（电气工程专业论文）移动短信息平台在电力监控系统里的应用.pdf

山东大学工程硕士学位论文 摘要 电力监控自动化系统是电力企业对所辖电网进行监测控制的重要手段，是电 力企业获取电网运行信息和数据的重要途径。为了保证电力监控自动化系统本身 以及电网的安全稳定运行，需要对监控系统本身的异常信息和电网运行的异常信 息及时准确的传递给系统相关人员，因此，开发了基于短信息平台的电力监控系 统信息发布和点播系统，来满足电力企业中相关人员对监控自动化系统信息的需 求。 本系统是电力监控自动化系统的一个功能模块。本系统将短信息业务引入电 力监控自动化系统，将电力监控自动化系统的各种实时信息经过分类、筛选，利 用短消息平台将信息通过短消息方式发送到指定手机。利用短消息业务的有效性 和廉价性，让用户能够随时随地的实时获取电网系统和自动化系统当前的运行状 况，从而提高维护人员对系统的监控效率，增加了故障处理的反应速度，改善对 调度运行人员的管理；本系统同时提供了用户级别的电力监控系统二次开发环 境，使用户能够根据企业自身的需求，对监控系统的各种信息进行二次合成等处 理，获得所需的各种高级信息，通过短消息平台进行发送和点播，大大提高了监 控系统基础数据的利用效率，降低了各部门人员的工作强度。 本系统的开发研究经历了三个阶段，调研、开发和测试。通过详细的用户调 研，确定了用户的实际需求。根据用户需求设计系统功能模块结构和实现方式。 经过近一年时间的开发、测试，使各项功能要求均达到用户需求，顺利的通过了 用户的验收。 关键词：电力监控系统短信息信息筛选信息合成 山东大学工程硕士学位论文 a bs t r a c t t h es c a d a s y s t e mi st h em o s ti m p o r t a n tt o o l st om o n i t o rt h er u n n i n gs t a t u so f t h ep o w e rg r i d ，i ti st h ea p p r o a c ht oa c c e s st h ep o w e r g r i d sr u n n i n gi n f o r m a t i o na n d d a t af o rt h ep o w e rc o r p o r a t i o nt o o t og u a r a n t e et h es c a d a s y s t e ma n dt h ep o w e r g r i dr u n n i n gs a f e t y , i ti se s s e n t i a lt ot r a n s m i tt h ea b n o r m a lm a s s a g eo ft h es c a d a s y s t e ma n dt h ea b n o r m a li n f o r m a t i o no ft h ep o w e r 鲥dr u n n i n gs t a t u st ot h er e l a t e d e m p l o y e eo nt i m e a n dt h ep o w e rg r i ds c a d ai n f o r m a t i o ne x p r e s s i o na n dq u e r y s y s t e mb a s e d - - o ns m s ( s h o r t - m e s s a g e - s y s t e m ) p l a t f o r mi st os a t i s f yt h ea b o v e r e q u i r e m e n tf o rt h ep o w e r 鲥dr e l a t e dp e r s o n t h es u b s y s t e mi sam o d u l eo ft h ep o w e rs c a d as y s t e m t h es u b s y s t e mu s e s t h e s h o r t - m e s s a g es e r v i c es u p p l i e db yt h em o b i l ec o m m u n i c a t i o ns e r v i c ea st h e p l a t f o r mt os e n dt h ec l a s s i f i e da n df i l t e r e ds c a d as y s t e m si n f o r m a t i o nt o t h e d e d i c a t e dm o b i l ep h o n e t h es u b s y s t e mc a nm a k et h eu s e rg r a s pt h er e a l - t i m e i n f o r m a t i o no ft h ep o w e rg r i de a s i l ya ta n ym o m e n ti nd i f f e r e n tp l a c