配电室监控软件系统.pptx
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1、会计学1配电室监控软件系统配电室监控软件系统研究内容研究内容n n对配电室智能监控系统设计与开发过程中涉及到的相关基础理论与技术进行对配电室智能监控系统设计与开发过程中涉及到的相关基础理论与技术进行对配电室智能监控系统设计与开发过程中涉及到的相关基础理论与技术进行对配电室智能监控系统设计与开发过程中涉及到的相关基础理论与技术进行了概要介绍了概要介绍了概要介绍了概要介绍n n详细介绍了配电室智能监控系统的需求分析、应用范围、经济效益以及技术详细介绍了配电室智能监控系统的需求分析、应用范围、经济效益以及技术详细介绍了配电室智能监控系统的需求分析、应用范围、经济效益以及技术详细介绍了配电室智能监控系
2、统的需求分析、应用范围、经济效益以及技术可行性可行性可行性可行性n n对配电室智能监控系统的设计过程进行了详细阐述,包括系统的设计原则、对配电室智能监控系统的设计过程进行了详细阐述,包括系统的设计原则、对配电室智能监控系统的设计过程进行了详细阐述,包括系统的设计原则、对配电室智能监控系统的设计过程进行了详细阐述,包括系统的设计原则、总体框架设计、功能子模块设计以及数据库设计总体框架设计、功能子模块设计以及数据库设计总体框架设计、功能子模块设计以及数据库设计总体框架设计、功能子模块设计以及数据库设计n n分析了配电室智能监控系统的实现过程,包括开发环境简介、功能子模块的分析了配电室智能监控系统的
3、实现过程,包括开发环境简介、功能子模块的分析了配电室智能监控系统的实现过程,包括开发环境简介、功能子模块的分析了配电室智能监控系统的实现过程,包括开发环境简介、功能子模块的详细实现流程等详细实现流程等详细实现流程等详细实现流程等第1页/共45页相关技术与理论相关技术与理论n n软件项目生命周软件项目生命周软件项目生命周软件项目生命周期期期期n n定义阶段定义阶段定义阶段定义阶段 n n开发阶段开发阶段开发阶段开发阶段 n n运行维护阶段运行维护阶段运行维护阶段运行维护阶段 n软件项目开发模软件项目开发模型型n瀑布模型瀑布模型n迭代模型迭代模型n螺旋模型螺旋模型n敏捷开发模型敏捷开发模型第2页/
4、共45页相关技术与理论相关技术与理论n n以太网通信理论与技术以太网通信理论与技术n n以太网(以太网(以太网(以太网(EthernetEthernet)是当前应用最为广泛的一种)是当前应用最为广泛的一种)是当前应用最为广泛的一种)是当前应用最为广泛的一种局域网技术,其基础为局域网技术,其基础为局域网技术,其基础为局域网技术,其基础为CSMA/CDCSMA/CD(带冲突检测(带冲突检测(带冲突检测(带冲突检测的载波监听多路访问,的载波监听多路访问,的载波监听多路访问,的载波监听多路访问,Carrier Sense Multiple Carrier Sense Multiple Access/C
5、ollision DetectAccess/Collision Detect)机制。)机制。)机制。)机制。n以太网组网方式以太网组网方式n包括总线型以太网星形以太网,前者主要应用于包括总线型以太网星形以太网,前者主要应用于规模较小的内部网络中,后者对应的网络规模相规模较小的内部网络中,后者对应的网络规模相对较大,其核心网络通信硬件设备包括集线器对较大,其核心网络通信硬件设备包括集线器(Hub)与交换机()与交换机(Switch),线路连接与数据),线路连接与数据传输介质常采用双绞线。传输介质常采用双绞线。第3页/共45页相关技术与理论相关技术与理论n nUMLUML建模技术建模技术建模技术建
6、模技术n nUMLUML(Unified Unified Modeling Modeling LanguageLanguage,标标标标准准准准建建建建模模模模语语语语言言言言)属属属属于于于于面面面面向向向向对对对对象象象象(Object Object OrientedOriented)建建建建模模模模技技技技术术术术,UMLUML提提提提供供供供了了了了一一一一整整整整套套套套标标标标记记记记与与与与定定定定义义义义实实实实现现现现了了了了面面面面向向向向对对对对象象象象的的的的软软软软件件件件系系系系统统统统描描描描述述述述与与与与建建建建模模模模过过过过程程程程与与与与方方方方法法法法
