摘要：本文基于Android手机平台作为研究开发对象，根据光伏电站智能运维功能要求，设计了一款能够实时监控光伏电站信息的智能运维系统。本设计开发包括前端人机交互实现和后端数据交互业务实现。该系统能够高效、实时远程监控各个电站信息，为用户管理及检修维护提供极大便利。

关键词： Android;实时监控;光伏电站;智能运维

引言

Android是基于Linux开放性内核的操作系统，目前Android平台手机已经渗透到我们生活中，尤其是近五年来，基于Android平台的智能终端电子产品在我们生活的各个角落随处可见。据2019年统计，Android系统在手机市场占有率排第一。

在应用越来越广泛的智能终端市场，如果能够应用到工业领域，对工业设备状态信息进行监控，将极大地方便管理人员进行全面信息获取以及现场维护人员维修作业。因此，本文提出并实现了一种基于Android系统的移动终端远程监控光伏电站智能运维系统。

1 系统整体结构

该系统整体框架采用C/S模式，即客户端/服务器模式。其中，客户端一方面与用户进行交互，提供良好的人机交互;另一方面与服务器进行数据交换，服务器向客户端提供数据下载，客户端也可以向服务器发出请求。

在本光伏项目中，目前正在开发的有三个电厂：利德电站、醴陵电站和时代变流站。电站数据包括实时数据和非实时数据。实时数据如电站功率以及逆变器电压电流等，该数据实时传输到服务器端;非实时数据如告警信息、历史故障、累计发电量等数据，该数据在某个固定时间点进行发送。

本论文设计的光伏电站运维软件项目架构分三层架构：显示层是系统图形层，提供用户交互界面;数据处理层负责数据获取、数据解析以及数据存储，数据处理又分非实时数据处理和实时数据处理;数据访问层提供数据访问接口，包括HTTP接口和WebSocket接口。

2 系统功能及其实现

2.1 服务器端功能

数据存储功能：服务器为整个系统提供数据的存储功能，存储各个电站的实时功率、装机容量、累计发电量、逆变器数量、功率等数据，同时存储着用户信息。

数据处理功能：服务器通过接收从光伏电站无线模块发送来的数据，对获得的数据流进行解析处理。当服务器接收到客户端的数据请求时，根据接口协议，将处理后的数据反馈到客户端。服务器还对告警信息进行筛选，对电站按日、月、年的发电量统计等操作。

2.2 客户端功能

客户端功能的实现主要分为两个部分，一是数据交互的实现，一是应用软件APP人机交互的实现。

数据交互实现：数据存储在服务器端，客户端需要和服务器建立通信以实现数据交互。

客户端和服务器数据交互采用了两种协议，分别是：实时数据传输采用了WebSocket协议，非实时数据传输采用了HTTP协议。

人机交互界面：本软件主要用来实现光伏电站的手机监控，用户可通过手机随时随地查看光伏电站的详细信息。该应用软件APP的基本功能界面结构包括用户登陆、欢迎界面、电站级信息界面、设备监视、统计报表、告警记录、行业资讯等。

从界面结构看，设计分为电站主要信息展示，逆变器组监视以及智能电源信息实时刷新展示，告警记录按筛选过滤条件显示，电站发电量统计以及节能减排显示，各个界面之间的切换可以通过滑动或者点击分类按钮栏进行选择。

从数据层面看，设计主要分为电站实时数据展示和非实时数据统计，实时数据包括实时功率、今日发电量、逆变器功率计发电量、智能电源的输入输出电压及电流等;非实时数据包括电站装机容量、累计发电量、故障及告警记录信息、以及节能减排量。

3 系统展示

用户登录成功之后，默认进入的是电站级信息界面，该界面显示的内容数据是用户最关注的信息，如电站名字、电站是否正常运行、装机容量以及累计发电量、电站的实时发电功率，在线形图中可以实时观察它的变化趋势，以及当天发电量，在柱状图中可以查看当天发电情况。实时数据的更新变化频率为2秒变化一次，在手机终端上能够较好的看到数据变化情况。

统计报表页面中，主要分为两个部分内容显示，一是发电量统计显示，一是节能减排数据展示。发电量统计采用柱状图来表示，图中数据包括实际发电量和理论发电量。发电量的统计数据，可以按日、月、年、总四个级别查看。通过对日、月、年、总各个时间段内数据的详细统计及分析，可以了解电站在不同时间段内发电量情况，这对于用户来估计、预算等方面提供参考。

故障波形显示界面中，用户可以查看设备模块的三相输出电流、电网线电压、柜内温度、模块温度、预留兼容差分信号、以及故障波形等数据。对于这些波形数据，用户可以根据需要查看对应的信息。

4 总结

本系统是一款基于Android平台开发的光伏电站运维应用软件系统，它具有与用户交互的界面，界面简洁美观易于操作。功能上，能够实时查看电站信息、设备运行状态、故障及告警记录、电站发电量的统计数据以及其他信息。该应用软件完成了客户提出的功能要求，方便了管理人员对光伏电站信息的监视查看以及为现场维护人员检修作业提供帮助。

该应用软件后期还可以进一步优化性能，提升用户体验，提高数据传输安全级别，增加设备操控功能，为现场设备运维提供便利。

5 参考文献：

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作者简介：周贤民（1990- ），男，汉族，湖南衡阳，初级工程师，硕士研究生。研究方向：工业传动及轨道交通自动化装置及控制系统。

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