ev i au s i n gt h e p u b l i cs m s i tc a ns p e e du pt h ee f f i c i e n c yf o rr e s t o r i n gt h ep o w e rg r i d sa b n o r m a l a c c i d e n t a l s o ，t h es y s t e mh a st h ee n v i r o n m e n tf o rt h ec u s t o m e rt od os e c o n d s o f t w a r ed e v e l o p m e n ts ot h a tt h ec u s t o m e r sc a nc u s t o m i z et h ei n f o r m a t i o na c c o r d i n g t ot h e i rr e q u i r e m e n t t h es y s t e mc a ni m p r o v et h eo p e r a t i o ne f f i c i e n c ya n dr e d u c et h e l a b o ri n t e n s i o nf o r t h eo p e r a t o r t h e r ea r et h r e ep h a s e sf o rd e v e l o p i n gt h es y s t e m ：s u r v e y , d e v e l o p m e n ta n dt e s t t h es y s t e mr e q u i r e m e n ti sb a s e do nt h ec u s t o m e rs u r v e y i n g ，t h em o d u l es t r u c t u r ea n d f u n c t i o no ft h es y s t e mi st i g h t l yf i t t e dt ot h ec u s t o m e r sr e q u i r e m e n t t h es y s t e mh a s p a s s e dt h eu s e r sc e r t i f i c a t i o na f t e ro n ey e a ro fd e v e l o p m e n ta n ds i t er u n n i n gt e s t i n g k e yw o r d s ：p o w e r g r i ds c a d as y s t e m ，s h o r t m e s s a g e s y s t e m ，i n f o r m a t i o n f i l t r a t i o n ，i n f o r m a t i o nc o m b i n a t i o n 山东大学t 程硕士学位论文 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究 所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：型 日 关于学位论文使用授权的声明 本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本 人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名：至韭导师签名： 日期：z 萨，坼弓d 山东大学_ t 程硕士学位论文 1 1 系统综述 第一章引论 在电力公司中，调度部门是电力生产的核心，而电力调度部门最基本的也是 最重要的调度手段则时依靠电力监控自动化系统实时的监测和控制。监控自动化 系统所采集的数据是整个供电企业生产和用电管理等其他部门的主要信息来源。 电力监控自动化系统监测着整个所辖电网的运行情况。为保证电网的稳定运 行，我们对于电网运行时出现的异常情况以及监控系统本身的异常情况要及时的 处理，以避免造成更大的损失。同时，监控自动化系统的各种实时信息也要及时 地传达到各个相关部门，以便各相关人员能及时的了解所需的信息。所有的这些 都需要监控自动化的信息能够及时准确地传达。 本系统基于短信息平台的电力监控系统信息发布和点播，将短信息平台引入 电力监控自动化系统。短信息平台的最大优势就在于信息得主动发送，根据信息 需求的不同，当有需要的信息产生时，将信息实时的发送给相应的责任人，达到 信息的及时主动传送。根据收到的不同信息，相关人员还可以使用手机点播自己 在这种状态下需要的更详细的数据，以达到及时地了解情况，处理问题。 为了最大化的利用监控系统的各种数据信息，提高各个信息使用部门的工作 效率，本系统提供了用户级的监控系统二次开发环境，用户可以根据各信息需求 部门的要求，对监控系统的信息进行各种条件判断和各种运算，合成出所需要的 信息传送给相应的责任人。 本系统主要包括信息的二次合成，信息的筛选和定制，权限管理，人机接口 界面，信息收发、日志记录等几部分。