1.1 项目背景和意义
受工业排放物以及自然扬尘等空气污染,大风、雷电、暴雨暴雪等自然灾害以及人为灾难，近年来特别是近几年在我国频频肆虐，高压输电线路绝缘子污闪、风偏闪络、导线舞动、电线覆冰等现象时有发生,往往会引起严重事故，严重地威胁我国架空输电线路的安全运行[1]。高压输电线路大部分运行在户外郊区，高压输电线路涉及面积大，所处的地理境况、气候状况变化复杂[3]。传统的人工巡检方式不能确保精确结果,而且需要花费大量人力财力和物力，同时也不能做到实时在线监测,效率不高，不可能实时发觉高压输电线路上存在的安全隐患[4]。系统采用传感器、2G/3G/4G 等无线通信、GIS、ZigBee、MySQL 数据库和WEB 开发等技术。内存数据服务基于共享内存设计的独立的数据体系结构，可满足实时监控和实时故障预警的高速数据处理要求。WEB Service 数据服务提供平台独立和松耦合的 WEB 的应用程序数据接口，使用的 XML 标准描述和配置，可满足分布式的移动监控、集中监控、故障预警和故障分析需要。充分利用现有电网资源，快速提高高压输电线路输送能力，降低输电成本（增容系统）,改善高压输电线路运行条件，充分施展目前的高压输电线路的效能，抬高电力系统稳定水平，推进智能电网的发展和互联，实现状态评判、故障判断、状态监测和危害报警[4]，实现对高压输电线路运转状况的可控制、能控制和在线监控。
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1.2 国内外研究现状
国际上的状态检修技术的研究与实践应用方面已经获取了很大的成果[3]。美国是最先开展在线监测系统工作的国家，日本从 20 世纪 80 年代开始对电力设备实施在线监测工作。欧洲很多国家也采用在线监测技术提升输电线路的状态检修工作[4]。目前，国家电网公司开展的状态检修工作还处于初级阶段[5]。随着互联网的飞速发展，输电线路在线监测技术的发展也非常迅速。早期开发的产品在不同程度存在数据失真、稳定性差、维护工作困难等技术问题。高压输电线路在线监测系统是指安装在高压输电线路上的设备，实时地采集线路设备运行状态的参数值，并及时上传至服务器监控中心，根据数据分析输电线路的运行状态，预测数据发展趋势，发出预警信息，以减少险情和损失。在线监测技术是输电线路检修的一个重要手段，可以给输电线路的运行安全提供有效保障。在线监测技术采集参数包括输电线路设备运行参数和输电线路设备周围地理环境的运行参数。系统针对不良情况实时反馈给工作人员，方便检修人员对设备运行情况的准确信息进行查阅。在没有计算机技术之前，检修人员通过人工的方式（电话或日志报告）记录设备现场的勘查结果。在线监测技术的稳定性和远程维护技术，减少了电力公司的维护成本和巡检人员的工作量，也实现了在线监测技术的利用价值。越来越多的电力企业使用输电线路在线监测技术。一次巡检的过程可能要沿着高压线路进行几个地区的跋涉，车辆和人员等人力和物资的花费成本支出也需要企业付出不小的代价。相关部门应该加强巡检人员和调度相关人员的系统培训工作，更快的熟悉系统运行，充分发挥高压输电线路在线监测系统的功能，使电力系统更加稳定运行，实现未来电力系统监控工作的智能化目标。
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2 关键技术
2.1 JFinal+MVC
JFinal 是基于 JAVA 面向对象编程语言的 WEB 极速开发框架，其中心设计目的是开发快速、编码量少、容易上手、功能强大、轻量级、易扩充、REST(Representational State Transfer 表述性状态转移)。在具有 Java 面向对象编程语言全部优点的同时再拥有 ruby、python、php 等脚本语言的开发速度。JFinal 的特点有：1. JFinal 基于 MVC 架构，设计精巧，使用简单。2. 遵循 COC 原则，零配置，无 XML；独创 Db + Record 模式，灵活便利。3. ActiveRecord 支持，使数据库开发极致快速；Plugin 体系结构，扩展性强。4. 多视图支持，支持 FreeMarker、JSP、Velocity。5. 强大的 Validator 后端校验功能。6. 功能齐全，拥有 struts2 的绝大部分功能。7. 体积小仅 339K，且无第三方依赖等主要特点。越来越多的个人开发者和公司使用 JFinal 极速 web 开发框架，在常见的系统、网站和游戏服务器项目中取得了成功，相信使用 JFinal 极速 web 开发框架的发展会越来越好。
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2.2 JavaScript API 与 QUI