7、,极极极极大大大大地地地地提提提提高高高高了了了了软软软软件件件件项项项项目目目目开开开开发发发发的工作效率。的工作效率。的工作效率。的工作效率。第4页/共45页相关技术与理论相关技术与理论n n.NET开发技术开发技术n n.NET.NET是是是是微微微微软软软软公公公公司司司司(MicrosoftMicrosoft)提提提提供供供供的的的的新新新新一一一一代代代代计计计计算算算算机机机机应应应应用用用用程程程程序序序序开开开开发发发发框框框框架架架架与与与与平平平平台台台台,可可可可以以以以支支支支持持持持单单单单机机机机桌桌桌桌面面面面型型型型应应应应用用用用程程程程序序序序、WebWe
8、b应应应应用用用用程程程程序序序序的的的的开开开开发发发发,为为为为开开开开发发发发人人人人员员员员提提提提供供供供图图图图形形形形化化化化的的的的开开开开发发发发编编编编辑辑辑辑、编编编编译译译译环环环环境境境境,同同同同时时时时还还还还支支支支持持持持应应应应用用用用程程程程序序序序的的的的安安安安装装装装与与与与部部部部署署署署,大大简化了大大简化了大大简化了大大简化了InternetInternet环境下应用程序的开发难度,提高了开发效率。环境下应用程序的开发难度,提高了开发效率。环境下应用程序的开发难度,提高了开发效率。环境下应用程序的开发难度,提高了开发效率。第5页/共45页系统需
9、求分析系统需求分析n n系统功能与特点系统功能与特点n n实现对电力系统设备检测数据的自动采集,具有较高的智能性。实现对电力系统设备检测数据的自动采集,具有较高的智能性。实现对电力系统设备检测数据的自动采集,具有较高的智能性。实现对电力系统设备检测数据的自动采集,具有较高的智能性。n n采用以太网实现检测数据的传输。采用以太网实现检测数据的传输。采用以太网实现检测数据的传输。采用以太网实现检测数据的传输。n n采用多线程网络通信技术实现系统管理功能,对部署分散的配电室进行采用多线程网络通信技术实现系统管理功能,对部署分散的配电室进行采用多线程网络通信技术实现系统管理功能,对部署分散的配电室进行
10、采用多线程网络通信技术实现系统管理功能,对部署分散的配电室进行有效管理。有效管理。有效管理。有效管理。n n通过设置监测数据阈值,并设计合理的数据通信协议实现配电室故障的通过设置监测数据阈值,并设计合理的数据通信协议实现配电室故障的通过设置监测数据阈值,并设计合理的数据通信协议实现配电室故障的通过设置监测数据阈值,并设计合理的数据通信协议实现配电室故障的自动报警、定位功能。自动报警、定位功能。自动报警、定位功能。自动报警、定位功能。第6页/共45页系统需求分析系统需求分析n n系统整体结构分析系统整体结构分析第7页/共45页系统需求分析系统需求分析n n系统需要实现的功能系统需要实现的功能n
11、n系统管理功能系统管理功能系统管理功能系统管理功能 n n基础数据管理基础数据管理基础数据管理基础数据管理 n n视频监控视频监控视频监控视频监控 n n开关柜测温开关柜测温开关柜测温开关柜测温 n n温度湿度监控温度湿度监控温度湿度监控温度湿度监控n n空调设备检测空调设备检测空调设备检测空调设备检测 n n积水检测积水检测积水检测积水检测n n监控数据综合分析监控数据综合分析监控数据综合分析监控数据综合分析 第8页/共45页系统需求分析系统需求分析n n系统功能模块分析系统功能模块分析系统功能模块分析系统功能模块分析n n硬件部署模块:对配电室的电力基础设备及监控传感器设硬件部署模块:对配
12、电室的电力基础设备及监控传感器设硬件部署模块:对配电室的电力基础设备及监控传感器设硬件部署模块:对配电室的电力基础设备及监控传感器设施进行安装、部署与配置。施进行安装、部署与配置。施进行安装、部署与配置。施进行安装、部署与配置。n n现场监控模块:对传感器的安装、部署与配置并实现对这现场监控模块:对传感器的安装、部署与配置并实现对这现场监控模块:对传感器的安装、部署与配置并实现对这现场监控模块:对传感器的安装、部署与配置并实现对这些设备的统一管理,传感器主要包括电压互感器、电流互些设备的统一管理,传感器主要包括电压互感器、电流互些设备的统一管理,传感器主要包括电压互感器、电流互些设备的统一管理
