高压电力设备接点温度在线监测的设计与实现

高压电力设备接点温度在线监测的设计与实现[20191207151338]
摘 要
近几年来,在变电站已发生多起由于开关过热而发生的事故(火灾和大面积停电)。因此,对接点的运行状态进行动态跟踪监测是十分重要的。高压电力设备接点温度在线监视系统就是对接点的运行状态进行动态跟踪监测,将温度传感器获取的实时数据进行动态的图表显示。发电站、变电站管理员人能够提前发现哪个部位发生故障,减少因温度过热而发生的事故。
高压电力设备接点温度在线监视系统是一个在线管理系统。系统的主要功能:(1)变电站管理员可以通过系统了解变电站各个监测点的信息;(2)可以通过系统可以实时监测各个监测点的温度和电压变化情况;(3)通过系统可以提前发现监测点的故障,提前预防事故的发生等。
开发本系统的技术包括yii框架,fusion图表显示插件等,本论文对于这些技术进行了详细的介绍。

关键字:系统apachemysqlphp
目录
1.绪论 1
1.1 项目背景 1
1.2 项目意义 1
2.技术简介 2
2.1开发环境 2
2.2系统开发环境 2
2.2.1MySQL 2
2.3系统开发技术 2
2.3.1Yii 2
3.系统分析和设计 5
3.1可行性分析 5
3.1.1技术可行性分析 5
3.1.2经济可行性分析 5
3.1.3操作可行性分析 6
3.2系统需求分析 6
3.2.1系统功能分析 6
3.3系统设计 7
3.3.1系统功能设计 7
3.3.2系统的用例分析 8
3.3.2系统的顺序图 9
3.3.3数据库设计 11
4.系统实现 16
4.1登录模块 16
4.1.1功能描述 16
4.1.2登录页面显示 16
4.2基础数据模块 17
4.2.1功能描述 17
4.2.2基础页面显示 17
4.3用户管理模块 21
4.3.1功能描述 21
4.3.2用户页面显示 21
4.4历史故障管理模块 22
4.4.1功能描述 22
4.4.2历史故障页面显示 22
5.系统的测试 24
5.1测试目的 24
5.2测试环境 24
5.3测试 24
结语 26
参考文献 27
致谢 28
1.绪论
1.1 项目背景
由于天气冷暖变化、材料因长时间裸露在空气中发生老化、锈蚀、变电站人员不合理的操作以及电力短路等原因造成变电站的电力设备的连接部位接触不良,从而导致电力设备的连接部位电阻增大,导致设备连接部分发热,加剧氧化设备接触表面,同时可能会使设备接触部产生火花甚至放电,从而引起设备的起火爆炸,导致事故的发生。因此对电力设备接触点实时监测是十分重要的。
1.2 项目意义
近几年来,我高压电力设备连接点的温度测量广泛使用的方法为用定期用红外线测温仪测试设备温度示或温蜡片测试温度。现在用示温蜡片测试温度已经跟不上时代的脚步,另外用红外线测温仪测试温度的方法又必须克服太阳光的干扰的问题,所以用红外线测温仪测试温度一般在夜间或阴雨天由工作人员实地测试温度,这样会导致测量的数据误差较大,且需大量的资源。同时红外线测温仪测试温度只能在特定时间一个一个测试,花费的时间比较长,从而导致由于温度测试点过多而漏检的设备发生故障的几率很大。当变电站使用我们高压电力设备接点温度在线监视系统,完全能可以做到及早地发现变电站设备异常的情况并进行处理,减少事故的发生。
2.技术简介
2.1开发环境
本系统是基于window7操作系统、PHP的开发语言、Apache服务器、MySQL数据库开发的,PHP可以在多种系统平台上运行,APache服务器是世界上使用最多的web服务器,PHP能够作apacheweb服务器的模块执行,使得它的执行效率要高于普通的CGI程序,使用PHP进行开发前需建立其工作环境,而PHP的工作环境的建立比较的繁琐。目前只需安装wamp即可,它集成了Apache服务器、MySQL数据库、pHp开发语言。Apaehe作为Web服务器,MySQL作为数据库,PHP作为服务器端脚本解释器。由于这四个软件都是自由或开放源码软件,因此大大降低了使用成本,可以建立起一个稳定、免费的网站系统。
2.2系统开发环境
2.2.1MySQL
