所查询软件开发［J］.电子技术应用，2014，40（3）：133-136.

李永鑫（1990），男，本科，助理工程师，主要研究方向：可再生能源、电力系统。

引用格式：李永鑫.基于安卓系统的新能源电站移动数据库系统的设计［J］.微型机与应用，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

作者简介：

收稿日期：（2015-12-17）

中图分类号：TP311.5；TM63

文献标识码：A

DOI：10.19358 /j.issn.1674-7720.2016.09.004