13、,传感器主要包括电压互感器、电流互感器、温度传感器、电压比较器等设备。感器、温度传感器、电压比较器等设备。感器、温度传感器、电压比较器等设备。感器、温度传感器、电压比较器等设备。n n网络通讯模块:实现配电室智能监控系统监控端与服务器网络通讯模块:实现配电室智能监控系统监控端与服务器网络通讯模块:实现配电室智能监控系统监控端与服务器网络通讯模块:实现配电室智能监控系统监控端与服务器端之间的数据通信功能,包括端之间的数据通信功能,包括端之间的数据通信功能,包括端之间的数据通信功能,包括TCP/IPTCP/IP协议栈的实现、数据协议栈的实现、数据协议栈的实现、数据协议栈的实现、数据的发送与接收等方
14、面。的发送与接收等方面。的发送与接收等方面。的发送与接收等方面。n n系统管理模块:包括监控端管理模块、客户端以及数据库系统管理模块:包括监控端管理模块、客户端以及数据库系统管理模块:包括监控端管理模块、客户端以及数据库系统管理模块:包括监控端管理模块、客户端以及数据库操作模块,监控端管理模块负责电力系统基础设施监控、操作模块,监控端管理模块负责电力系统基础设施监控、操作模块,监控端管理模块负责电力系统基础设施监控、操作模块,监控端管理模块负责电力系统基础设施监控、管理数据的收发;客户端模块负责处理管理员的管理操作管理数据的收发;客户端模块负责处理管理员的管理操作管理数据的收发;客户端模块负责
15、处理管理员的管理操作管理数据的收发;客户端模块负责处理管理员的管理操作请求;服务器操作模块负责对系统中的数据库进行操作。请求;服务器操作模块负责对系统中的数据库进行操作。请求;服务器操作模块负责对系统中的数据库进行操作。请求;服务器操作模块负责对系统中的数据库进行操作。第9页/共45页系统设计系统设计n n总体功能框架设计总体功能框架设计第10页/共45页系统设计系统设计n n硬件部署模块硬件部署模块硬件部署模块硬件部署模块n n包括电力基础设备以及对应的传感器设备,其中电力基础设备又可以分为高压配电室包括电力基础设备以及对应的传感器设备,其中电力基础设备又可以分为高压配电室包括电力基础设备以
16、及对应的传感器设备,其中电力基础设备又可以分为高压配电室包括电力基础设备以及对应的传感器设备,其中电力基础设备又可以分为高压配电室(6kV6kV10kV10kV)中安装部署的变压器、计量柜、直流屏、电容柜、手车柜以及高压侧)中安装部署的变压器、计量柜、直流屏、电容柜、手车柜以及高压侧)中安装部署的变压器、计量柜、直流屏、电容柜、手车柜以及高压侧)中安装部署的变压器、计量柜、直流屏、电容柜、手车柜以及高压侧元件等电力部件,低压配电室安装部署的联络断路器、进线元件等电力部件,低压配电室安装部署的联络断路器、进线元件等电力部件,低压配电室安装部署的联络断路器、进线元件等电力部件,低压配电室安装部署的
17、联络断路器、进线/出线断路器、母线以及其出线断路器、母线以及其出线断路器、母线以及其出线断路器、母线以及其他低压元件,包括变频器、软启动器、接触器、保护设备、电流互感器以及各种型号的他低压元件,包括变频器、软启动器、接触器、保护设备、电流互感器以及各种型号的他低压元件,包括变频器、软启动器、接触器、保护设备、电流互感器以及各种型号的他低压元件,包括变频器、软启动器、接触器、保护设备、电流互感器以及各种型号的仪表等。仪表等。仪表等。仪表等。第11页/共45页系统设计系统设计n n现场监控模块现场监控模块现场监控模块现场监控模块n n现场监控模块的作用包括两个方面,分别是从传感器中获取电力设备的运
18、转状态以及将现场监控模块的作用包括两个方面,分别是从传感器中获取电力设备的运转状态以及将现场监控模块的作用包括两个方面,分别是从传感器中获取电力设备的运转状态以及将现场监控模块的作用包括两个方面,分别是从传感器中获取电力设备的运转状态以及将电力设备运转状态发送至网络通信模块,并由后者负责将数据通过以太网基础设施发送电力设备运转状态发送至网络通信模块,并由后者负责将数据通过以太网基础设施发送电力设备运转状态发送至网络通信模块,并由后者负责将数据通过以太网基础设施发送电力设备运转状态发送至网络通信模块,并由后者负责将数据通过以太网基础设施发送给系统管理模块进行处理。给系统管理模块进行处理。给系统管
19、理模块进行处理。给系统管理模块进行处理。第12页/共45页系统设计系统设计n n网络通信模块网络通信模块网络通信模块网络通信模块n n网络通信模块主要包括以太网接口芯片、网络通信模块主要包括以太网接口芯片、网络通信模块主要包括以太网接口芯片、网络通信模块主要包括以太网接口芯片、RJ45RJ45网络接头以及集线器等网络设备,系统中的以太网网络接头以及集线器等网络设备,系统中的以太网网络接头以及集线器等网络设备,系统中的以太网网络接头以及集线器等网络设备,系统中的以太网接口芯片采用了接口芯片采用了接口芯片采用了接口芯片采用了RTL8019ASRTL8019AS芯片。芯片。芯片。芯片。n n通过将通
