[發明專利]基于樹莓派和Java語言的變電站二次屏柜溫濕度監測系統

在審

• 申請號: 201610193521.2
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105758458A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 郭亮;孫旻;潘本仁;王冠南;桂小智;何昊;林楠
• 申請（專利權）人: 國網江西省電力科學研究院;國家電網公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;H04L29/06;H04L29/12;G08C17/02;G06F3/0484;G06F3/0488;G06F9/44;H04W84/12
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

1.一種基于樹莓派和Java語言的變電站二次屏柜溫濕度監測系統，包括計算機客戶端、樹莓派服務器、溫濕度測量模塊、局域網和Java控制程序，

其特征在于，所述系統以計算機客戶端作為監測顯示系統，通過局域網與多個布置在二次屏柜中的樹莓派連接通訊，樹莓派通過通用I/O口與溫濕度模塊相連，每個樹莓派可以連接多個模塊；樹莓派服務器與和PC客戶端之間采用TCP/IP協議通訊，而樹莓派與溫濕度測量模塊則直接通過通用I/O口通訊；

所述客戶端由安裝了Java語言運行平臺的計算機充當，操作系統為Windows系統，所述樹莓派服務器是一個樹莓派充當，所述樹莓派安裝其默認的Linux操作系統Raspbian，所述操作系統自帶Java語言平臺，客戶端和樹莓派服務器之間通過局域網連接，它們之間的通訊通過TCP/IP協議，使用在客戶端和樹莓派系統中分別編寫的網絡接口程序，通過兩側的Java程序實現數據交換和傳輸；

所述樹莓派服務器本身還可各自連接現場顯示器，用以查看服務器狀態，在故障時還可進行維護，平時運行時則可不連顯示器，通過輸入IP客戶端遠程查看各樹莓派服務器狀態。

2.根據權利要求1所述基于樹莓派和Java語言的變電站二次屏柜溫濕度監測系統，其特征在于，所述系統功能的實現包括四個主要程序模塊：控制溫濕度測量模塊、樹莓派服務器通訊模塊、客戶端通訊模塊和客戶端可視化界面模塊。

3.根據權利要求2所述基于樹莓派和Java語言的變電站二次屏柜溫濕度監測系統，其特征在于，所述系統的基本運行流程為：各樹莓派服務器程序首先啟動，開始監聽來自客戶端的請求，客戶端計算機再啟動客戶端程序，該程序包含于專門設計的可視化溫濕度監測平臺界面之中，客戶端啟動，界面也同時顯示出來，人依靠界面與系統交流，通過界面按鈕、輸入參數方式和提出測量要求后，客戶端通訊程序將測量指令傳遞給指定的樹莓派服務器，所指定的樹莓派通過服務器通訊程序獲得測量指令，樹莓派按照要求通過Python語言編程控制溫濕度測量模塊，啟動溫濕度測量模塊工作，獲得測量數據，并通過通訊程序發送給客戶端計算機，計算機隨后將數據以可視化GUI界面的形式將數據展現。

4.根據權利要求3所述基于樹莓派和Java語言的變電站二次屏柜溫濕度監測系統，其特征在于，所述樹莓派服務器上的程序包括控制溫濕度測量模塊和服務器通訊模塊兩部分；其中溫濕度測量模塊采用Python語言編程，服務器通訊程序模塊采用Java語言編程，由于整個過程緊密相聯，實際運行過程中通過Java調用Python來實現Java統一運行。

5.根據權利要求3所述基于樹莓派和Java語言的變電站二次屏柜溫濕度監測系統，其特征在于，所述計算機客戶端上的程序包括客戶端通訊模塊及客戶端可視化界面模塊兩部分，都采用Java語言編程，其中客戶端通訊模塊受可視化界面模塊程序的控制，通過界面輸入的指令來決定是否啟動客戶端通訊模塊，界面模塊程序中的指令通過人輸入或按界面上的按鈕來實現。

6.根據權利要求1所述基于樹莓派和Java語言的變電站二次屏柜溫濕度監測系統，其特征在于，所述系統具體實施如下：

一個客戶端電腦，該電腦可以使用變電站內電腦，只需在該電腦內安裝Java運行平臺；若干樹莓派，每個樹莓派裝設在需要重點監測溫濕度的屏柜中，變電站二次屏柜普遍鋪設了網線，可以直接利用備用網線接上樹莓派，每個樹莓派的I/O口上接有數個溫濕度測量模塊DHT11模塊，每個模塊有三根線，一根接樹莓派的3V電源，一根接樹莓派的GND地，一根為數據口，直接與樹莓派的GPIO口連接，二次屏柜都有220V電源，該電源可為樹莓派供電；每個樹莓派需要分配一個局域網IP地址，將每個樹莓派固定該IP地址，樹莓派本身的服務器程序也設為自動啟動，這樣樹莓派每次啟動后服務器程序便啟動，開始監聽來自客戶端的指令；客戶端Java程序編寫的GUI界面，可按照喜歡的風格確定畫面，具有IP輸入框，用于確定連接的樹莓派IP，開始測量、停止測量、退出按鈕，還有顯示數據的圖形，該圖像可以設置為動態變化的模式；一個可以自動實時準確測量多點溫濕度的監測系統便持續不斷地運行。