基于移动端App的通信电源信息采集管理平台设计

2022-11-25张光辉蔡健挺彭琳钰

通信电源技术 2022年13期

张光辉，汤玮，蔡健挺，彭琳钰，刘旭，郑君

（1.贵州电网有限责任公司电力调度控制中心，贵州贵阳 550002；2.中通服创立信息科技有限责任公司，四川成都 610000）

1 以移动端App为基础设计通信电源信息采集管理平台

1.1 建立基于移动端App的信息采集模式

以通信电源信息采集效率为目的，提出应用开发的移动端信息采集App，对实时信息进行标准化采集和录入。工作人员在设备运行现场，应用手机或者平板登录移动端App，填写电源基本信息后，录入通信电源信息，经过移动端App后台自动进行资源核对，并上传至标准的Excel模板内，得到全面的通信电源信息采集结果[1]。同时，该移动端App在完成信息采集后，还可以形成对应的二维码，便于现场贴标签。为了保证信息采集质量，以移动端App为基础，结合验收服务器建立图1所示的信息采集模式。

如图1所示，在通信电源信息采集过程中，工作人员利用移动端App采集数据后，自动进行信息检验。如果符合检验要求，将采集信息传输至服务器验收模块，进一步检验通信电源信息的准确性。如果App后台核对结果显示为不合格，需要工作人员重新应用移动端App采集通信电源信息，确保采集结果真实可靠[2]。

图1 基于移动端App的通信电源信息采集模式

1.2 构建通信电源信息标签体系

从通信电源编号、设备类型、设备缺陷频次统计等多维度入手，对通信电源信息进行大数据标签化处理，并得到合理的通信电源信息标签体系。文中为了便于信息管理，在标签体系构建过程中参考信息关联和历史数据设定了基础标签、深度标签2类主要标签。

基础标签是基于通信电源设备名称、运行信息构建的，通常情况下，从基础标签上可以直接看出采集的信息的含义。深度标签是对基础标签进行拓展分析，结合一段时间内的通信电源运行数据，获取设备告警次数、故障严重程度等基本信息，对通信电源设备进行分类,针对每一类设备进行分析，明确该类设备发出的信息的特点和联系。基础标签和深度标签相结合，形成完善的通信电源信息标签体系[3]。

1.3 设计电源信息规范化处理模块

为了更好地管理通信电源信息，文中采用BP神经网络，按照上文建立的标签体系对采集的信息进行分类，实现采集信息的规范化处理。为了提升数据处理能力，信息规范化处理模块中应用的神经网络包括4个结构层，分别是输入层、隐藏层、输出层和分类器[4]。考虑到电源信息规范化处理可以看作多标签分类问题，将分类器中的函数替换为Sigmoid函数，对输出层计算结果进一步处理，得到

式中：i表示输出单元；yi表示输出单元原始输出结果；ηi表示输出单元最终输出结果；S表示sigmoid函数；e表示自然常数。

在标签体系中随机选择2个标签，计算二者之间的积差相关，得到皮尔逊（Pearson）相关系数，用以描述不同标签之间的关联程度。实际运算过程中，Pearson相关系数可以通过如下计算公式获取

式中：A、B表示2个空开标签；P表示Pearson相关系数；D表示标签长度；d表示标签中第1个变量值。

为了对电源信息进行规范化处理，将移动端App实时采集的信息样本集表示为

式中：m表示信息样本数量；r表示通信电源信息样本；F表示信息样本合集。同时，将通信电源信息相关的标签集表示为

式中：n表示标签数量；r表示空开标签；R表示标签合集。

根据BP神经网络计算结果，得到信息样本属于某一个标签的初始概率，再计算标签之间的Pearson相关系数，得到信息样本属于某一个标签的最终概率为

式中：δf1r1表示样本数据f1属于空开标签r1的最终概率；εf1r1表示样本数据f1属于空开标签r1的初始概率；max表示最大值。通过上述计算，得出信息属于某个标签的最终概率，得到信息分类处理结果。

1.4 实现通信电源信息的高质量管理

为了体现平台功能的自动化水平，在信息采集管理平台设计的最后环节，制定电源快速分类查询和健康度分析机制，实现通信电源信息的高质量管理。在平台完成信息采集和处理后，由专业人员登录平台，可以根据自身需求查看对应的分类标签，获取所需的通信电源信息，为通信调度管理和维修提供指导[5]。

同时，平台还可以根据实时采集信息自动得出通信电源健康状态评估结果。实际操作过程中，需要针对规范化处理后的信息数据，提取其特征参数，与特征权重向量相结合得出最小欧氏距离，并以此为基础，将健康度计算公式表示为

式中：L表示健康度；τ表示规模参数；σmin表示规范化处理后的数据特征参数与权重向量之间的最小欧氏距离。按照式（6）自动得出当前通信电源运行状态，将其提供给用户，有效提升平台的信息管理智能化。

2 平台测试

2.1 搭建测试环境

文中完成信息采集管理平台的设计后，需要进行测试，验证平台应用性能。首先，需要安装Android ADT bundle包和DK安装包，共同搭建平台开发环境。其中，JDK安装包可以直接在网络中找到，并通过普通下载安装至计算机内，为平台的Java开发提供基础环境。而Android ADT bundle工具的安装较为复杂，先下载并解压Google公司提供安装包，得到SDK和ADT这2个文件夹，打开SDK文件夹并运行SDK Manager.exe进入操作界面，选取安卓版本下载安装，得到一系列平台开发所需的插件[6]。最后，以ADT文件夹为基础，构建Eclipse开发平台。

为了确保信息采集管理平台的稳定性和可扩展性，需要建立一个优秀的客户端框架，确保不同模块和组件尽可能呈现为独立状态，为平台软件功能的增加提供条件。因此，本次平台搭建过程中考虑了Android平台特性，在模型-视图-控制器（Model-View-Controller，MVC）开发模式的影响下，建立包含视图层、控制层和模型层的开发框架。结合文中研究内容得到通信电源信息采集管理平台，作为后续平台测试的基础。

2.2 平台应用结果

应用开发的平台对某电力通信电源进行信息采集和管理。实际操作过程中，先登录移动端App添加电源，如图2所示。编辑电源设备、电池组、配电屏等基本信息，再应用该App进行通信电源信息采集。

图2 移动App首页和编辑电源页面

通过移动端App，将采集的通信电源信息表达为标准模板格式，为了对信息进行规范化处理，在凭条内导入多个标签。标签导入结束后，实现对采集信息的规范化处理，并实现信息快速检索，同时，根据通信电源信息和管理要求，分析蓄电池健康度，最终信息管理结果会以Excel表格的形式呈现出来。设置查询条件“电源设备”“电池组”两种电源类型，得到图3所示的显示界面。

根据图3可知，平台查询显示界面中描述了电池组和电源设备的健康度，并展示了健康分析结果，将非正常状态的信息标注为红色，且显示在表格最前列。综上所述，文中设计的信息采集管理平台具有可行性，便于用户了解通信电源运行状态，为后续运维管理提供依据。