MySQL是关系型数据库管理系统,关系数据库的数据被放在不同的表里面,并不是将所有的数据集中放在一个大的数据库里面。与对象型数据库相比,关系型数据库提高了数据查询的速度并使得数据访问更加灵活,MySQL是一款开源软件。开源即所有人都可以使用和更改软件,所有热都可以通过互联网免费下载MySQL,SQL是访问数据库标准化数据查询语言里面最常用的,MySQL软件采用了通用公共许可证,商用的程序如果需要在程序中嵌套MySQL,就需要向MySQL的开发公司购买使用许可,MySQL速度快,体积也很小、使用的综合成本低,特别是其开源特性,许多网站基于综合成本使用MySQL作为网站数据库[1]。
2.3系统开发技术
2.3.1Yii
Yii是一个基于组件的高性能PHP框架,用于开发大型Web应用。Yii采用严格的OOP编写,并有着完善的库引用以及全面的教程。从 MVC,DAO/ActiveRecord,widgets,caching,等级式RBAC,Web服务,到主题化,I18N和L10N,Yii提供了今日Web 2.0应用开发所需要的几乎一切功能。事实上,Yii是最有效率的PHP框架之一。
Yii是一个高性能的PHP5的web应用程序开发框架。通过一个简单的命令行工具 yiic 可以快速创建一个web应用程序的代码框架,开发者可以在生成的代码框架基础上添加业务逻辑,以快速完成应用程序的开发。
Yii几乎拥有了当今Web 2.0应用发展的全部特性。下面是这些特性的一个简短的清单。
模型-视图-控制器(MVC)设计模式:Yii在WEB编程中采用这一成熟的技术从而可以更好的将逻辑层和表现层分开。
数据库访问对象(DAO)和Active Record:Yii允许开发者模型数据库中的数据对象,从而减少他们在写很长和重复的SQL语句上的精力。
与jQuery整合:作为最流行的JavaScript框架之一,jQuery可以编写高效而灵活的JavaScript接口。
表单输入和验证:YII使得收集表单输入非常容易和安全。 Yii拥有一套确保数据的有效性的验证器,它也有辅助方法和部件,显示验证失败时的错误。
Web 2.0部件:由jQuery的支持,YII配备了一套Web 2.0的部件,如自动完成输入字段,TreeView等等。
身份验证和授权:Yii具有内置的身份验证支持。它也支持通过分层的基于角色的访问控制(RBAC)的授权。
主题:它能够瞬间改变一个Yii应用的视图。
Web服务:Yii支持自动生成复杂的WSDL服务规范和管理Web服务请求处理。
国际化(I18N)和本地化(L10N):Yii支持消息转换,日期和时间格式,数字格式和界面本地化。
分层缓存方案:Yii支持数据缓存,页面缓存,片段缓存和动态内容。缓存的存储介质,可以轻松地更改而不触及应用程序代码。
错误处理和日志记录:错误的处理很好的呈现出来,日志信息可以分类,过滤并分配到不同的位置。
安全:Yii配备了许多安全的措施,以帮助安全的Web应用程序,以防止网络攻击。这些措施包括跨站点脚本(XSS)预防,跨站点请求伪造(CSRF)预防,Cookie篡改预防等。
符合XHTML:Yii的组件和命令行工具生成的代码符合XHTML标准。
自动代码生成:Yii提供了可以自动生成的代码的工具,根据你的需要,例如生成一个程序骨架,CRUD应用等等。
完全面向对象:Yii框架坚持严格的面向对象编程范式。它没有定义任何全局函数或变量。而且,它定义的类层次结构允许最大的可重用性和定制。
友好的使用第三方代码:Yii精心设计让它第三方代码非常好的工作。例如,你可以在你的Yii应用程序中使用PEAR或Zend Framework的代码。
详细的文档:每一个单一的方法或属性都非常清楚的记录着。同时提供了一个全面的教程和一些新手教程。
扩展库:Yii提供了一个组成用户提供组件的一个扩展库,这使得上述功能列表是永无止境的。
3.系统分析和设计
3.1可行性分析
可行性分析就是对整个可行性研究提出综合分析评价,指出优缺点和建议。结论的需要,往往需要加一些附件,如试验数据,演示材料,计算,图表,图画,和更多的提升的可行性报告的说服力。根据不同项目的需求和行业的特点,各类项目可行性研究的内容及侧重点差异很大,但一般都应包括以下内容:
3.1.1技术可行性分析
