基于SVG的风电场SCADA系统Web客户端的设计与实现

摘要

SCADA系统，即数据采集和监视控制系统，目前广泛运用于电力系统中。随着传统SCADA系统升级维护困难、系统扩展性差等问题的逐渐暴露，以及Web技术的不断发展，SCADA系统Web化的趋势也越来越明显。为此，本文设计与实现了一个基于SVG的风电场SCADA系统Web客户端，通过jQuery/Ajax实现监控画面的实时性以及通过配置SVG实现监控画面的组态（可配置）性。论文的主要工作包括:
　　在对国内外SCADA系统Web化现状及常见SCADA系统Web化解决方案研究分析的基础上，指出了现有SCADA系统Web化解决方案的不足，以及SCADA系统Web化时需要注意的两个关键问题。一是动态实时数据的刷新问题，二是组态监控画面的显示问题。
　　结合jQuery/Ajax、SVG和REST Web服务等Web开发技术，对风电场SCADA系统的Web客户端监控画面进行了实现。利用REST Web服务对外提供数据服务接口，满足了SCADA系统信息共享需求。在监控画面模块中主要包括风场拓扑图页面、风机列表控件、单风机页面、绩效控件等。通过jQuery/Ajax实现画面的实时性，通过画面编辑与配置SVG来实现组态画面显示的可配置性。
　　结合工程画面配置的需要以及减小开支的原则，设计和实现工程画面快速部署。即避免每生产一个SVG文件都要重复编辑和导出SVG。这样在成功部署一个风场后就不需要投入资源到后续风场的画面编辑上面。本文设计了一个带参画面的解决方案省去重复配置开销，从而达到工程画面快速部署的目标。
　　此Web客户端监控画面模块以及工程画面快速部署功能已在风电场SCADA监控系统中部署并得到了成功应用。应用效果表明，该Web客户端为SCADA远程监控和信息共享提供了一种有效的解决方案。

目录

声明

摘要

缩略词清单

第1章 绪论

1．1 研究背景和意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 SCADA系统发展现状

1．2．2 组态软件发展及动态

1．2．3 国内外组态画面发布的解决方案

1．3 研究内容和目标

1．4 研究方法和主要思路

1．5 本文内容的组织结构

第2章 基于SVG的SCADA Web客户端相关技术概述

2．1 SCADA系统架构

2．1．1 C／S结构

2．1．2 B／S结构

2．2 SVG技术

2．3 jQuery框架

2．3．1 jQuery基本功能及特点

2．3．2 jQuery Ajax

2．4 RESTful Web Services

2．4．1 REST简介

2．4．2 RESTful Web Services的优势

2．5 HTML5技术

2．6 本章小结

第3章 基于SVG的SCADA Web客户端整体分析与设计

3．1 Web客户端需求分析

3．1．1 主要功能及业务分析

3．1．2 非功能性需求分析

3．2 Web客户端总体设计

3．2．1 客户端功能模块设计

3．2．2 客户端逻辑架构设计

3．2．3 组态监控画面分层模型设计

3．2．4 客户端接口设计

3．2．5 客户端界面设计

3．3 本章小结

第4章 基于SVG的SCADA Web客户端详细设计

4．1 监控画面详细设计

4．1．1 组态画面编辑

4．1．2 组态画面显示

4．1．3 风机图标和数据列表

4．1．4 风场拓扑图

4．1．5 单风机页面

4．1．6 绩效控件

4．2 工程画面快速部署详细设计

4．2．1 设计方案

4．2．2 参数的命名方法

4．2．3 关联动态数据

4．2．4 切换画面的配置

4．2．5 动态传参设置

4．3 本章小结

第5章 基于SVG的SCADA Web客户端实现展示及功能测试

5．1 开发环境

5．1．1 开发平台

5．1．2 开发环境搭建

5．1．3 工程目录结构

5．1．4 文件配置

5．2 监控画面模块实现展示

5．2．1 SVG监控画面导出实现展示

5．2．2 工程画面快速部署实现展示

5．2．3 风机数据列表实现展示

5．2．4 风场拓扑图与单风机画面实现展示

5．2．5 绩效控件实现展示

5．3 系统测试

5．3．1 风机数据列表功能测试

5．3．2 风机数据列表性能测试

5．4 本章小结

第6章 总结和展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献