本文将详细介绍各个部分的功能和设计方 法。 1 2 电力监控系统简介 电力监控自动化系统主要是收集、处理电网运行实时信息，通过人机联系系 统把电网运行状况集中而有选择的显示出来进行监控g s l o 运行人员可借此统观 全局，集中全力指挥全网安全、经济和优质运行。调度自动化系统安全监控功能 山东大学工程硕士学位论文 的实现，可以提高电网安全运行水平 方电子d f 8 9 0 0 监控自动化系统为例 i - 1 所示： 3e 罢。 墨 提高处理事故能力，减少停电损失。以东 其地区级监控自动化系统的典型配置如图 ooe o 雪曼粤j 曼孽i曼：曼i d f 0 9 u u 图1 1 监控自动化系统典型配置图 d f 8 9 0 0 监控自动化系统在设计中遵循“一体化系统”的设计思想，把 s c a d a 咖、p a s 呻3 、d m s 、电量计费、配网都统一设计，数据库等方面采用了同一 种检索关键字，所有数据、参数、图形在各子系统之间可平滑共享。 d f 8 9 0 0 监控自动化系统采用客户，服务器机制。它以客户端( 前端) 发出请 求，通过网络提交给服务器( 主处理机) ，服务器接受请求，完成相应功能( 如 计算，数据管理等) ，再将服务结果从网络中返回到客户端，由客户端最终享用 服务请求的结果。 d f 8 9 0 0 监控自动化系统采用多服务器模式，包括历史服务器，s c a d a 服务 器，采集服务器，p a s 服务器等，在系统中可分布在各个独立的节点上，也可组 合在一起驻留在一个节点上，如历史数据服务器与s c a d a 服务器。它们有时可 分别为不同的客户端功能模块提供服务，有时为同一客户端功能模块服务( 如数 据库管理维护界面) 。电子报表节点在制表时是历史服务器的客户，在打印表格 时又成为历史数据服务器的客户。调度员节点往往在执行各种丰富多样的功能任 务时，不时变换着成为几乎所有服务器的客户。 为保证系统的可靠。重要服务器和网络设备均采用冗余的方式。系统主干网 c 山东大学工程硕士学位论文 采用双网方式，正常情况下双网均分网络负荷，避免网络拥堵，在异常情况下， 双网互为备用。历史服务器，采集设备，采集服务器，s c a d a 服务器等均采用 了冗余热备方式。 d f 8 9 0 0 监控自动化的主要功能模块包括：数据采集，数据处理，数据存储， w e b 浏览等。 1 2 1 数据通信与采集设备 数据采集子系统是电力监控自动化系统与电力系统的直接接口。它通过与 各远方r t u 的通讯实现对电网实时运行信息采集，将实时数据提供给应用服务的 实时数据库，并按照应用所下达的指令实现对远方站的调控功能。数据采集子系 统作为系统数据源的关键地位，特别是无人职守变电站的大量采用，要求其具有 高度的可靠性和强大的信息处理能力。 1 2 2 数据处理和存储 s c a d a h 及务器负责对采集系统采集的数据进行各种加工处理。为了使数据的 管理规范统一，东方电子在d f 8 9 0 0 监控自动化系统中采用了历史和实时数据库管 理系统。采用商用关系数据库保存历史数据和实时数据库永久保存备份，采用自 行开发的实时数据库进行实时的存储和管理。实时数据库设计为客户服务器模 式，以软总线的方式为客户机实现实时库的分布式访问。 1 2 3w e bu 发布服务器 w e b 服务是d f 8 9 0 0 监控自动化系统将其实时监视和数据查询功能延拓至本 系统之外的有效方式。w e b 服务基于因特网1 9 1 的w e b 浏览技术。依赖此技术建立 的网页画面，可供各种连网计算机友好方便地访问，对客户端没有任何特殊要求， 不论计算机位于何处，是通过电话线还是企业网连接，不论客户端安装的是 w i n d o w s 9 5 、w i n d o w s 9 8 还是w i n d o w s n t 都可以方便得浏览。 1 3g s m 短消息2 6 1 的现状 短消息业务是近几年在g s m 系统上新兴的一项增值业务，短消息服务的优点 主要表现在：( 1 ) 更安全，更有效，透明度更高；( 2 ) 传送的信息大；( 3 ) 双向信 息传输；( 4 ) 支持的用户大。目前市场上通过短消息开展的应用也非常多，例如 用户可以通过移动电话接收金融行情、天气预报、新闻娱乐、交通航班等文字信 山东大学工程硕士学位论文 息。基于短信方式的应用，已经渗透到了很多领域：无线收费公用电话，高速公 路应急电话系统，远程监控系统，车载通讯信息服务系统，移动计算等等。 1 4g s m 短消息在国内外电力监控领域的应用 在西方发达国家里，由于通讯技术发展较早，其在电力调度自动化领域使用 较为广泛，采用电子值班实现对电网运行状况进行实时监控，是国际上正被普遍 采用的一个先进管理模式，其使用和发展也达到了较高水平。我国作为发展中国 家，有很大的差距，这对我国相关产品开发既是机遇，也是挑战。近几年，在电 力企业的客服部门逐渐引入了g s m 短消息的应用，比如通过短消息进行用电量 查询，电费余额等方面的应用，但作为电力企业生产部门核心的电力监控系统， 由于市场进入门槛较高，反而导致各种应用相对滞后。 