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用户登录之后能盘问各设置装备摆设的运转参数;变电站的SOE事情和开关事情信息;控制设置装备摆设开关变革;阅读变电站主接线图和配电室主接线图情况;并可经过视频监控检查近程设置装备摆设真实情况

人气:宣布工夫:2018-07-09 16:55
择要:零碎设计为远程服务端和Web服务器两局部。为了实时波动的承受和存储变电站总站传输的IEC104规约数据,采用JAVA多线程衔接池和数据库衔接池步伐设计服务端,将接纳到的数据剖析之后...

  零碎设计为远程服务端和Web服务器两局部。为了实时波动的承受和存储变电站总站传输的IEC104规约数据,采用JAVA多线程衔接池和数据库衔接池步伐设计服务端,将接纳到的数据剖析之后分组存入数据库中。同时将SOE事故经过GPRS设置装备摆设手机短信报警。在Web端运用JSP静态页面本领完成变电站数据盘问,接线图情况,远程控制设置装备摆设,以及远程视频监控功用。

  小序

  传统的监控普通构建于桌面使用,具有零碎跨平台,客户端晋级等缺陷,更紧张的是须要职员实时守在电脑旁,倒霉于任务职员对随时出现的毛病停止判定。随着互联网本领和电力行业不断生长,将互联网与电力行业使用一体化已成趋向.而万维网(Web)具有编程复杂,跨平台,客户端免装置、维护等优点,联合GPRS设置装备摆设,可以给手机发送报警信息,开辟基于B/S架构的监控零碎有其广阔的研讨意义[1]。

  本文联合IEC104电力行业规约,JAVA多线程,数据库拜访本领,静态数据宣布,Web静态图形等分析与研讨,从远程监控零碎角度动身,采用TCP衔接池,数据库衔接池,串口通讯,JQuery等本领,设计Web远程监控零碎。一方面研讨Web监控零碎完成历程中遇到的题目,另一方面可以对其他相似性子的远程监控的研讨提供一些自创和资助。

  1.零碎总体设计

  1.1 IEC104简介

  IEC104是国际电工委员会拟订的一个标准,规范定义了用于网络的开放 TCP/IP接口,网络可以包罗比方传输IEC60870-5-101的使用服务数据单位的远动设置装备摆设的局域网。包括分歧的广域网范例的路由器可以经过大众的TCP/IP-局域网衔接起来。

  传输接口(用户对TCP 接口)是面向数据量的接口,它并不定义 IEC60870-5-101的使用服务数据单位的任何启动或许中止。为了检出使用服务数据单位的启动和完毕,定义了启动字符、使用服务数据单位的长度标准、以及使用规约控制信息的控制域。可传输一个完好的使用规约数据单位或许为了控制的目标仅仅传输使用规约控制信息域。

基于Web的变电站监控零碎设计与完成

图1 远动配套规范定的使用服务数据单位

  使用规约数据单位的长度定义了使用规约数据单位主体的长度,它由使用规约控制信息的四个控制域八位位组和使用服务数据单位所组成。第一个被计数的八位位组为控制域的第一个八位位组。最初一个被计数的八位位组为使用服务数据单位的最初一个八位位组。使用服务数据单位的最大帧长为249,而控制域的长度是4个八位位组,使用规约数据单位的最大长度为253 (APDUMAX=255 减丢失启动和长度八位位组)[2]。

  1.2零碎体系结构

  Web远程监控零碎次要分为三个局部:服务端,数据库层,web客户端。

  服务端:应用IEC104的TCP/IP网络传输特性,采用JAVA的TCP衔接池编写通讯链路层,和变电站主站衔接。经过以太网和变电站主站停止通讯,剖析任务主站传输的IEC104规约报文,包罗I帧,U帧,S帧等。将其遥测,遥信量,SOE事故信息停止分类,存入数据库中。当其数据量到达报警值,或许有SOE事故信息时。经过与服务审察连GPRS模块,应用JAVA串口通讯将报警值和SOE事故信息,发送短信到指定用户手机上,及时提示任务职员设置装备摆设情况和信息。零碎轨范流程如图2所示。

基于Web的变电站监控零碎设计与完成

图2 服务端轨范流程图

  数据库:设计为实时数据库,根据104规约数据,将遥测,遥信,开关事故等信息分组存入数据库,数据库保管一切数据信息。

  Web服务端:采用JSP静态页面设计,应用JAVA数据库衔接池,可高效的衔接数据库层,用户登录之后能盘问各设置装备摆设的运转参数;变电站的SOE事故和开关事故信息;控制设置装备摆设开关变卦;阅读变电站主接线图和配电室主接线图情况;并可经过视频监控检查远程设置装备摆设真实情况。

