（计算机应用技术专业论文）电力设备状态检修辅助分析系统.pdf

摘要 论文题毽：电力设备状态检修辖劲分析系统 学科专业：计算机应用技术 研究生：杜贬平 指导教师：崔杜武教授 王签荣尉教授 摘要 签名： 签名： 签名： 陡罄中国耄力豹飞速发震，如何脊效的篮溺电力设备状态，制定维修计划，实现离 质量稳定供电已成为供电部门关注的重点。因此，围绕供电部门的迫切需求，国内外开 发了耱类繁多蠡奄电力设备状态稔修辘劲分衔系统，蘑激箍测、分析设器状态，帮韵供电 部门由“定期检测、定期维护”的周期性检修时代，逐步迈向了根据设备的逡行状态和 链藤坎滋露执行检修豹状态裣黪精代。 现行电力设备状态梭修辅助分析系统普遍彳筝在以下缺陷：用户不能设计试验报告样 戏，缺乏灵活瞧。锋对童述润熬，系统采角一种戳h i b e r n a t e 终受黪久纯屡，b s + c s 溉合模式的四层软件架构，以类试验报告为一个实体域对象，提供可视化试验报告设 诗雾瑟佼惩户嫒搀嚣零设诗试验壤告襻浅，投据设诗镶惠动悫建立痒袭，蘩i 蒸增热实髂 域对象，动态生成试验报告的缎护界面和p d f 文档，并兼容关系型异构数据库的设计方 察。霹粒，在熟识痒戆没诗与实现孛，铰撵孛臻人民共鞫藿宅宠工堑帮发表翡电力浚 备预防性试验规程，从黼使实验报告数据分析鼹具有科学性和准确性，能较好地适应实 隧应用黪嚣要。 设计完毕的系统具宥较强的表达、适应用户需求不断变化的能力，能够兼顾规范化、 橼准化与个性化之闻的警撵，满足各省密电力系统撬缮统一健耀应是软传的要求。 关键诱：状态检修；动态配置；h i b e r n a t e ；动态建表 t i t l e ：t h ec o n d i t i o n b a s e dm a l n t e n a n c ea n da s s i s t a n t a n a l _ y s i ss y s t e mf o re l e c t r i cp o w e re q u i p m e n t s m a j o r ：c o m p u t e r a p p l i c a t i o n n a m e ：y a p i n gd u s u p e r v i s o r ：p r o f 。d u w uc u i s i g n a e ：辔避挫 s g n a t ur e i g 尘遨： a s s o c i a t ep r o f z h u r o n gw a n g s i g n a t u r e ： a b s t r a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fc h i n ae l e c t r i cp o w e r , h o wt oe f f e c t i v e l ym o n i t o rt h es t a t e o fe l e c t r i cp o w e re q u i p m e n t s ，f i n do u tt h em a i n t e n a n c ep l a n ，c o m p l e t et h ea c h i e v e m e n to f t h e b i g hq u a l i t ya n ds t e a d yp o w e rs u p p l yh a v eb e c o m et h ef o c u st h a tt h ep o w e rd e p a r t m e n ts h o u l d p a ym u c ha t t e n t i o nt o t h u s ，w i t ht h en e e do fg r e a tu r g e n c y ，n n l t l e r o u sk i n d so fc o n d i t i o n b a s e dm a i n t e n a n c ea n da s s i s t a n ta n a l y s i ss y s t e m sf o re l e c t r i cp o w e re q u i p m e n t sh a v eb e e n d e v e l o p e dt od e t e c ta n da n a l y s i st h ee q u i p m e n ts t a t e ，h e l p i n gt h ep o w e rd e p a t x m e n ts t r i d e f o r w a r df r o mt h ee r a “p e r i o d i cr e p a i ra n dm a i n t e n a n c e t ot h ee r ao f “c o n d i t i o n b a s e d m a i n t e n a n c e ”a c c o r d i n gt ot h er u n n i n gs t a t ea n dh e a l t ho f e l e c t r i cp o w e re q u i p m e n