1 5 本文所做主要工作 本文主要介绍了基于短信息平台的电力监控系统信息发布和点播的开发过 程，以及将短信息平台引入电力监控自动化系统中加以应用；通过该系统的引用， 大大提高了电力监控部门工作人员的工作效率，增强了电网监控的实时性监控能 力，提升了电力企业的经济效益。 4 山东大学硕士学位论文 第二章系统的开发背景及基础知识简介 本章通过对目前电力企业电力监控自动化系统实际运行情况的分析，阐述了 监控自动化系统信息发布和点播在监控系统运行中的现实意义和详细功能，并简 单的介绍了为设计开发本系统所需的基础知识。 2 1 电力企业对监控系统的信息需求 电力企业按照行政职能的不同，对监控系统信息的需求分为两大部分：保证 电网运行的电力生产部门所需的电网系统故障信息；各管理部门需要的系统运行 的各种数据信息。 1 电网系统故障信息 电网系统的故障信息包括监控系统报警信息( 包括通道报警、主机状态报警 信息、系统进程报警信息、服务器切换信息，电网各种远端设备运行情况信息等) 和电力系统报警信息1 钉( 包括站内开关运行状态、站内一次设备运行状态信号、 二次设备运行状态信号、保护信号、直流信号、部分环境监测信号等) 。 2 电网系统运行的数据信息 电力监控系统是电力企业的主要数据来源。各相关部门根据职能的不同对监 控系统的数据有着不同的需求：收费部门关心电网各条线路的电量情况；客服部 门关心各个线路的停电检修情况；各级领导又关心着电网的运行是否正常，各种 输入负荷和输出负荷是否正常等等。 2 2 目前信息获取渠道及不足 目前，对于电网系统报警信息采用了多种形式报警形式和方法，有报警窗提 示、报警条显示、自动打印、音响报警、自动调事故发生厂站的画面、事故开关 闪烁等，也可选择上述各种报警方法的组合。调度值班人员2 4 小时值班，通过这 些报警方式基本上能够满足电力系统故障的及时处理。 对于监控系统报警信息，各个企业制定了不同的规章制度，一般采用巡检的 方式，由系统维护人员按照一定的时间间隔巡时各种设备的运行情况，检查监控 山东大学工程硕士学位论文 系统中的各种报警信息，发现问题及时处理。 对于各个职能部门，在监控系统中提供了w e b 服务器，各部门可以通过访问 监控系统网站，浏览自己的需要的信息。 然而，传统的信息获取存在明显的不足： 1 由于系统采用了冗余的设计方式，当一台设备发生异常时，系统仍 然在正常的运行，从运行结果中看不出任何不同。系统维护人员的 水平参差不齐，如果这些异常信息没能引起维护人员的注意，那么 当另一台设备也产生故障时，将导致整个系统的崩溃。 2 虽然安排了值班人员，但系统每天产成大量的信息，而这些信息中 真正需要处理的故障信息发生概率又是非常低的，长时间的正常运 行容易引起值班人员的精神疲劳，当真正的异常发生时，并不一定 能够及时地发现。随着电力公司对自身效益的追求，无人值守变电 站的增多，安排专职的维护值班人员也造成了公司人力资源的浪费。 3 目前虽然采用了多种异常报警方式，但必须是要有人员在现场才能 得到这个信息。缺少一种随时随地及时通知相关人员的途径。 4 随着管理水平的不断提高，各职能部门也对监控自动化的数据信息 有着更高的需求要求，而对于已经运行的监控自动化系统来讲，要 满足用户新的需求就只能更改运行的源代码，重新生成新的程序， 对系统进行局部升级。这些都在一定程度上限制了用户对监控自动 化信息的需求，不能很好的发挥监控自动化系统功能。采用w e b 。 浏览的方式必须是主动的上网浏览，而对于在特定条件需求的信息， w e b 浏览不能解决信息的实时性问题，挂在网上等待事件的发生，显 然是资源的浪费。 5 调度部门瞄副的直接主管领导也需要及时了解系统的重大运行故障， 以往的事后电话通知或汇报总会有不同程度的时延，影响故障处理 的及时性。甚者，对于某些事故，基层人员采用隐瞒不报的情况， 直接影响到领导层的决策。 2 3g s m 短信息平台与电力监控系统的结合 随着电力体制改革的深入，电力企业逐步的转变为各个电力公司。生产效率 的提高，使每个工作人员负责着更多的工作任务。如何的能保证系统的安全稳定 又能把人员从这种重要而不繁重的工作中解放出来，是目前各个电力企业都需要 6 山东大学硕士学位论文 解决的并在积极探索的问题。随着计算机网络和通信技术的发展，短信息业务在 各个领域中的应用越来越广泛，但是这种技术在电力调度自动化领域中目前还基 本上是空白的，考虑到电力调度自动化系统在电网运行中的重要地位及短信息主 动通知以及及时性的优点，正好解决了监控自动化信息需求人员的信息需求问 题，本系统将短信息通知引入到电力监控自动化系统中来。它利用现有的电力监 控自动化系统中s c a d a 部分的接口来获取调度自动化系统的数据作为短信平 台的数据源，然后采用面向对象的编程方式通过短信息模块对短信息通知任务进 行处理，同时还可以考虑开发可以进行一些基本的响应紧急操作命令的功能。其 基本原理就是各相关人员关心的自动化信息通过该系统以手机短消息的方式分 类发布到不同的生产负责人的手机上，从而达到及时通知相关责任人的目的。其 实际意义在于能让各个非运行生产人员及时掌握各自关心的设备、系统运行状 态、故障等情况，及时消除危及电网安全运行的隐患”j 。 