主要是对系统要求的运行性能,系统功能以及其他的限制条件等方面进行分析,以确保在现有的资源条件下,高压电高压电力设备接点温度在线监测系统能够实现。
本系统主要采用的是Linux+Apache+MySQL+PHP+Yii的主体架构,开发IDE使用的是netbeans,考虑到可测试性,这里还是用了PHPUnit对系统进行单元测试,Yii框架是一款PHP的主流框架。Yii提供了几乎Web 2.0时代所有的功能。
从项目的稳定性和安全性综合考虑,这里采用的是Linux操作系统作为系统的工作环境。但是为了方便开发且便于测试和查看代码,所有的代码都在Windows环境下进行开发。
在技术上主要是讲究技术的可操作性和健壮性,以及开发的高效性。在众多开发语言中,PHP满足了以上所有特性,且使用PHP语言开发可以缩短开发周期。
3.1.2经济可行性分析
经济可行性研究的目的是利用最小的经济代价在尽可能短的时间代价内确定是否能够满足项目的开发需求。
在本系统中,我们使用的技术都是开源软件(技术)或者是免费的软件(技术),一个项目能否安全高效的实现并运行,与其所使用的数据库是息息相关的,项目所使用的关系型数据库MySQL是开源免费软件的佼佼者,能够满足系统的数据库需求。系统工作量主要集中在系统的设计和架构环境的搭建,完成以上功能就可以在较短的时间内进行开发。系统的架设不需要很高级的服务器,由于开发的项目作为自己的学术成果,目前所使用的服务器是个人PC,系统所使用的管理模式是全自动的采集,且有一套自己的规则,不会额外的附加人员管理成本。这就在经济条件下验证了其实可行的。经调查显示,近几年,发电厂、变电站已发生多起开关过热事故,造成了很多损失。高压电力设备接点温度在线监视系统就是对接点的运行状态进行动态跟踪监测,将温度传感器获取的实时数据进行动态的图表显示。在短时时间内可以发现问题,从而解决问题减少损失。从经济效益角度可以看出系统是可行的。
3.1.3操作可行性分析
操作可行性是指在项目的开发过程中是否可以按照预期的计划和开支等情况按部就班的完成,项目的最终目的是为了方便用户使用,在交付给用户使用时,用户能否较较快地上手并掌握其使用方法,并且能够利用所开发的系统轻松的完成系统所涉及到的各项功能等。这是衡量项目的可操作性的一个重要指标。
本系统所采用的技术都是本科计算机专业应该掌握的技术,在开发的过程中,各种开发所必须的环境、工具以及软件都可以很方便的找到,开发和后期的维护是没有问题的;在现在互联网时代,基于B/S模式的在线系统已经成为一种趋势,只要网路畅通且有一个浏览器,就可以使用在线系统,这也不会成为用户的操作障碍,美观、舒适且人性化的操作界面令我们的操作变得非常简单,所以这里不会存在可操作性上的障碍。
综上所述,此项目的开发需求和开发目标已经非常明确,在技术、经济和操作三方面可行性方面都是可行的,并且资金成本投入少、开发周期短、后期维护成本也少。因此该系统的开发是完全可行的,时可以进行开发和进行研究学习的。
3.2系统需求分析
3.2.1系统功能分析
高压电力设备接点温度在线监视系统是变电站工作人员在线监和视管理变电站设备的系统。变电站工作人员可以通过我们的系统对变电站内的设备进行有效的管理。当有一个新的变电站被录入系统,工作人员必须要录入三个数据(变电站地址,变电站各个科室的接收机,各个接收机中的温度传感器)。其中变电站地址标识系统获取数据地址(及ip地址),各个科室的接受机主要设置温度传感器的温度阀值和电压阀值,最后各个科室的温度传感器是获取电力设备接触点的温度值和电压值。当温度传感器发生故障时,系统要给出相应的提示和生成相应的图表并提醒变电站工作人员报修。系统的主要用户类型有两种:系统管理员,普通用户。系统管理员拥有普通用户的所有权限,并可以对普通用户进行控制,而普通用户只有操作变电站数据的权限。综上所述,本系统应具有如下功能:
1.变电站数据管理
当有一个新的变电站被录入系统,变电站工作人员要添加新的变电站信息。当一个变电站网站地址被占用,变电站工作人员要修改变电站信息。当一个变电站报废时,变电站工作人员要删除变电站信息。

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好棒文