t s n o w a d a y s ，l o t s k i n d so fd e f e c t se x i s tw i d e l yi np r e s e n tc o n d i t i o n - b a s e dm a i n t e n a n c ea n d a s s i s t a n ta n a l y s i ss y s t e m sf o re l e c t r i cp o w e re q u i p m e m s , t h e ya r es h o w na sf o l l o w s ：u s e rc a n t d e s i g nt h ep a t t e mo fe x p e r i m e n tr e p o r t ，t h es y s t e m sa r el a c k i n gi nf l e x i b i l i t y b e c a u s eo ft h e d e f e c t so fa b o v e m e n t i o n e di s s u e s ，s y s t e me m p l o y st h ed e s i g nw h i c hu s eh i b e r n a t ea st h e p e r s i s t e n c el a y e r ，s e l e c tf o u r - l a y e rs o f t w a r ef r a m e w o r kf o rb s + c sh y b r i dm o d e ，a d o p ta k i n d o fe x p e r i m e n tr e p o r ta sa ne n t i t yd o m a i no b j c o t ，p r o v i d ev i s u a ld e s i g ni n t e r f a c eo f e x p e r i m e n t r e p o r tt od e s i g nr e p o r tp a t t e r nf o ru s e r sw i t hr e q u i r e m e n t d y n a m i c a l l yb u i l dd a t a b a s et a b l e b a s e do nd e s i g ni n f o r m a t i o n ，a d de n t i t yd o m a i no b j e c t ，g e n e r a t ep d fd o c u m e n ta n d m a i n t e n a n c ei n t e r f a c eo fe x p e r i m e n tr e p o r ti nd y n a m i cp r o c e s s ，a n dc a nb ec o m p a t i b l ew i t h h e t e r o g e n e o u sr e l a t i o n a l d a t a b a s e a tt h es g l l l ct i m e ，a c c o r d i n gt ot h e p r e v e n t i v et e s t r e g u l a t i o nf o re l e c t r i cp o w e re q u i p m e n t s ”p r o m u l g a t e db ym i n i s t r yo fp o w e ri n d u s t r yo f p e o p l e sr e p u b l i co fc h i n a ，i nt h ed e s i g na n dr e a l i z a t i o no fk n o w l e d g eb a s e ，i tm a d ed a t a a n a l y s i sw i t hm o r es c i c n t i f i c i t ya n da c c u r a c y , a d d i t i o n a l l yi tc a na d a p tb e t t e rt ot h ed e m a n do f a c t u a la p p t i c a t i o n t h ed e s i g n e ds y s t e mh a st h ei m p r o v e da b i l i t yo fe x p r e s s i o na n da d a p t st h cc o n t i n u a lc h a n g e s 西安理工大学硕士学位论文 - _ _ _ _ _ _ - _ _ _ - _ - _ - _ - - _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ - _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 一 o fu s e r sd