2 , 4 基于短信息平台的电力系统信息发布和点播的功能描述 其与监控自动化系统的结合如图2 - 1 所示 月臣靠# a史月臣务b实时服务* 实h b 务b应用i 作 删里 i 乜力监控自动化系统：信启发布点播系统 g s m m o d e m 信息发布n 务器 系统维护人员管理人员 图2 - 1 电力监控系统信息发布与点播配置图 山东大学工程硕士学位论文 2 二次开发环境功能描述 本系统提供用户级的电力监控自动化系统二次开发环境，满足用户日益增 的信息需求。 3 短信息发送和点播功能描述 权限管理。对于系统的设置信息具有密码保护功能。只允许系统管理员 进行各种参数和查询密码的设置与修改。 调度自动化系统有事项产生时，该平台模块会根据配置，实现实时事项 的过滤、筛选，将筛选后的事项发送到需要该类事项的系统维护人员的 手机上，这样便于系统维护人员之间的分工，使之各司其职，更好得维 护系统的运行，也避免了信息爆炸，提高维护人员对系统的监控效率。 可按照类别或单个信息点或人员设置优先级别，当多项事件同时发生时， 按照优先级别依次发送。 报警触发的短信息内容可以另行定义，例如：触发报警条名称为a ，实际 发送短信息内容为b 可以设置延迟主动发送的时间，如果出现的报警在延迟的时间内恢复则 不进行信息通知。例如：如果某通道停止，在设置的报警延迟时间内该 通道恢复正常，则该报警不进行主动拨号。此功能主要考虑到如果通道 质量的原因而设计的。 如果发送端信息失败可以设置是否重新发送。信息发出后规定时间内( 可 设定) 移动无“对方已收到信息”的返回信息，此条报警再次发出，可 以设置发送次数 增加联系人号码薄，可在库中增减联系人及电话号码，库中的联系人电 话可以在其他页面中选择并插入。即：可以选择人名，选择后添加号码。 可以设置电子值班员的工作时间，例如：可以设置值班员下班和值班员 上班的时间，在值班员上班的时间内出现的报警电子值班员不进行短信 息通知。特殊的节假日，系统工作时间为2 4 小时。 信息点播：手机编辑预定的短信息到本系统，系统根据收到的内容回复 所需的内容。最多支持3 0 种不同类型的信息点播。 可选择是否对所发信息及是否发送成功进行日志记录，方便日后查询。 2 5 电力监控自动化系统数据流程及接口 信息发布和点播系统是电力监控自动化系统中的一个应用，其数据的来源均 来自于电力监控自动化系统，因此，要从监控自动化系统中得到所需数据，首先 8 山东大学硕士学位论文 要了解监控自动化系统的数据存放形式以及数据存取方法。本节以东方电子股份 有限公司的d f 8 9 0 0 电力监控自动化系统为例，介绍电力监控自动化系统的基本 数据存放形式及数据存取方法。 按照数据在电力监控自动化系统中的存在形式将数据划分为实时数据、历史 数据、报警数据、控制数据、系统维护数据等，正常情况下上述数据流程是互相 有机的联系在一起的。对于信息发布和点播系统来讲，要用到实时数据、历史数 据和报警数据，下面就这三种数据介绍： 实时数据：实时数据是电力监控自动化所采集的各种功率，电压，电流， 温度，开关状态，刀闸状态，各种保护信号等电网运行数据信息m 。为 了规范实时数据的管理，东方电子股份有限公司自行开发了实时数据库 系统，采用客户服务器设计模式，实现实时库数据的分布式访问。根据 信息需求方式的不同，实时数据库1 提供问答( p o l l i n g ) 式、流( s t r e a m ) 式、s q l 式三种访问接口模式：问答式：一次客户访问请求启动服务器 提供一次服务。问答方式适用于系统参数类型数据的访问服务。此种方 式完全相似于商用关系库的访问方式；流方式：一次客户访问请求将启 动服务器按照某特定时间节拍，不断提供重复数据对象的数据服务，直 至客户要求停止此次访问。流方式访问接口特别专用于实时数据库服务， 适于按节拍不断刷新数据的应用。这种访问方式为实时库访问节省了大 量重复的访问请求，有效地减少了网络数据传输量；s q l 方式：提供s q l 子集，支持标准开放的实时库访问。此种服务适用于必须使用标准接口 的人机交互或程序访问客户，以及需要较为灵活的检索查询的访问需求。 在信息发布的点播系统中，对实时数据的需求大多为随机访问，因此多 使用s q l 方式进行实时数据访问，访问接口封装在r t a b l a 类中，其接口 函数如表2 1 所示： 表2 1 实时库访问接口函数表 函数原形功能描述 v o i d l o g i n ( c h a ru s e r n a m e ，c h a rp a s s w o r d ) 用户登录 v o i d l o g o u t ( v o i d ) 用户退出 i m o p e n t a b l e ( c h a r 枣t a b l e n a m e ) 打开表 v o i d c l o s e t a b l e ( v o i d ) 关闭表 v o i d l o c k t a b l e ( v o i d ) 封锁对本表的所有访问 v o i d u n l o c k t a b l e ( v o i d )解除对表的封锁 i m s e a r c h r c d b y k e y ( v