基于Web的变电站监控零碎设计与完成

图3零碎总体框图

  2.零碎软件设计

  2.1 IEC104的I帧U帧S帧简介

  控制域的这些范例被用于完成计数的信息传输的(I款式)、计数的监督功用(S款式)和不计数的控制功用(U款式)。控制域的第一个八位位组的第1位比特=0定义了I款式。I款式使用规约数据单位常常包括使用服务数据单位。I款式的控制信息如图4所示。

  比特 8 7 6 5 4 3 2 1

发送序列N(S) LSB

0

MSB 发送序列N(S)

承受序列N(R) LSB

0

MSB 承受序列N(R)

  图4 信息传输款式范例(I款式)控制域

  控制域的第一个八位位组的第 1 位比特=1,第 2 位比特=0 定义了 S 款式。S款式使用规约数据单位由控制信息所组成。S款式的控制信息如图5以是。

  比特 8 7 6 5 4 3 2 1

0

0

1

0

承受序列N(R) LSB

MSB 承受序列N(R)

  图5 计数的监督功用范例(S款式)控制域

  控制域的第一个八位位组的第1位比特=1,第2为比特=1定义了U款式。U款式使用数据规约数据单位仅有使用规约控制信息所组成。U款式的控制信息如图6所示。在统一时辰仅TESTFR,STOPDT,STARTDT功用之一被激活[2]。

  比特 8 7 6 5 4 3 2 1

TESTFR

STOPDT

STARTDT

1

1

CON

ACT

CON

ACT

CON

ACT

0

0

0

0

  图6 信息传输款式范例(U款式)控制域

  2.2 服务端衔接

  在服务端采用JAVA的TCP衔接池和数据库衔接池本领,运用EchoServer的server()步伐。

  public void service(){

  While(!isShutdown){

  …

  try{

  Thread workThread=new (new Handler(socket));

  …

  }

  …

  }

  以上任务线程workThread实行Handler的run()步伐。Handler类完成了Runnable接口,它的run()步伐担任与单个客户通讯,与客户通讯完毕后,就会断开衔接,实行Handler的 run()步伐的任务线程也会天然停止[3]。

  运用总召唤下令(0x68,0x04,0x07,0x00,0x00,0x00);召唤变电站总站向服端发送数据,服务端剖析之后按照遥测,遥信,开关事故等存入数据库。在后续开辟的Android和IOS客户端,只需实行规范的104协议规约数据,即可与服务端树立通讯。如许简化二次开发难度,而且在与JAVA串口通讯的衔接中多线程的调解实行服从更高。

  2.3 数据库衔接

  数据库采用SQL server2005,采用C3P0衔接池,它是一个开源的JDBC衔接池,它完成了数据源和JNDI绑定,支持JDBC3标准和JDBC2的规范扩展。与平凡JDBC相比,服从更高,波动性更强[4]。设置C3P0根底设置装备摆设:

  ds = new ComboPooledDataSource();

  ds.setDriverClass(className);

  ds.setJdbcUrl(url);

  ds.setUser(user);

  ds.setPassword(password);

  //设置衔接池的最大最小初始化衔接数

  ds.setInitialPoolSize(30);

  ds.setMaxPoolSize(100);

  ds.setMinPoolSize(10);

  创立一个一个数据库接口:private Connection newConnection()。以供数据存储运用。

  2.4 网页端拜访

  网页端次要树立与数据库衔接,次要盘问变电站遥测,遥信,开关,SOE事故信息。别的经过树立TCP套接字与服务端树立衔接,Socket socket = new Socket("localhost",8082);完成变电站远程控制事故。

  变电站主接线图局部为采用Java Applet的多线程和画图功用来完成,接线图的次要功用是用来监督变电站运转形态的直观反响,在本文监控设计中,须要将实时数据与接线图严密联合,经过线程每次运转,盘问数据库中的新数据,并更具新数据运用repaint(); getImage();和drawImage();等函数对图像重绘制,经过颜色和形态的区别可直观的盘问到变电站的运转形态[5]。验证图如7所示。

基于Web的变电站监控零碎设计与完成

图7 变电站运转局部形态

  3.总结

  随着互联网行业的生长以及云谋略的到来,放慢了信息的交换和信息的共享,产业监控零碎由Web的跨平台和随时运用的特点替换传统的桌面软件作风是一种潮水和肯定。借助于手机和电脑阅读器,用户可随时远程监控变电站的实时运转情况和控制变电站开关形态,对电力零碎的安全、经济运转起到了急忙进作用。而且本文所设计的服务端104链路层,可和恣意规范104协议通讯,如许在当前开辟的Android和IOS挪动客户端,间接经过TCP发送规范的104协议数据,可与服务端树立衔接。增加明晰后续开发难度。但在网络传输历程中,时延是基于Web监控的症结题目,影响这零碎的波动性和控制的高效性,怎样减小这种影响成为了日后改良和研讨的重点之一。

  基金项目:物联网科普系列丛书(cstc2012gg-kplB40006)

  物联网互动体验馆科普展品及教具研发(cstc2012gg-kplB40005)

 

标签:物联网天下杂志,物联网

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