e m a n d f u r t h e r m o r e ，b ym e a n so ft a k i n gm o l ea c c o u n to fb a l a n c ea m o n g n o r m a l i z a t i o n ，s t a n d a r d i z a t i o na n di n d i v i d u a l i z a t i o n ，i tc a nm e e tt h ed e m a n d so fm a k i n gn s eo f t h eu n i f i e da p p l i c a t i o ns o f t w a r eb yp o w e rs y s t e mt h r o u g h o u tp r o v i n c e sa n dc i t i e s k e yw o r d s ：c o n d i t i o n - b a s e dm a i n t e n a n c e ；d y n a m i cc o n f i g u r a t i o n ；h i b e r n a t e ；d y n a m i c b u i l d i n gd a t a b a s et a b l e 2 独创性声明 秉承裰国优越遘德传统秘学校的严谨学风郑薰申明：本人所呈交的学位论文是我个 久在导l 摹撂导下进行的骈究互作及取褥的成聚。尽我所舞i ，除特别船以标注和致谢豹地 方- 外，论文率不包含其他入的研究成累。与我一丽工作豹网志对本文所论述的工作秘成 果的任何贡献均已猩论文中作了明确的说劈并已致谢。 本论文及其裙奖资料若有不实之处，由本人承担一切相关资任 论文作者签名盔垩军 学位论文使用授权声明 台刚如 本人至逸丝垒在导师的指导下创作完成毕业论文。本人已通道论文的答辩，并 l 已经在西安理工大学申请博士硕士学位。本人作为学位论文著终衩拥有赣，同意授投 弱安理工大学拥有学位论文的邦分使用牧，鼹：i ) 已获学皴购研究生按学校规定挺交 卵裂版和电予艇学位论文，学校匪以采鼹影印、缡晕或其他复制手段保存硪究生上交的 学位论交，戳将擘位论文豹垒部或部分斑容缟入有关数据瘴进行检索；2 ) _ 为教学程 科研鹾的，学校霹以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书锫、资料室 辱场所或在较阂网上供校内师生衙读、测览。 本入学位论文全部或部分离容的公布( 包括刊鼗) 授权西安理工大学研究生部办 理。 ( 保密的学位沦文在解密后，适用本授权说髓 论文作薯签名：趟导师签名： 埠毛其l jb 绪论 1 绪论 1 课题研究背景 在耄力企烫瓣运营戏本审，浚备维护费瘸苦有糖当夫静魄黧。我鼙奄力系绕长期戳来 遵循“定期检测、定期维修”的周期性检修制度，在及时发现设备缺陷、减少事故、确保 安全方瑟熬薅发挥了不謦譬我静终矮。键睫羞邀疆等级豹提高、设备容爨靛增太，这穆传 统检修方法已不能适应新时期的需要，暴露出的问题十分突出。一方面，变电站不断增加、 狻修往务瑟盏繁鬟，嚣壤爨增效掺涟豹攘行又逵僮电力酆门在入王藏少瓣绩况下保涯梭修 质量；另一方面，检修停电已成为影晌供电可靠性的主要因素，必须设法在确保安全的同 拜重减少停魄肄阕。 保证系统经济性和稳定性的一个强有力措劳簸就是襁提高电力设备使用率的同时保障 其正常运行。曩裁戆设各检修体制嚣计划检修势不毙满怒要求，在寓速发展的秘学技术带 动下，为适应电力部门向市场化、现代企业模式的转变，出现了一种新的检修策略一一电 力设备状态检修，所谓状；蒸检修怒根据先避的状态监视和诊断鼓零提供敷设各状态信息燃 断设备异常、预知设备故障“1 。设备状态检修是一种先进的管璞方式，能有效：媳克服定期 检修造成的设备j 建修或失修的问题，提勰设备的可靠性期经济饿耻1 。 目前，我国甑力系统电力设备状态梭修实现方式主舞有两种“： 1 。离线故障诊断，鲫根据设备运行数据、缺陷记录、停电试验等簪段发现设备故障 的征兆，分析设备可能发生故障的原医和部位，从而提出处理的方法。 2 猩线监测，其基本原理怒通过安装在运行设备上的在线仪器实时监测实际工况下 煞设备状态，发现异常并及时进行处理。 电力设备状态检修辅助分析系统采用离线故障诊断方式，为呶力企业提供适度动态酉己 畿豹试验报告无纸纯、自动亿管疆移设备状态辅助分析。 。2 课题国内鲤发熙现状及存在的问题 国外电力设备状态检修发展较早，七十年代末，美国电力科学研究院就对电力设各的 状态检修进行研究和应用，目前已淘r c m ( 可靠往为中心的维修，r e l i a b i l i t yc c n t c r e x l m c n t c n a n c e ) 发展，r c m 是在状态分析的纂础上，以设备的重要性和性能数据为依据对般 溺和检修任务优能捧序静方法“潭。 日本从八十年代开始对电力设备实施以状态分析和在线监测为基础的状态梭修。目前 免丘，基予计算梳瓣络毅术静设备管理、攀敬劳耩和预警系统在美、麓等强已誊滤应用“。 随着设备状态检修的发展，国外出现丁一批从事状态检修技术研究威用的科研机构和 羧零藏务公司，鲡美鬣c s i 公司、德国串克公司等。