o i d + k e y d p ) 按照关键字搜索 i n t a d d r e c o r d ( v o i d 母r c d b u f )增加一个记录 9 山东大学工程硕士学位论文 l o i n t a d d e m p t y r e d ( i n tr c d n u m s ) 尾追多个记录，仅对无关 键字的表有效 i n t a d d r e c o r d b y k e y ( v o i d 幸k e y d p ) 按关键字增加记录 i n t t r u n c a t e r c d ( i n tr c d n u m s ) 尾部删除多个记录 i n t d e l e t e r c d b y k e y ( v o i d 牛k e y d p ) 按关键字删除记录 i n t d e l e t e r e c o r d ( i mr c d n o ，i n tn u m s )按记录号删除记录， r c d n o 被删除的起始记录 号，h u m s 被删除的记录 个数 i n t d e l e t e a l l r c d ( v o i d ) 删除所有记录： 报警数据：报警数据监控系统通过对采集到的数据进行分析、比较，对 于其中的异常情况通过事项告警方式体现出来，以起到警示运行和维护 人员，及时进行调控或处理，使系统恢复到正常运行。系统设计为采用 软总线技术，通过底层网络将报警数据在系统中广播，各个需要的节点 可以根据需要自行提取。 历史数据：系统采用商用数据库保存系统所产生的各种信息，以备日后 的查询使用。对历史数据的查询可采用标准的s q l 语言，也可通过o d b c 数据源获取。为了屏蔽不同商用数据库( d b i i ，o r a c l e ，s y b a s e ， s q l 等) 对系统监控系统历史数据获取带来的不便，系统提供了对各种 数据库的获取方法进行了封装，提供了统一的接口标准，其常用函数如 表2 2 所示： 表2 2 历史库访问函数表 s t a r t d b创建环境，进程开始时使用一次 c l o s e d b清除环境，进程关闭前使用一次 d b f c a l c u l a t e r e c o r d e r l e n 计算记录长度 d b f g e t t a b l e i n f o 取表信息 d b f i s q l c o m m a n d执行i s q l 命令 d b f b u l k c o p y l n 批量插入数据 d b f b u l k c o p y o u t 批量取数据 d b f r e a d d a t a 取历史数据 d b f t i m e d a t a i n s e r t批量插入历史数据 d b f d e l e t e d a t a删除历史数据记录 d b f c h a n g e d a t a 更改历史数据记录 山东大学硕士学位论文 d b f r e a d e v e n t d a t a 取历史事项 d b f i n s e r t e v e n t d a t a 增加历史事项 d b f d e l e t e e v e n t d a t a 删除历史事项 d b f u p d a t e e v e n t d a t a 更新历史事项 d b f s e l e c t o n e r e c o r d e r取一条记录 d b f s e l e c t r e c o r d e r s取多个记录 d b f s e l e c t r e c o r d e r s c o u n t 取记录个数 d b f s e l e c t i s q l r e s u l t s取执行i s q l 命令后的结果，一般 为s e l e c t 语句的操作结果。 d b f i n s e r t o n e r e c o r d e r 增加一条记录 d b f d e l e t e o n e r e c o r d e r删除一条记录 d b f d e l e t e r e c o r d e r s删除多个记录 d b f u p d a t e o n e r e c o r d e r 更改一条记录 d b f u p d a t e r e c o r d e r s 更改多个记录 d b f i n s e r t r e c o r d e r s增加多个记录 2 6a t 2 2 1 命令简介 a t 命令集是调制解调器通信接口的工业标准，是调制解调器可以识别并执 行的命令。信息发送与点播通过工业g s mm o d e m 来进行信息的收发，系统软 件和g s mm o d e m 之间正式通过a t 命令实现了相互的沟通。 a t 指令集是g s m 模块与计算机之间的一些通信协议，每个指令以a t 开头， 以回车结尾。每个命令执行成功与否都有相应的返回。 