电力物联网应用软件开发

论文摘要

随着经济社会的不断发展和人民日益提高的生活水平，整个社会对能源的需求也在不断的增长传统电网的低效率、高损耗已经不能满足日益增长的社会需求，电力电网市场正面临着一场改革。我们要用高效、安全、可靠、灵活的新型电网替代过去的传统电网，提高电网的利用效率，降低电网在传输过程中产生的损耗，并且能够适应各种不同类型的市场需要和用户需求。电力物联网的出现很好的解决了这一难题。本文在对国内外电力物联网及其应用软件相关研究成果的基础上，以大唐韩城电厂为实例，运用了理论研究和现场实验相结合的方法进行研究。通过理论研究对电力物联网应用软件系统体系结构和数据采集统计处理方法进行了确定，保证了该系统和其他相关系统设备的通信连接与数据交换的可靠性。本文主要进行的研究工作如下：首先介绍了电力物联网的概念，并提出了电力物联网体系结构；在此基础上，介绍了电力物联网应用软件的国内外研究现状、目的和意义。然后本文以大唐韩城电厂为例，针对电力物联网的体系结构模型，设计开发了一套电力物联网应用软件。文中对该项目的需求分析做了详细的说明，包括对功能、性能、输入输出、数据管理、接口、运行环境等的描述；并对项目进行了系统分析设计，包括对框架结构进行分析确定了C/S＋B/S混合结构作为开发系统的体系结构，对系统的数据流程进行了研究，明确了服务器软件和客户端软件的功能模块划分、并对自动抄表流程进行了分析，为以后项目的开发实施奠定了基础；鉴于应用软件基于数据库系统设计，本文设计的软件采用了痩服务器+胖客户机的软件设计思想，数据库作为服务器和客户机的桥梁具有重要的作用。文中对电厂系统数据库进行了分析设计，包括数据库的建立、数据表的建立、主键外键的设置和数据访问技术的实现等；数据采集任务调度算法和数据统计处理算法的设计是实现本系统的重点、难点，同时，数据采集任务调度算法也是本文的创新点，是服务器软件部分实现的强大技术保障；客户端软件是人机交互的主要界面，在客户端软件设计中对实现系统的重点和难点部分系统能量树的动态建立进行了详细说明、数据查询分析统计结果多层组合表头的设计和实现是本文的又一创新点，与统计结果图形显示方式的设计和实现都是查询分析模块实现的关键点，也是本文的重点和难点。以上充分的技术准备为该系统的实现提供了有力的保障。最后完成了该系统的软件设计与实现工作，并搭建了实验平台进行测试。测试结果表明，该系统达到了预期的目标。总之，课题的研究和实践致力于对更好的设计开发电网系统提供良好的参考，以促进电力系统改革的发展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 电力物联网应用软件概述及研究现状
• 1.1.1 电力物联网概述
• 1.1.2 电力物联网体系结构
• 1.1.3 电力物联网应用软件概述
• 1.1.4 电力物联网应用软件研究现状
• 1.2 研究目的和意义
• 1.2.1 研究目的
• 1.2.2 研究意义
• 1.3 本文所做的工作
• 1.4 本章小结
• 2 需求分析
• 2.1 任务概述
• 2.1.1 项目目标
• 2.1.2 假定和约束
• 2.2 需求分析
• 2.2.1 功能需求
• 2.2.2 性能需求
• 2.2.3 输入输出要求
• 2.2.4 数据管理能力要求
• 2.2.5 故障处理要求
• 2.2.6 其他要求
• 2.3 运行环境规定
• 2.3.1 硬件环境
• 2.3.2 软件环境
• 2.4 接口
• 2.5 本章小结
• 3 系统分析设计
• 3.1 系统框架设计
• 3.1.1 多层体系结构
• 3.1.2 C/S结构
• 3.1.3 B/S结构
• 3.1.4 C/S＋B/S混合结构
• 3.2 系统分析
• 3.2.1 系统功能描述
• 3.2.2 数据流程分析
• 3.2.3 服务器软件功能模块划分
• 3.2.4 客户端软件功能模块划分
• 3.2.5 系统运行流程分析
• 3.2.6 自动抄表流程分析
• 3.3 软件开发方法
• 3.4 系统开发工具的选择
• 3.4.1 .NET与J2EE的比较
• 3.4.2 C#.NET的优点
• 3.5 本章小结
• 4 数据库设计
• 4.1 数据库系统概述
• 4.2 数据库系统
• 4.3 数据模型
• 4.4 数据库设计
• 4.4.1 数据库需求分析
• 4.4.2 数据库概念结构设计
• 4.4.3 计量计费系统E-R图
• 4.4.4 计量计费系统数据表清单
• 4.5 数据库逻辑结构设计
• 4.6 数据库访问
• 4.7 本章小结
• 5 服务器软件的设计与实现
• 5.1 服务器软件设计与实现概述
• 5.2 数据采集任务调度算法设计
• 5.2.1 数据采集任务表的创建与管理
• 5.2.2 数据采集任务调度算法的设计与实现
• 5.2.3 电量负荷曲线召唤流程实例
• 5.3 统计处理算法的设计
• 5.3.1 数据的简单加工处理
• 5.3.2 单个电量的统计计算
• 5.3.3 统计公式计算
• 5.4 IEC6087-5-102 通信软件包的设计
• 5.4.1 异步串口编程
• 5.4.2 IEC60870-5-102 协议软件包
• 5.5 服务器运行参数与客户端配置组态参数的同步处理设计
• 5.6 人机交互界面的实现
• 5.7 本章小结
• 6 客户端软件的设计与实现
• 6.1 主控制平台的界面效果
• 6.1.1 总体布局
• 6.1.2 主控平台的界面效果
• 6.2 一次接线图
• 6.3 数据查询分析
• 6.4 报表输出
• 6.5 系统维护管理
• 6.5.1 系统配置子模块
• 6.5.2 基本信息子模块
• 6.5.3 字典管理子模块
• 6.5.4 时段管理子模块
• 6.5.5 公式管理
• 6.5.6 班次管理
• 6.6 用户管理
• 6.7 本章小结
• 7 系统测试与分析
• 7.1 系统测试的目的和内容
• 7.1.1 系统测试的目的
• 7.1.2 系统测试的主要内容
• 7.3 测试依据
• 7.4 测试环境搭建
• 7.5 测试方法
• 7.5.1 用户管理功能测试
• 7.5.2 基本配置信息功能测试
• 7.5.3 表格显示和图像显示正确性测试
• 7.5.4 内存泄露测试
• 7.5.5 数据处理功能测试
• 7.5.6 任务监控功能测试
• 7.6 结果分析
• 7.7 本章小结
• 8 结论
• 8.1 课题研究总结
• 8.2 后续改进设想
• 参考文献
• 攻读学位期间发表论文
• 致谢