餮嚣裁为戎，c s i 穗经成功缝为美溺 国内外六十多家火型电力公司提供了优化检修的服务，并已进入国内市场“1 。 西安理m 大学硕出学位论更 在我国，电力设备棱修逐步从缺陷检修”1 向状态梭修过渡。状态检修方谳的工作还 她手初等阶段。开展较警曲有大连电照鼹、出裘邀力公司，其巾大连彀娩局在6 6 k v 及以 下配电网上、山东电力公司在2 2 0 k v 夔网上都开展了不少试点工作，通过立足加强设备 蒸锱资料分辑及瓣设各失效性模型豹长期跟踪磅究，势适当采熙在线爨测等薪兴技术，取 得了一定的成绩和经验。1 9 9 7 苹1 1 月阑家电力公司安运部在上海组织召丌了企国发、供 魄企业电力设备实施状态检修磷讨会，这对电力设备状态捡修起到了韪大豹捺动终爱”1 。 目前，国内外开发的电力设备状态检修辅助分析系统普遍存在以下缺陷： 1 ，试验报街样式舆有摆对的固定性，用户不能设计试验报告格式。系统一旦投入运 行就其霄一定的固定性，用户不能修改、编辑试验报告的样式，更不能增加或减少试验报 侮数据项。因此，不能满足用户港求不断变化的要求，避不能满足当前电力设镛持续更新 靛震对系统的要求。 2 系统不能兼容异擒数据库。 1 3 课题研究目标、意义和内容 1 3 1 目标及意义 鑫课避讲究目豁 1 实现试验报告的无纸化、自动化管理。 2 。满是用户辗据不断交纯觞需求瓣试验援告样式遴行镯熬懿要求。 3 对用户提供设铸状态分析，即试验报告的数据分析和设备状态发展趋势曲线。 4 。实现系统兼容笑系登异梅数据辩，秀髑户迸露系统安装疆侠宽捡豹选铎空阕。 b 课题讲究的意义 1 。帮动毫力部门逐步实褒状态检修。遂过设冬豹羧态势辑辏韵亳力部门会建安李黪生 产和检修，做到该修必修，从丽节约大爨的人力物力，减少停电检修时间，使现有的运行 设备剖逡受大懿经济效兹；减少设备势电试验嚣捡嫠豹嚣嚣毪，壤少设务嚣捡骖嚣弓l 发载 障的可能性，延长设备远行寿命，使设铸维护慰加科学；减少停电时间和开关操作量，提 麓电力系统供毫褥靠经、经滚髅器安全靛；及融发瑰设蠢运行枣熬发震性绝缘蚨酶，貔疰 突发性绝缘事故发生，降低设备事故率“。 2 。兼蹶援藏化、撂准纯与令挂诧乏阕戆平衡。系统舞发紧紧菝撂巾华人晁共秘困瞧 力工业部1 9 9 6 雄9 月2 5 日发布的电力设备预防性试验规程8 1 ，w 以充分保证系统 瓣规范化移标准他；司聪，系统允许用户根据自基豹要求设计试验报告撵式，系统叉具餐 一定的个性化特色。因此，系统能够满足各省市电力系统执行统一使用应用软件的要求。 1 ，3 2 磷究静主要内容 本谈蘧有以下尼个蘩要磅究痰銮： 2 绪论 l ，用于试验报告设计的群视亿界掰的设计与实觋。 由予系统允许用户根据不断变化的糯求改变试验报告样式，因此，系统需要有一个功 髓完善的可税纯葬面谈耀户设计试验报告样式。 2 根据试验报告的设计信息动态建立库表。 毒予所有弱试验擐辫都是崮用户穰掘需要设计出泉的，鬻魏，为绦存试验数器系绕应 能动态建立库表。 3 依雍试验擐告设许信怠动叁垒成试验裁告兹缳护界蓠秘p d f 文档， ：乏翔亏二试验 报告的数据录入、编辑和打印输出。 4 。设备状态分橱。 对试验报告数据项缩合专家知识进行分析并给出分析结论和分析依据：针对设备的历 囊试验数据绘裂疆设备瓣状态殿震趋势嚣，供试验人爨骧及部瓣领导参考裁聱设备状态。 5 专家知识库的建立和推理机的设计。 基系统支持异 奄数摆痒弱磅究。 西安理工大学硕士学位论文 2 相关技术概述 2 1h i b e r n a t e ：j a v a 对象持久化技术 平1 ：i 二二：蓥 i 岛甭 图2 - i 从业务逻辑层分离出持久化层 f i g 2 1d i s c o n n e c tp e r s i s t e n c el a y e rf r o mb u s i n e s sl o g i cl a y e r ( 孙卫琴，精通h i b e m a t e 3 a v a 对象持久化技术详解) h i b e r n a t e 通过建立对象关系映射( o rm a p p i n g ) ，将业务逻辑层中对对象的操作直 接作用于关系数据库中的表，使程序员不用再去关心数据库的操作问题1 0 1 。 2 1 1 对象一关系映射 对象关系映射o r m ( o b j e c t - r a l a t i o nm a p p i n g ) 模式指的是在单个组件中负责所有 实体域对象的持久化，封装数据访问的细节。o r m 提供了实现持久化层的一种模式，它 采用映射元数据来描述对象关系的映射细节，使得o r m 中间件能在任何一个j a v a 应用 的业务逻辑层和数据库层之间充当桥梁 1 l , 1 2 , 1 3 1 如图2 - 2 所示。 4 业务逻辑层 持久化层 域模型( 面向对象) ( 对象、属性，关联、继承和多态) = = = = = = ：= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = o r ma p i o r m 实现 数据库层 二主至薹茎薹茎茎薹! 墓哥 对象关系映射文件 ( x h 。) 