故障定位系统的云服务器软件

贺立革+戚宇林+杨君霄+李娜+李杨

摘要

针对我国配电网故障定位系统的现状，设计了故障定位系统的云服务器软件。通过拥有固定IP地址和端口号的云服务器对数据的可靠转发，可以实现Android手机控制端对配电网故障定位系统中信号源的远程控制，大大提高了定位系统的定位速度和精准度。

【关键词】配电网 故障定位系统 信号源 云服务器

在当今时代，如果人们的生活离开电将无法想象，那么保证电力系统的安全稳定运行显得尤为重要。在电网中，中低压的配电网发生故障的概率很高，当前的解决方法主要有阻抗法、行波法、信号注入法。本系统是采用注入法进行研究。当前注入法存在的问题就是巡线工人对信号源无法进行远程控制，这使得在一些地形险峻或特殊情况中工作人员无法进行正确的定位。

本系统的提出可以实现工人对信号源的远程控制。当手机控制端和信号源都与云服务器相连后，服务器会对双方通信的数据进行定向可靠的转发，这样就大大方便的工作人员的精准快速定位，并且减少了他们操作的危险性。

1故障定位系统总体设计

本故障定位系统主要由手机控制端、云服务器、手持探测器和信号源构成，总体设计图如图1所示。

由图1可以看出，当有故障发生时，信号源向故障相注入电流，然后信号源中的GPRS，会自动跟云服务器相连，同样跟云服务器相连的手机控制端就可以接收到信号源端发来的数据，巡线人员可以实时的检测数据的变化。手持探测器采用二分法进行检测，可以通过内部感性线圈对交流信號的感应，将处理好的数据显示到探测器的显示器上，这样工作人员便能清楚的观察信号的波形和电流大小等信息。最后将手机监测的信号状态跟探测器的进行比对，手机控制端可以发送命令给信号源来改变注入电流的大小，便于对结果进行分析和防止误判，漏判等问题。

2云服务器软件设计与实现

2.1通信的连接

系统要想协调工作，服务器应该和各个客户端连接良好。云服务器和二者之间都采用socket连接。首先在服务器端建立ServerSocket对象，将端口号填入方法中，然后在客户端建立Socket对象，将IP地址和端口号填入方法中。开启服务器后，会一直监听端口是否有客户端请求连接，一旦发现有请求，就立刻建立连接。

2.2云服务器转发协议

转发协议保证了服务器跟客户端之间数据的定向转发。

2.2.1上行数据格式

把来自信号源，经由云服务器最后到达手机控制端的数据称之为上行数据，共99个字节，以7E为帧定界，里面包含脉宽、输出电流和电压的高低字节和电流基准字节，当手机控制端接收到这些数据时会进行运算，然后显示到界面上，方便工作人员查看。

2.2.2下行数据格式

把从手机控制端经服务器到信号源的数据称之为下行数据，共17个字节。手机下发的控制命令包括电流增加和减少10mA，停止触发，开始触发和召唤数据。在程序设计中，我们首先解析服务器收到的一帧数据中的前两个字节，即目的客户端的ID号，并存入管理线程中。然后服务器对手机发来的命令字节进行判断，将命令字节分成不需要召回的字节和需要召唤的字节。如果是不需要召回的字节，就直接通过管理线程将命令发送到指定的信号源。如果是需要召回的字节，发送给指定的信号源后再从中读取相应数据，最后将数据转发给手机控制端。

2.3云服务器转发数据实现

在实际的应用中，需要连接至服务器的客户端成千上万，本设计将数据保存进数据库中，一方面用于存储数据，另一方面也用于保证系统的安全，比如只有数据库中存在的用户才可登录服务器对系统进行操作。同时有多个客户端需要传输数据是必须解决的问题，此时我们采用Java中的线程来解决这个问题。

首先在服务器中创建一个管理线程，用于存储当下所有连接至服务器的客户端线程。我们用客户端的ID来标记对应的线程。服务器接收到下行数据后首先解析每帧数据，然后得出数据的目的地址，随后去管理线程里查询是否有目的线程存在，若存在则转发到该指定

的客户端，若不存在，则返回转发失败的消息给客户端。

3结束语

本软件在故障定位系统中经过测试运行良好，实现了对信号源的远程控制，大大方便了工作人员的定位工作，提高了故障定位的速度和准确性。本方法通过与云服务器、GPRS模块和手机应用程序的结合，使得信号源具有了远程可控制的功能，克服了原信号源开启后不能控制的不足。巡线人员在手持探测器时，可以通过手机客户端实时对信号源进行远程监控，达到了对注入信号信息的准确掌握，通过对探测信号的对比观察，更容易得出正确的结论，从而对故障进行定位。

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