控制符： 结束符( ) 十六进制的0 x 0 d 发送符( ) 十六进制的0 x l a 开机命令： 首先，要插入s i m 卡( 插卡时要断开电源) ，接好天线和电源，等信号指 示灯开始闪动时表示模块已经开机，并且注册g s m 网络成功。此时模块处于 待机状态，当有用户拨号进来时，串口将有相应的提示信息。 要测试模块在此地的信号强度，可发送命令：a t + c s q ( 返回若含9 9 则表示无信号) 。 设置命令： - 设置发送短信息的模式：a t + c m g f 2 引= 0 山东大学工程硕士学位论文 1 2 0 代表p d u 模式； 1 代表t e x t 模式。 一设置短信息接收模式 直接串口接收：a t + c n m i i 2 9 1 = 2 ，2 ，0 ，0 ，0 有短信息来时，不经过s i m 卡，直接写串口( 如果此时端口没打开， 则该短信息有可能丢失) 。 通过s i m 卡接收：a t + c n m i = 2 ，l ，0 ，0 ，0 这是缺省设置，主动去 读s i m 卡中的短信息 保存当前模块的参数设置：a t & w 发送短信息c m g s 2 r 】 _ 用t e x t 模式发送短信息 格式( 只能发送1 6 0 个英文字符) a t + c m g f - = 1 发送模式设置，设为文本模式 o k 、 a t + c m g s = 13 9 8 8 8 8 8 8 8 8 ” s e n dm e s s a g eb yt e x t - m o d e 目的手机号码i 结束符i 内容i 发送符i + c m g s ：1 9 9 发送返回 o k _ 用p d u 发送短信息格式 a t + c m g f1 3 0 j = o c i 发送模式设置，设为p d u 模式 o k a t + c m g s = 不包含 s m s c 的长度 0 0 s m s c 长度，此处省略s m s c 11 f o 0 0 t p m r 0 d 号码长度 9 1 t y p eo fa d d r e s s 6 8 中国的国际区号 o o p i d 0 8 编码模式：0 8 为u n i c o d e 编码，0 0 为b i t 7 编码，1 5 为b i t 8 编码 a 7 有效期 u n i c o d e 或b i t 7 或b i t 8 山东大学硕士学位论文 t p d u 的组成的几点说明 1 d a 目的地址 2 a s c i i 编码 3 中文编码 d a 目的地址 例子：0 d 9 1 6 8 3 1 0 6 3 1 8 8 3 4 f 9 ：8 6 1 3 6 0 1 3 8 8 4 3 9 0 d ( 1 3 ) a d d r e s sl e n g t h 目的电话长度 9 1t y p eo f a d d r e s s 6 8 310 6 318 8 3 4 f 98 6 13 6 0 13 8 8 4 3 9 采用s e m i o c t e tr e p r e s e n t a t i o n b i t 7 编码【2 8 】 用户数据如果为非中文，可采用7 - b i t sc h a r a c t e r s7 位编码法 此时将d e s = 0 0 用户数据如果为中文，可采用u c s 2 编码法 此时将d c s = 0 8 将中文直接转换成u n i c o d e 。采用w i n a p i ：m u l t i b y t e t o w i d e c h a r 来实 现。 b i t 8 编码 发送任何二进制数据( 0 x 0 0 - 0 x f f ) ，可采用b i t 8 编码法，此时d c s = 1 5 每个字节按h e x 格式发送，如0 x 8 6 的h e x 格式为：“8 6 ”，实际发送 “8 6 ”，接收方须与发送方协调一致 发送举例：先发送a t + c m g s = y y y c r 】：其中y y y 为t p d u 的 十进制长度，不包括s m s c 的长度，发英文用b i t 7 编码d e s = 0 0 ，编码 前用户数据最大长度为1 6 0 字节，发中文用u c s 2 编码d c s = 0 8 ，编码 前用户数据最大长度为7 0 字，发送二进制数据用b i t 8 编码d c s = 1 5 ， 编码前用户数据最大长度为1 4 0 字节。 用b i t 7 编码发送英文信息：发送到1 3 6 0 6 8 0 9 1 3 5 ，报文是1 2 3 4 。用 b i t 7 译码为0 4 31 d 9 8 c 0 6 ，长度0 4 ，1 2 3 4 的b i t 7 编码数据为31 d 9 8 c 0 6 ， 具体a t 命令为设为p d u 格式：a t + c m g f = 0 c r ， a t + c m g s = 0 1 9 c r 】， 0 0110 0 0 d 916 8 310 6 8 6 9 0 31f 5 0 0 0 0 a 7 0 4 31d 9 8 c 0 6 c t r l z c r o 用u c s 2 编码发送中文信息：发送到1 3 6 0 3 0 2 1 0 5 2 报文是你好。