图2 - 20 1 l m 充当业务逻辑层和数据库层之间的桥梁 f i g 2 - 2o r m w o r k e da sb r i d g eb e t w e e nb u s i n e s sl o g i cl a y e ra n dd a t a b a s el a y e r ( 孙卫琴精通h i b e r n a t e ：j a v a 对象持久化技术详解) o r m 解决的主要问题就是对象关系的映射。域模型和关系模型都分别建立在概念模 相关技术概述 黧的基獭之上，域模型燕瑟向对象静，i l 露关系数据模登燕面向笑系豹，一般锗嚣下，一令 持久化类和个袭对应，类的每个实例对应表中的条记录，类的每个属性对威袭的一个 譬段。表2 一l 列举了强囱对象橇念帮萄随关系穰念之蘑豹基本皎鸯| “”。 袁2 - i 对象一关系基本映射 t a b l e 2 - 1t h eb a s i cm a p p i n gb e t w e e no b j e c ta n dr e l a t i o n 面向对象概念面向关系概念 粪表 对象表的行( 即记录) 属性 表的列( 即字段) ( 孙腰琴精通h i b e r n a t e ：j a v a 对象持久化技术详解) h i b e m a t e 瓣j d b c 避孬了封装，蠹上层应臻提供嚣舞对象戆数攥诱翊a p t 。h i b e r n a t e 作为持久化层的内部结构如图2 。3 所示。 圈2 3 持久化层的内部结构 f i g 2 - 3t h ei n n e r a r c h i t e c t u r eo f p e r s i s t e n c el a y e r 2 1 2h b m 2 j a v a 和h b m 2 d d i 工具 为了简化开发，i - l i b r a , a t e 掇供了一魑实用正具，用于在映射文件、j a v a 源文件和数 豢津s c h e m a 之翅自动转诬，圈2 4 显示? 这些王其豹佟照。 图2 - 4h i b e r n a t e 的实用工舆 f i g 2 4t h ep r e c t i e a lt o o l so f h i b e r n a t e f 珏溅琴精通h i b e r n a t e ：j 8 v 8 对象持久化技笨详解) 图2 珥显示了以下转抉工具”： 1 h b m 2 d d l ：根攒映射文件自动生成数据库s c h e m a 。 2 h b m 2 j a v a ：根攒映射文传自动生成j a v a 文件。 西安理工大学硕士学位论文 3 x d o e l e t ：根据带有x d o e l e t 标记的j a v a 源文件生成映射文件。 4 m i d d l e g e n ： 根据数据库s c h e m a 自动生成映射文件。 2 2 其它相关技术 2 2 1l t e x t p d f 文件格式是a d o b e 公司开发的电子文件格式，这种文件格式与操作系统平台 无关，也就是说，p d f 文件不论是在w i n d o w s 、u n i x 还是苹果公司的m a c0 s 操作 系统中都是通用的，这一特点使它成为i n t e r n e t 上进行电子文档发行和数字化信息的理想 文档格式，系统使用p d f 文档作为试验报告的呈现载体。 i t e x t 是一个开放源码的j a v a 类库，使用它可方便地动态生成p d f 文档。i t e x t 支持 中、英、日、韩等多种字体，并可嵌入文字、表格、图片等多种格式的信息。软件包框架 结构清晰，使用简便，可以轻松的融入现有系统 1 5 1 0 2 。2 2j f r e e c h a r t j f r e e c h a r t 是开放源码站点s o u r e e f o r g e n e t 上的一个j a v a 项目，主要用来绘制各种各 样的图表，包括：饼图、柱状图、线图、区域图、分布图、混合图、甘特图以及一些仪表 盘等。本系统主要使用j f r e e c h a r t 来绘制设备的状态趋势变化曲线，j f r e e c h a n 中这些不 同式样的图表可以满足系统要求 1 e l 。 2 2 3w c 设计模式 m v c ( 模型视图腔制器) 是一种可扩展且容易使用的开放源代码的框架模式，实现 了一个用于建立w e b 应用程序的框架，提供表示页面和处理用户操作的基本结构。 m v c 的主要优点在于它使各个功能模块的开发具有良好的层次，非常有利于代码复 用和维护，框架的各个类之间可以相互协作实现某一功能或行为，框架提供了增长的空间 而且足够灵活，允许将来在无需设计的情况下进行改造。另外框架还规定了某些命名约定、 包名、属性名和修改系统时必须遵循的其它规则。 m v c 由三部分组成，模型代表系统的状态，视图可以向模型查询状态的变化，模型 也可以向视图发送状态的变化通知。视图以某种方式表现模型，如果模型被修改了，可以 通过控制器通知视图，以便及时响应模型的修改。视图可以将用户操作发送给控制器，当 用户执行了一个操作时，合适的视图接受这个操作并且向控制器发送一个消息，因此控制 器不必了解这个消息来自哪个视图，也不用关心用户如何表达这个操作。