基于Android平台的智能用电管理系统的设计

刘松，袁智强，陈宇晨

（1.上海赛可出行科技服务有限公司产品研发中心，上海，200025；2.上海电力设计院有限公司系统规划中心，上海，200025；3.上海工程技术大学电子电气学院，上海，201600）

0 引言

随着移动互联网的发展，智能手持终端的普及，服务模式多元化，电力营销部门以市场和客户需求为导向，大力推行智能用电营销理念，提升用电服务质量显得尤为重要[1-2]。作为大型能源供应企业，电力营业部门肩负着为社会提供安全、高效、便捷、友好的电力供应和服务的使命，如何利用移动互联网技术，构建新型用电服务模式，更好的让用户主动参与用电，并推动经济社会发展，已经成为电力营业公司必须要考虑的内容，同时也是电力服务模式不断发展所面临的新课题[3-4]。对此，本文针对当前电力体制改革的逐步完善，从用电服务模式和用户体验方面着手，研究并开发一款智能用电管理服务系统，并给出了详细的设计过程。

1 智能用电管理平台用例分析

智能用电管理平台涉及如下几个角色：电力用户、电力服务人员、电力管理员。其中，用户是电力能源使用的载体，管理员主要工作是归纳并统计用电量，服务人员根据用户的业务请求给予响应。各个角色各司其职，形成一个完整的用电循环体系，确保用电过程的流畅[5-6]。系统的整体用例如图1所示。

图1 智能用电管理平台用例分析图

2 智能用电管理平台使用流程设计

结合图1智能用电管理平台用例的分析，以信息查询功能为例的流程图如图2所示。

图2 智能用电管理系统信息查询流程

（1）用户在手机上下载并安装Android平台的智能用电管理软件。

（2）用户注册并登录智能用电管理系统。

（3）用户选择用电管理功能，电力服务人员确认后并传送至电力管理员。

（4）电力管理员根据传送过来的信息反馈响应。

（5）电力服务人员将电力管理员反馈的信息发送到用户客户端。

（6）用户完成对该功能后可以选择继续使用其它功能，或者选择结束使用并退出系统。

3 智能用电管理平台整体设计

综合分析该系统的使用过程和业务逻辑，系统要满足以下几个需求：第一，满足用户用电缴费的需求，缴费记录查询需求，用电情况查询需求，个人信息管理需求；第二，满足电力服务人员为用户提供的用电服务；第三，满足电力管理人员及时的响应用户的功能需求。因此，将智能用电管理系统整体架构设计如图3所示。服务端和数据库分别采用Tomcat服务器和MySQL数据库。服务器 Tomcat主要用来响应Client请求，然后会调用相应的数据服务方法把处理结果传送给客户端。客户端、服务器端交互采用无线4G/WiFi网络布局[7-8]。

图3 系统整体架构图

3.1 客户端架构设计

客户端提供的交互功能，能够保证用户和服务人员之间的服务需求与响应的及时匹配，保障了电力服务部门的办事效率。因此，客户端采用C/S架构，用户和服务人员之间业务的交互通过Activity类来完成[9-10]；用户手持智能终端可以通过无线网络完成业务请求，从而实现服务器之间的通信。智能用电管理平台客户端系统的框架如图4所示。

图4 智能用电管理平台客户端系统的框架

3.2 智能用电管理平台服务器端架构设计

本系统采用B/S+MVC模式进行设计，具体架构如图5所示。具体的工作方式是：客户端向服务端发送业务请求，业务逻辑层会调用相应的数据服务方法处理数据库操作，数据库发生响应并进行相应的处理，把处理的结果通过JSP页面展示给用户，保障了数据传输的安全性和可靠性[11-12]。

图5 智能用电管理平台服务器端架构

4 数据库设计

4.1 系4.1 E-R关系模型设计

数据库的设计是整个管理平台最为关键的部分，海量信息的存储都要依托数据库建立不同权限。因此，不同角色的考虑是搭建数据库的重中之重，角色设计完成，对角色的需求和内容进行分析[13]。在基于Android平台的智能用电管理系统中，用户信息表，个人信息表，账户信息表，住宅信息表，电费信息表，缴费信息表，计费标准信息表等。表与表之间的关系，形成了实体（关系模型E-R）。系统E-R关系模型如图6所示。

图6 系统E-R关系模型设计

4.2 数据库与服务器连接

JDBC是连接数据库的一门技术，能够高效的完成服务器与数据库的连接。在使用的时候，首先要加载数据库的驱动，然后创建对象并获取连接。连接过程如下：

其中，URL指定数据库服务器位置。它是由JDBC协议、嵌入式服务器的主机、端口和数据库名字组成。

5 系统功能实现

5.1 客户端主界面的实现

考虑开发的效率问题，主界面的登录采用静态方式，界面的布局使用Layout技术[14]。当用户成功安装该软件，注册完成后即可登录，并进入智能用电管理平台的主界面。智能用电管理平台的主界面如图7所示，主要功能包括账号管理，自助缴费，购电记录查询和用电信息查询。

图7 智能用电管理平台主界面示意图

5.2 客户端信息查询功能的实现

客户端信息查询功能的实现主要依托于客户端与服务端的数据同步。当用户发送业务请求后，服务器端通过Servlet响应，并匹配相应的控制器获取相应的数据，然后将数据发送到客户端[15]。用户通过信息查询功能查询年度用电统计量，该功能提供了柱状图和扇形图，使用户直观的查看用电情况，具体情况如图8所示。

图8 用电信息查询功能 示意图

6 结论

本文依据国家电力改革的新方向，依托互联网技术，采用Android技术，借助Java开发语言，以家庭用电为载体，设计并实现了一款通过智能终端的智能用电管理系统，从而为用户提供了便捷的用电量情况查询，解决缴费排队难问题，也提高了电力服务部门的办事效率，也为Android的应用领域开拓一片新的领域和市场。