Android平台电力监控系统移动终端软件设计

胡艳艳

摘 要：将传统电力监控系统与组态技术相结合，开发出了以安卓平台为基础的可移动电力监控系统。在移动终端植入电力监控系统软件，可在授权范围内随时随地进行电站运行数据监视、信息查询、事故报告、技术分析、服务决策、远程管理和控制，且功能可拓展，稳定性和可靠性较好，满足兼容性要求。该电力监控系统移动终端软件对提高应对电力故障的快速反应能力和电力运行管理水平有非常重要的意义。

关键词：电力监控系统；移动终端；Android平台

中图分类号：TP393 文献标志码：A

电力行业是我国经济发展的重要基础行业，也是技术和装备密集型行业。电力监控系统在完整的电力系统中作用非常的重要，可以保证电力系统的安全，对于电力系统中电力稳定的传输和运行有很大的作用。传统的电力监控软件运行于PC机端，对资源有很大的浪费，不便于移动。

1 系统总体设计

基于Android平台的电力监控系统移动终端是通过植入电力监控系统软件实现移动监控的，用户可在授权范围内随时随地对电站进行数据监视、信息查询、事故报告、技术分析、服务决策、电站远程管理和控制。

2 软件设计

为了满足电力监控系统移动终端软件的稳定性、兼容性需求和系统软件功能的扩展需要，减少各个模块和组件、各个层之间的耦合，软件系统设计采用目前比较流行的MVC架构。MVC模式相对其他模式来说有很多优点，例如低耦合性和很高的重用性与可维护性。

电力监控系统移动终端软件框架采用“高内聚、低耦合”原则，各个层又由一些功能模块组成（如图1所示），而每个功能模块尽量独立地完成各自的功能，减少与其他模块之间的耦合度。通信层主要进行电力监控系统移动终端软件的网络通信及数据处理。鉴于通信数据所占比重比较大、业务处理复杂，因而单独设置，表现层主要功能是把要发送的数据交给发送模块，显示从数据层获取的数据。

长连接模块的作用是把在数据层中获取的数据反馈给处理数据的模块完成处理，之后将信息存储在内存里，表现层得到数据层的反馈后更新数据。电力监控系统移动终端软件界面层需要使用列表来展示，如遥测、遥信电量、历史事件等数据，这些列表所展示的数据都取自数据层中数据库和与服务器通信的实时数据。电力监控系统移动终端软件总体功能如图2所示。

2.1 用户界面模块

电力监控系统移动终端软件功能界面设计是基于功能需求，按照“用户登录界面设计-主界面设计-子功能界面设计-各功能模块的编程实现”进行。使用XML语言来布置终端软件界面，该方式将布局界面的代码和逻辑控制的Java代码分离开来，界面设计与各子功能模块相辅相成，共同实现电力监控软件的功能。

登录界面主要用到了线性布局来实现整个界面的排版。其中文本框显示应用软件名称和版权所有者信息；下拉框选择不同发电厂与变电站；编辑框输入用户名和密码；按钮Button响应用户登录点击以及自定义进度条提示用户正在加载。

2.2 实时报警模块

电力监控领域对异常事件的实时性监控要求较高，因而在电力监控系统的设计中要充分考虑如何处理异常事件的实时报警问题。实时报警功能的实现包括服务器端实现和客户端实现两部分。实时报警模块的信息推送采用极光推送的方式实现，如图3所示。当发生异常事件时及时以声音、振动等信号向操作人员告警，并在当前页面弹出告警事件的详细信息，包括具体厂站、设备、异常事件类型以及异常事件发生时间。

2.3 配置文件管理模块

在用户第一次访问客户端时，用户会收到系统的通知下载配置文件。为了保证数据的正确性，需要采用一种可靠的TCP传输协议，防止传输过程中丢失数据。首先，创建一个流式套接，并对该套接字进行绑定，然后向服务器方发送连接请求。连接成功后，首先接收服务器发送的文件信息，文件信息被接收成功后就开始接收数据。配置文件的解析方法是逐行读入，采用正则表达式匹配每行数据信息，直到检测到某行为空即结束解析过程。解析配置文件获取的数据分别按照配置文件的类别分为点表、图元、报表等文件，分别存储到对象数组，方便进一步使用解析数据。

2.4 用户管理模块

系统中，用户的操作权限各有不同，用户的权限管理是基于后台服务器端中权限管理结构。假如用户在移动终端登录系统连续待机超过10min，系统会提示已经离线，需要再次登录才可完成操作。对于丢失的设备终端，能够在服务器端注销设备访问权限。在电力监控系统移动终端软件中，用户的身份是通过IMEI（国际移动设备身份码，是手机的唯一识别号码）和账号的方式进行认证。电力监控系统中采用无重复的账号作为用户的唯一标识，每个账号对应指定的用户名和密码。用户登录系统后，后台服务器会绑定IMEI和账号，并且一个账号只能有1台设备登录。为了满足软件安全性的要求，本文增加了RC4安全加密的算法，在首次登录系统时，终端软件将用户名和密码采用加密的方式发送至服务器端，服务器端对密文进行解析。用户登录系统时，通过后台数据中心验证后方可进入系统。

2.5 监控功能模块

监控功能模块包括运行参数功能、运行画面功能、事件查询功能、报表管理功能、参数设置功能、操作控制功能、设备管理功能、视频监控功能和远程服务功能。

2.6 自适应布局模块

由于Android系统的开放性，任何用户、开发者、厂商、运营商都可以对Android进行定制，使得现在市场中一些厂商的移动设备缺少统一的屏幕标准。如果屏幕尺寸改变，布局文件中的布局方式与移动设备不匹配，就会使屏幕显示混乱。

2.7 用户设置模块

用户设置是在登录软件系统后的任意界面使用，包括屏幕亮度调节、退出登录、心跳周期的动态选择、流量统计以及切换厂站等。

3 测试验证

搭建了电力监控系统移动终端软件测试平台，根据中国软件产品质量标准《UB/T16260.1—2006软件工程产品质量第一部分：质量模型》和《UB/T15532—2008计算机软件测试规范》对电力监控系统移动终端软件的登录认证、监控服务、实时报警功能模块和稳定性、可靠性、兼容性进行了系统的测试。通过测试表明：该移动终端软件具有实时监控、远程控制、安全管理、功能可拓展等功能，稳定性和可靠性较好。

結语

基于Android平台设计的电力监控系统移动终端软件具有实时监控、远程控制、安全管理、功能可拓展等功能，稳定性和可靠性也较好，满足了兼容性要求。移动电力监控方法对于提升电力信息化应用水平具有较好的参考和应用价值。

参考文献

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