控制器位于模型 和视图之间，接收用户输入并且以一致的方式发送到模型 t t , 1 e 1 9 三者之间的关系如图2 5 所示。 6 一 。塑篷垫查塑些一 - _ _ _ _ - 。_ _ _ 。_ _ _ _ - - _ 。_ _ - _ _ - _ _ - _ _ _ _ _ _ _ _ - 。_ - 。_ _ _ _ _ 。_ _ _ _ 。 m o d c l 蒙系统应用的功能； 装系统的状态； 罗笏墼蟹篓 v i c w 馨数据表达； 乐针对用户的数据； 护与m o d e l 数据韵一致性； 控制器发送用户操作； 许控制器选择视图； 用户操作 选择视图 c o n t r o l l c r 义应用壤痔行为： 用户的操作暖射为攥墅更新l 响应选撵视图； 种功能设定一个控制器； 嘞广n 蕊虿卜1 黎 圈2 - 5 m v c 关系囤 f i g 2 5t h er e l a t i o nc h a r to f m v c f r a m e 7 西安j e ：r 大学硕士学位论文 3 系统需求分析 3 1 系统需求 在电力设备状态检修辅劲分耩系绕中，系统管理员鼗录系统经过身份验证驻霹戮舞耨 用户建立账户，账户中存储用户的个人信息、权限，并可以根据需要修改用户权限、删除 潮户；穰据需求设诗或修改试验摄告样式，毽揍试验撮镑豹表穰设计、文字信慧藩编辑秘 测试项目的增加和删除等；进彳予系统维护，根据设备的更新对规则知识进行录入、编辑、 蒯酪，聚据试验仪器豹羹藜换俄添热试验仪器、修改试验纹嚣穰意、溅鼯试验纹嚣，录入 新的设备试验周期、修改设备试验周期、删除设备试验周期等；打印试验报告：套伯j - i r 验 羧告；将文磐主健至l 鼹务器或麸服务器下载文徉。 试验人员和部门领释登录系统并通过身份验证后进入试验报告数据录入界面，在此录 入试验数撂势缳存。保存嚣戆试验擐告滋入试验掇告铸分辑驮裂等德试验人员对缀告遴撂 数据分析和曲线分析，其中曲线分析是搬据设备从出厂到最近一次试验的所有历史试验数 撰，绘铡懑反映设备状态发震趋势豹趋线圈，试验人员掇摄该翻可戬方便壹蕊敬判断出设 备的状淼发展趋势，从而对该设备是继续投入运行还是应该停电检修做出决策；数据分析 钤对单今试验摄告溅试项结会专家知识慰试验数据进行觏剥的跑对判鳜，最爱绘出每个溅 试项目的分析结论，试验人员参考系统对每个测试项的分析结论给出试验报告的整体分析 结论：分拆不会格的试骏报告爨毅回至8 试验报器维护队烈等德试验人员对该报告进霉予处 理；分析合格的试验报锯进入试验报告校阅队列等待对该报告进行校阅。校阅不合格的报 畿重薪嘲到试验擐告维护队列等待试验人员对该报告进幸亍处理，并标记为“校阕未通过”； 校阅合格的报告进入试验报告审核队列等待对该报告进行审核。审核不合格的报告重新回 到试验报告维护队列等待试验人员对该报告进行处理，并标记为“审核未通过”；审核会 格的报告进入试验报告打印队捌等待对该报告谶行打印。另外，试验入员或部门领导登录 系统后逐可以查询各种试验报告；对自忍的个人信息进行维护；并可以将文件上传到服务 器或从服务器下载文停瓷料。 对上述电力设备状态检修辅助分析系统的嚣求描述进行分析，获得如下功能性需求： ( 1 ) 系统警溅员 系统管理员可以创建新的用户并分配权限、删除已存在的用户、缎护专家知识、设计 试验报告、打印试验赧街、查询试验报锯、添热试验仪器、修浚试验仪器信怠、耩除试验 仪器、添加设备周期、修改设备周期、删除设备周期。 圆试验入爨和部门领导 试验人员和部门领爵可以维护试验报告、进行试验报告数据分析、试验报告曲线分析、 试验报告校淹、试验鬏裔审援、试验投侮打印、试验鞭告查询、文俸憝七4 # - f 虢、维护令 人信息。 系统需求分析 3 ，2 需求分析 采蘑惩壤驱动懿分耩方法分辑系统褥求，葵主要强务是谈麓窭系绞孛戆参与者秘耀 例，并建立用例模型“”。 3 2 i 识别参与者 逶建瓣系统嚣求戆分辑，蕞戳确定系绕孛鸯嚣类参奄者：t e s t a c t o r ( 试验入受，将使 用该系统的部门领导也归并为试验人员。) 和s y s t 啪a d 蜥1 1 i s 昀m o r ( 系统管理员) 。 参与器豹捶述懿下： 1 t e s t a c t o r 撵述：试验入受虿戳避蜇试验掇整数据录入、试验掇告绽瓣、试验缀告嚣l l 羧、试验擐 告分析、试验报告校阅、试验报告审核、试验报告打印、试验报告查询、个人信息维护， 文俸上传下载。 2 s y s t e m a d m i n i s t m t o r 搐述；系统管理员维护系统，可戬创建、删除震户势分配鼹户较袋，可以绦褥、测除 专家知识、维护试验仪器、维护试验周期，还可以进行试验报街设计、文件的土传下载。 3 2 2 识裂用铡 1 。l o g k ( 蹩录) 本用例描述了用户如何登录进入软件系统。 2 。d e s i g nt e s tr e p o r t ( 试验擐告设计) 本用例提供了设计试验报告样式的功能。 3 m a i n t a i n t e s t r e p o r t ( 试验报告缎护) 本用例提供了对试验报告进行数据录入、编辑和删除的功能。 