20、过将通过将通过将RTL8019ASRTL8019AS芯片与芯片与芯片与芯片与PIC18F458PIC18F458单片机使用串口进行互联,可以实现单片机使用串口进行互联,可以实现单片机使用串口进行互联,可以实现单片机使用串口进行互联,可以实现PIC18F458PIC18F458单片机以及单片机以及单片机以及单片机以及RTL8019ASRTL8019AS芯片之间的电力设备监控数据的网络数据包传输。芯片之间的电力设备监控数据的网络数据包传输。芯片之间的电力设备监控数据的网络数据包传输。芯片之间的电力设备监控数据的网络数据包传输。n nRTL8019ASRTL8019AS芯片还负责将从芯片还负责将从芯
21、片还负责将从芯片还负责将从PIC18F458PIC18F458单片机接收到的监控数据经由单片机接收到的监控数据经由单片机接收到的监控数据经由单片机接收到的监控数据经由RJ45RJ45网络接头和集线器通过以网络接头和集线器通过以网络接头和集线器通过以网络接头和集线器通过以太网发送给系统管理模块,并将从系统管理模块发送来的电力配置信息与反馈数据经过串口发送太网发送给系统管理模块,并将从系统管理模块发送来的电力配置信息与反馈数据经过串口发送太网发送给系统管理模块,并将从系统管理模块发送来的电力配置信息与反馈数据经过串口发送太网发送给系统管理模块,并将从系统管理模块发送来的电力配置信息与反馈数据经过串
22、口发送给给给给PIC18F458PIC18F458单片机。单片机。单片机。单片机。第13页/共45页系统设计系统设计n n系统管理模块系统管理模块系统管理模块系统管理模块n n服务器模块作为系统管理模块的核心,其提供服务器模块作为系统管理模块的核心,其提供服务器模块作为系统管理模块的核心,其提供服务器模块作为系统管理模块的核心,其提供的功能包括与网络通信模块进行通信、对后台的功能包括与网络通信模块进行通信、对后台的功能包括与网络通信模块进行通信、对后台的功能包括与网络通信模块进行通信、对后台数据库进行操作以及与管理人员通过客户端模数据库进行操作以及与管理人员通过客户端模数据库进行操作以及与管理
23、人员通过客户端模数据库进行操作以及与管理人员通过客户端模块进行系统的管理等方面。块进行系统的管理等方面。块进行系统的管理等方面。块进行系统的管理等方面。第14页/共45页系统设计系统设计n n现场监控现场监控n n电压电压电压电压/电流有效值的计算电流有效值的计算电流有效值的计算电流有效值的计算n n功率计算功率计算功率计算功率计算 n n其他监控数据:直接从传感器或其他设备中获取其他监控数据:直接从传感器或其他设备中获取其他监控数据:直接从传感器或其他设备中获取其他监控数据:直接从传感器或其他设备中获取 (温度、湿度、空调设备(温度、湿度、空调设备(温度、湿度、空调设备(温度、湿度、空调设备
24、)第15页/共45页系统设计系统设计n n网络通信网络通信n n运输层协议:运输层协议:运输层协议:运输层协议:UDPUDP协议协议协议协议n n无线通信芯片:无线通信芯片:无线通信芯片:无线通信芯片:RTL8019ASRTL8019AS芯片芯片芯片芯片 n n实现方法:在实现方法:在实现方法:在实现方法:在PIC18F458PIC18F458单片机中实现单片机中实现单片机中实现单片机中实现UDPUDP、IPIP、ICMPICMP协议,将数据通协议,将数据通协议,将数据通协议,将数据通过过过过RTL8019ASRTL8019AS发送发送发送发送第16页/共45页系统设计系统设计n n系统管理系
25、统管理n n整体架构:整体架构:整体架构:整体架构:C/SC/Sn n数据库操作处理数据库操作处理数据库操作处理数据库操作处理 n n网络通信(网络通信(网络通信(网络通信(SocketSocket)第17页/共45页系统设计系统设计n n数据库设计数据库设计n n监控信息表(监控信息表(监控信息表(监控信息表(Dev_infoDev_info)n n故障告警信息表(故障告警信息表(故障告警信息表(故障告警信息表(Alarm_infoAlarm_info)n n配电室信息表(配电室信息表(配电室信息表(配电室信息表(SR_infoSR_info)n n系统管理员信息表(系统管理员信息表(系统管
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