JavaScript API 是百度地图开放平台提供给 WEB 开发用户的 API 应用程序编程接口，有助于在 WEB 网站中建立功能丰富、强交互性的电子地图，支持个人计算机 PC 和移动计算机应用程序 APP 端基于浏览器的电子地图应用开发，且支持 HTML5 新特性的电子地图应用开发。2.0 版本首家支持 Https 服务。JavaScript API 功能包括：基本地图功能；地图控件展示功能；覆盖物功能；工具类功能；定位功能；右键菜单功能；鼠标交互功能；图层功能；本地搜索功能；公交检索；驾车检索；步行导航；逆/地理编码；个性化数据展示功能等。JavaScript API面向的读者是有一定JS编程经验，了解面向对象概念的读者。坐标转换标准为:WGS-84、GCJ-02 标准。Map 是 JavaScript API 核心类，实例化百度地图。表示一个指定经度和纬度的地理坐标点用 Point 类。QUI 网页界面集成框架是一套完整的 BS 模式系统界面，适合用于自动化办公、电子政务和 RIA 应用等系统的开发中。QUI 网页界面集成框架可以帮助程序员减少页面设计的工作量，提高开发效率。可快速构件美观、主题统一的 WEB 系统。组件使用方式极大简化和一致性，有丰富的组件接口，详细的用户手册，全面支持 JSON 数据，获取后台 JAVA程序传递的数据方式多样，所有组件支持动态渲染创建，动态改变属性，丰富全面的导航形式，美观、丰富的皮肤样式，皮肤机制，兼容主流的所有浏览器。软件主要特点有：支持多种导航结构的主页；包含了各种常用的内容页面模板；对网页原有组件进行改进；新增非常多的实用组件和特效；包含完备的CSS 样式库；非常丰富的皮肤样式；完美的浏览器兼容性；提供组件与特效的分离版本。
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3 系统需求分析..........9
3.1 项目目标....9
3.2 对功能的规定......9
3.2.1 系统功能概述............ 9
3.2.2 协议约定............11
3.2.3 具体功能概述........12
4 系统概要设计............22
4.1 物理拓扑图....22
4.2 系统架构...... 23
4.3 系统模块结构............24
4.4 数据库概要设计......27
5 系统详细设计与实现....28
5.1 数据库设计....28
5.2 功能模块设计............33
5.3 系统展示...... 47
5 系统详细设计与实现
5.1 数据库设计
高压输电线路在线监测系统的数据库设计阶段，建立了 22 张表，两个视图，四个函数，五个存储过程，两个触发器。视图：1. Sensorview：传感器视图由监测点、安装位置、数据、参数、参数单位、参数报警值和发送服务器组成。Treenodeview：节点树视图包括三层级结构，第一层为系统上的所有高压输电线路，第二层为线路上对应的所有杆塔，第三层为杆塔上对应的所有传感器节点。函数：changeDate、changeDatetoDay、changeDate、changeDatetoDay、changeDatetoMinute、changeIP。存储过程：init_currenttime_alarm_sensordata、init_currenttime_sensordata、init_realdata、init_treenode、searchmaxmin。数据库主要表为：1. 传感器表：自增主键 ID，源地址，组属地址，塔高，卫星数量，杆塔 ID，输电线路的三相电，顺序，删除标志，限幅配置 ID，发送服务器配置 ID。2. 传感器数据表：自增主键 ID，源地址，组属地址，纬度，经度，北纬/南纬，东经/西经，采样时间，数据项一，数据项二，数据项三，数据项四，心跳标志。3. 杆塔表：自增主键 ID，杆塔名称，纬度，经度，北纬/南纬，东经/西经。4. 线路表：自增主键 ID，线路的名称。5. 传感器杆塔关联表：自增主键 ID，配对时间，传感器 ID，杆塔 ID。6. 杆塔线路关联表：自增主键 ID，序号，杆塔 ID，线路 ID。7. 限幅配置表：自增主键 ID，数据项 1 限幅绝对值，数据项 2 限幅绝对值，数据项 3 限幅绝对值，数据项 4 限幅绝对值。8. 发送服务器配置表：自增主键 ID，服务器 IP 地址，服务器端口号。9. 传感器数据参数配置表：自增主键 ID，参数 1，参数 2，参数 3，参数 4，参数 1 单位，参数 2 单位，参数 3 单位，参数 4 单位，删除标志。
总结
本文设计和实现了高压输电线路在线监测系统，系统采用了传感器技术和GPS 技术，通过温度、弧垂两种传感器技术，综合利用监控数据，实现了高压输电线路的各种参数的区域监测功能。系统的软件架构采用 JFinal+MVC 的设计，开发快速、编码量少、容易上手、功能强大、轻量级、易扩充、REST。系统包括数据查询分系统和数据库配置分系统。数