用 u c s 2 译码为0 4 4 f 6 0 5 9 7 d ，长度为0 4 ，汉字u n i c o d e 码数据为 4 f 6 0 5 9 7 d 。具体a t 命令为设为p d u 格式a t + c m g f = o c r 】， 1 3 山东大学工程硕士学位论文 1 4 a i i + c m g s = 0 1 9 c r 0 011o o o d 916 8 310 6 0 312 5 0 f 2 0 0 0 8 a 7 0 4 4 f 6 0 5 9 7 d c t r l z c r 。 用b i t 8 编码发送二进制数据，发送到1 3 8 5 7 1 6 2 0 7 5 ，报文是0 x 8 6 0 x 4 0 ，用b i t 8 译码为8 6 4 0 ，长度为0 2 ，具体a t 命令为设为p d u 格 式a t + c m g f = o 【c r ， a t + c m g s = 017 c r 0 0 1 1 0 0 0 d 9 1 6 8 3 1 5 8 1 7 2 6 7 0 f 5 0 0 1 5 a 7 0 2 8 6 4 0 c t r l z c r 。 接收短信息c m g r 如果是通过s i m 卡接收短信息，则应该先得到新的短信息到的通知信息 ( 即监视串口的+ c m t i ) 。如果是不通过s i m 卡接 收短信息，则要实时处理串口的+ c m t 。用t e x t 模式接 收短信息格式a t + c m g f = i ，按t e x t 模式分解返回包。用p d u 接 收短信息格式a t + c m g f = 0 ，按p d u 模式分解返回包。 删除短信息c m g d a t + c m g d = c i 歹0 出s i m 卡中短信息c m g l a t + c m g l = ”a l l ” 文本模式下读所有短信息 a t + c m g l = 0 p d u 模式下读未读短信息 山东大学硕士学位论文 第三章系统的设计与实现 本章节从各个子模块入手详细的介绍基于短信息平台的电力监控系统信息 发布和点播系统的设计思路实现方式。 3 1 硬件设备的选择 3 1 1 软件运行平台的选择 本系统的采用微机平台。对硬件的要求没有太高要求，目前市场上热销的 h p ，d e l l ，i b m 联想等品牌的能够支持w i n d o w s2 0 0 0 w 玳d o w s x p w i n d o w s2 0 0 3 操作系统的微机均可作为本系统的运行平台。本系统开发测 试时采用了h p d l 3 8 0 微机。 3 1 2g s m m o d 啪的选择 日前，市场上能够满足短信息发送的o m sm o d e m 类型较多，比较典型的 有：西门子，w a v e c o m ，杭州艾奏德等。各个厂家产品功能基本相同，各厂家 系列产品中根据发送容量的多少区分为不同的型号。 3 1 2 i 杭州爱赛德a 6 0 g s m m o d e m 功能简介 a 6 0 是一款工业级的o s m g p r s m o d e m , 支持g s m 9 0 0 g s m i s 0 0 嘲双频同 络，支持语音，数据，传真，短消息和g p r s ，采用坚固且美观的铝合金外壳如下 图3 1 ： 图3 - i 杭州爱赛德a 6 0o s mm o d e m 山东大学工程硕士学位论文 a 6 0 是工业级产品，稳定性和可靠性好，适合与计算机通信，采用外接供电 电源，适合长期在工业和商业领域使用。满足语音通话和短信发送，支持传真及 g p r s 通讯，支持a t 命令集。其发送容量部分取决于运营商的网络状台，每小 时可发送5 0 0 1 0 0 0 条。根据电力监控系统的实际需求，考虑峰值时刻信息量约 有1 0 - 3 0 条，按照每分钟发送6 0 0 条的速度计算，需要约5 分钟的时间，这样的 时间是电力系统所可以接受的。从产品质量、价格、功能、性价比等方面综合考 虑，最终选用满足使用功能，价格较低的杭州爱赛德a 6 0g s mm o d e m 。 3 2 开发语言的选择 v i s u a lc + + 6 0 i l l 是m i c r o s o f t 推出的基于w i n d o w s 系统的优秀的集成开发环 境。v i s u a lc + + 6 0 与w i n d o w s 操作系统紧密相关，同时m i c r o s o f t 公司又为其开 发了功能强大的m f c ，使得用v i s u a lc + + 6 0 语言编写的应用程序和其他的开发 语言相比，具有尺寸小，速度快，效率高等优势。 v i s u a lc + + 6 0 提供面向对象的技术支持，利用类把大部分与用户界面设计 有关的w i n d o w sa p i 函数封装起来，通过m f c 类库提供给开发人员，大大的提 高了程序代码的重用性。 v i s u a lc + + 6 0 提供功能强大的a p p w i z a r d ，帮助程序员自动生成运行程序框 架，程序员只需在该框架内增加适当代码即可得到需要的程序，提高了大发效率。 v i s u a lc + + 6 0