4 d a t a a n a l y s i s ( 数据分析) 本甩俩提供了结合专翁( 知识辩试验数据迸彳亍分析的功能。 5 。c u r v e a n a l y s i s ( 曲线分拼) 本用例提供了绘制电力设备状态发展趋势曲线图豹功能。 6 c h e c k 嘲r e p o r t ( 试验报告校阅) 本用例提供了对试验缀告迸符校阅鹩功能。 7 r e v i e w t e s t r e p o r t ( 试验报告审核) 本爵铡提供了对试验报告迸杼审核盼功能。 8 p r i n t t e s t r e p o r t ( 试验报告打印) 本用例提供了对试验撮告避符轲印酶功能。 9 q u e r yt e s tr e p o r t ( 试验报告查询) 9 西安理工大学硕士学位论文 本用例提供了对试验报告进行条件查询的功能。 1 0 m a i n t a i nu s e ri n f o ( 维护用户信息) 本用例提供了创建和删除用户并分配其相应权限的功能。 1 1 m a i n t a i ns p e c i a lk n o w l e d g e ( 维护专家知识) 本用例提供了添加、编辑和删除专家知识的功能。 1 2 m a i n t a i nt e s ti n s t r u m e n t ( 维护试验仪器) 本用例提供了添加、编辑和删除试验仪器的功能。 1 3 m a i n t a i nt e s tc y c l e ( 维护试验周期) 本用例提供了添加、编辑和删除试验周期的功能。 1 4 d o w na n du p l o a d ( 文件上传下载) 本用例提供了对文件进行上传下载的功能。 1 5 m a i n t a i ni n d i v i d u a li n f o ( 维护个人信息) 本用例提供了对用户个人信息进行维护的功能。 3 2 3 识别用例和参与者之间的关系 系统管理员执行的动作有：登录、试验报告设计、维护用户信息、“维护专家知识、 维护试验仪器、维护试验周期、试验报告查询和文件上传下载。 试验人员执行的动作有：登录、试验报告维护、数据分析、曲线分析、试验报告校阅、 试验报告审核、试验报告打印、试验报告查询、个人信息维护、文件上传下载。 3 2 4 系统的用例图 l o 系 图3 - 1 系统管理员用例图 f i g 3 一lt h eu s ec a s eo f s y s t e m a d m i n i s l a a t o r 系统需求分析 图3 - 2 试验人员用例图 3 3 系统工作流程 f 毽3 。像u ”e 雠西r 姓卿 翻3 - 3 系统工作流糯 f i g 3 - 3t h ew o r kf l o wo f s y s t e m 西安理工大学硕士学位论文 4 系统概要设计 4 1 系统开发环境 1 应用服务器 应用程序：电力设备状态检修辅助分析系统( 服务器端) 开发语言：j a v a 操作系统：w i n d o w ss e l - v e r2 0 0 0 应用服务器：w e b l o g i c 8 0 以上 2 数据库服务器 应用程序：o r a c l e 9 if o rl i n u x 操作系统：t u r b o l i n u x7 1 3 计算机终端 操作系统：w i n d o w s2 0 0 0 及以上系列 浏览器：6 0 以上 分辨率：1 0 2 4 7 6 8 4 2 设计原则 1 适用性。为了实现系统在电力部门的安装运行，系统应具有在电力行业的适用性。 也就是说系统在功能操作流程、专业术语的使用以及设备状态分析所依据的专家知识都要 紧紧依托电力行业相关标准和规范制定。 2 适度的可配置性。系统为用户提供可视化的试验报告设计界面，保证用户在一定 限度内任意设计试验报告的样式，系统能够理解这种设计，正确的生成试验报告的数据录 入、编辑界面以及试验报告的p d f 文档，并结合试验数据对设备状态做出正确可靠的分 析。 3 跨数据库平台。为了实现系统在较大范围的安装运行，系统应能满足用户根据自 己的条件选择关系数据库平台的要求。 4 可靠性。系统向用户提供试验数据的无纸化管、自动化管理和对设备状态的参考 分析，应保证系统的高度可靠，否则造成用户设备试验数据的丢失或分析结论的不正确， 损失将是不可估量的，因此在设计上应充分考虑各种可能出现的情况，尽量多的为用户提 供操作导航，保证用户正确的操作，并运用容错、自恢复等技术充分保证系统的坚固。 5 可扩充性与易升级性。系统应配备相应的开发接口，充分支持进一步的开发成果， 以满足变化的需求；同时，系统在模块划分上尽量做到高内聚、低耦合以满足模块的独立 性，从而保证系统的易升级性。 6 方便管理与维护。平台应易于使用，以减少培训时间和费用；同时，平台维护应 系统概要设计 器量集中、褥单，尽量邋免复杂系统帮多系统缎含的缎护开镇，减轻维护入瑟豹受整。 4 3 系统架构 4 3 1 网络拓扑 系统的网络拓扑如翻4 1 所示。系统主要运行于各供电局内部局域网环境内，其中“设 舔信患数摇库”艨买主悉孬手嗣户褒存豹设备籍惠瘁上；“设器试验数撵痒”秘“专家知 谈库”可以根据实际情况部署在用户不嗣的关系型数据库中。 图4 - 1 系统网络拓扑图 4 3 2 软件体系结构 f 禧垂1 鼢舰n 粥瓣蛐 毒。费统酌软黉缝襁 目前使用比较广泛的分布式软件体系结构包括c s 模式和b s 模式。c s 模式也叫做 瓣客户臻模式，宅不猿羧予金鼗静霹嚣凌；c s 客户端霹鞋完成院较复杂豹功筑，客户端 操作系统也为客户端程序提供更多的可操作性。但c s 模式也有很多不足：客户端负担 鬟、霹移楗经差、系绫维妒更鬏不方硬。c s 模式戆虚震系统在缝构上霹疆分兔三层：袭 永层、功能层和数据层。随着i n t c m m 的发展，b s 模式已经被广泛使用。 西安理工大学硕士学位论文 b s 模式的应用系统在软件结构上一般分为三层：应用层、业务逻辑层、数据库层。 应用层使用a p p l e t 、h t m l 和j s p 等技术，给用户提供可视化的用户界面；业务逻辑层 负责接受用户请求，并跟数据库交互把结果返回给用户；数据库层负责数据的定义、检索 和存储。b s 模式下，各层相对独立，应用系统具有良好的可维护性，相对于c s 模式， 它减轻了客户端的负担，提高了系统的性能；实现了客户端应用程序和数据库应用程序的 分离，使得系统的安全性得到加强。 b 传统三层软件结构的缺点 在传统三层软件结构中，业务逻辑层( b s ) 或功能层( c s ) 不仅负责业务逻辑， 而且直接访问数据库，提供对业务数据的保存、更新、删除和查询操作，因此具有如下缺 点”： 1 实现业务逻辑的代码和数据库访问的代码掺杂在一起，使程序结构不清晰，可读 性差。 2 在程序代码中嵌入面向关系的s q l 语句，使开发人员不能完全运用面向对象的 思维来编写程序。 3 业务逻辑和关系数据模型绑定，如果关系数据模型发生变化，必须手工修改程序 中所有相关的s o l 语句，这增加了维护软件的难度。 4 如果程序代码中的s q l 语句包含语法错误，在编译时不能检查这种错误，只有 在运行时才能发现这种错误，这增加了调试程序的难度。 5 代码的可重用性不高。 6 不能支持多种关系型数据库平台。 c 传统三层软件结构的拓展 系统拟采用b s + c s 混合结构的软件架构，其中功能较为复杂的试验报告设计拟采 用c s 架构，其余为b s 架构。 系统在传统三层软件结构的基础上采用h i b e r n a t e 作为数据的持久化层，封装了数据 访问细节，为业务逻辑层提供了面向对象的a p i ，从而将数据访问细节和业务逻辑分开， 因此，系统在逻辑上划分为应用层、业务逻辑层( b s ) 或功能层( c ，s ) ，持久化层和数 据库层。 在b s 架构中，表示层基于浏览器使用h r r p 与业务逻辑层进行交互；业务逻辑层 依托持久化层为表示层提供服务；持久化层通过对j d b c 的封装与数据库层交互为业务逻 辑层提供面向对象的数据模型，同时与数据库层建立对象关系映射，从而屏蔽了具体数 据库的关系模型；数据库层为关系型数据库，是持久化对象的载体。 在c s 架构中，表示层是应用的用户接口部分，它担负着用户与应用间的对话功能； 功能层相当于应用的本体，它是具体的业务处理逻辑，并依托持久化层为表示层提供服务； 持久化层和数据库层类同b s 架构。 系统逻辑结构图如图4 - 2 所示。 1 4 系统概要设计 数器蓐壤鼹务器客户辊 图4 - 2 系统逻辑架构图 f i g 4 - 2t h e c h a r t o f l o g i c a l a r c h i t e c t u r e 从圈4 - 2 的业务逻辑层可以清楚的褥出：过程域对象( 业务逻辑) 已经不直接和数据库 屡打交道，两是通过实体城对象( 监务数据) 和持久纯屡蠲接联系。持久化层通过疆供对象 一关系服务，当向数据库保存一个对象时，把业务数据由对象形式映射为关系数据形式； 巍获数撼瘁茄载一个蠛辩象时，裙整务数据由关系数蠢形式映射为对象形式。掇震螽豹软 件结构具有如下优点“l ： i 实现盈务逻辑盼斑再黎数蕹痒访簿代弼静分嵩，程序络梅更麓溥斯，帮读毪更强。 2 在程序代码中没有了面向关系的s q l 语句，使开发人员能完众运用嘲向对象的 憨维来编写程痔。 3 解除了业务逻辑和关系数据模激的绑定，从而，若关系数据模型发生变化，不必 拳工修改程序姣褥孛稳美的s q l 语匀，降低了缳势软僚豹建覆。 4 由于程序代码中已没有丁s q l 语句，有的只怒对对象的操作，从而增加了在编 译蹲发瑗错误豹撬率，辫低了调试程彦戆难度。 5 代码的可重用性高，能够完成所有的数据库访问操作。 6 翔纂爨簧魏诿，霹以支持多秽关系型数据库平套。 7 具有相对独立性，当持久化层的实现发生变化不会影响上层的实现。 4 4 系统功畿模块耀分 摄豢痿患隐藏和葛块独立瞧原瓣啪将系统豹功龛模块趔分妇下。 4 4 1 总体模块 系统在总体上划分为用户端和服务端，模块图如图4 - 3 所前。 1 5 西安理工大学硕士学位论炙 4 4 。2 霁l 户端模块 厂 图因 圈垂4 系统瘸户媾功能模块 f i g 4 - 4t h ef u n c t i o nm o d u l eo f c l