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攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統 的設計與實現
發布時間：2023-07-09 10:46
目錄
第一章 緒論 1
1.1課題研究背景 1
1.2國內外研究現狀 2
1.3研究思路與技術路線 4
1.4本文主要工作 5
1.5本文組織結構 6
第二章 關鍵開發技術綜述 8
2.1響應式頁面開發技術 8
2.2服務器端編程技術 9
2.3視頻采集技術 11
2.4數據庫技術 12
2.5本章小結 13
第三章 系統需求分析 14
3.1用戶需求概述 14
3.2核心業務流程梳理 15
3.2.1設備臺賬管理流程 15
3.2.2線路監測管理流程 16
3.2.3線路缺陷管理流程 17
3.2.4線路巡檢管理流程 18
3.3系統功能需求分析 19
3.3.1系統參與者 19
3.3.2參與者用例 20
3.4系統非功能需求分析 21
3.5本章小結 21
第四章 系統設計 22
4.1系統設計原則 22
4.2系統架構設計 23
4.2.1業務邏輯架構設計 23
4.2.2功能架構設計 24
4.2.3網絡拓撲結構設計 24
4.3系統詳細設計 25
4.3.1系統管理功能模塊設計 26
4.4數據庫設計 33
4.4.1概念模型設計 33
4.4.2邏輯模型設計 34
4.5本章小結 38
第五章 系統實現 39
5.1系統實現軟硬件環境 39
5.2前端交互頁面實現 40
5.3數據庫操作實現 44
5.4業務功能實現 46
5.5本章小結 49
第六章 系統測試 50
6.1測試類型與工具 50
6.2測試用例與測試情況 51
6.3測試結論 56
6.4本章小結 57
第七章 總結與展望 58
致 謝 60
參考文獻 61
第一章 緒論
1.1課題研究背景
輸電線路是基層電力企業日常工作管理的重要對象之一。輸電線路建設、運 營與維護也是基層電力企業工作能力與水平的重要體現之一。輸電線路是連接發 電企業、變電設備及終端用戶的重要通道，輸電線路所構成的輸電網絡在國民經 濟發展、人民群眾生活保障方面扮演者重要角色與地位。因此輸電線路的穩定性、 安全性與可靠性是衡量一個基層供電公司綜合服務質量與業務能力的重要指標。 隨著國內發電企業近年改革所取得的顯著成就，國內總發電量也是逐年提高，中 國經濟的高速發展，居民用電、工業用電量也在逐年提高，另外人民群眾生活質 量的提高，最終也導致了居民生活用電量的劇增。這些情況給基層電力企業輸電 線路管理工作帶來了極大的挑戰與新的機遇。如何進一步提高輸電線路管理的工 作效率與質量，保證區域范圍輸電網絡的穩定性已經成為基層電力企業所面臨的 必須考核與解決的核心問題之一。
當前我國輸電線路網絡覆蓋范圍全球第一，輸電設備與網絡復雜程度全球第 一。從海拔-150 米的吐魯番盆地，到平均海拔超過 4000米的青藏高原。哪里有工 農業生產，哪里有居民生活，哪里就需要輸電線路。地理環境的復雜性，一方面 給輸電線路建設帶來極大的挑戰與困難，另一方面也給輸電線路運營管理工作帶 來挑戰與困難。輸電線路受到自然因素影響而導致的事故在輸電線路故障中所占 比重較大。2008 年我國大范圍地區出現低溫雨雪冰凍天氣，對 19省市造成嚴重影 響，極度寒冷天氣導致大部分南方地區輸電網絡受損，造成高壓輸電線路大面積 受損，凍雨更是導致輸電線路結冰，線路承重不堪，最終線斷塔倒。尤其正值春 運期間，鐵路系統供電網絡受損嚴重，給人民群眾生活帶來極大影響，造成了重 大經濟損失。
輸電線路運行的安全穩定可靠性由所處地理位置所決定，并受自然環境所制 約。四季變換、環境突變、災害性天氣諸多原因都會影響到輸電線路及設備的運 行參數，嚴重情況直接導致工業機械設備損壞的嚴重后果，最終給國家與群眾帶 來巨大的經濟損失。因此如何實現輸電線路巡檢工作的效率與質量，創新輸電線 路管理的新思路，也是基層供電企業考慮所需解決的問題。通過創新思路、方法 可以進一步提高輸電線路管理工作質量，降低輸電線路故障帶來的損失。
本課題來源與本人實際工作單位攀枝花供電公司輸電線路管理實際業務需求。 攀枝花地處四川盆地南端與云貴高原相連，海拔落差分布較大，高山峽谷居多。 地理地貌復雜，植被種類繁多，原始森林分布較廣。受地理因素與人口因素影響， 西部范圍道路交通建設相對落后，部分地區交通極為不方便。這些因素給輸電線 路建設、運維、維護與管理帶來極大影響。另一方面也給轄區內輸電線路的檢測、 維修、故障定位與診斷帶來極大影響。這些因素嚴重制約著轄區內輸電線路巡檢 工作的效率與質量。
當前攀枝花電力公司針對轄區地理地貌特點，確定輸電線路巡檢區域劃分， 指定巡檢計劃、組織巡檢人員對轄區內輸電線路進行日常巡檢與維護管理。近些 年，公司在輸電線路巡檢設備方面投資巨大，部分區域已經開始使用無人機代替 工人執行日常巡檢任務。但是在實際作業中也暴露出使用無人機巡檢的一些問題， 主要問題包括無人機巡檢高度與無人機續航能力對線路巡檢帶來的制約。攀枝花 地區尤其是野外主要以丘陵，山地為主，所種植樹木等會對無人機飛行產生影響。 另一方面當前無人機基本續航時間在三十分鐘以內，能夠巡檢區域范圍較小。因 此無人機巡檢技術只適用于小范圍與重點區域范圍內線路重點檢查。在全轄區全 范圍使用無人機技術進行線路巡檢成本較高，困難多多。當前各轄區線路巡檢現 場主要記錄文件形式均采用紙質形式，在公司統一存儲與電子數據表格形式進行 存儲與管理。這種巡檢數據存儲與管理模式誤差率較高、效率較低，不利于應對 電線線路巡檢工作任務增加的發展趨勢。
本課題基于攀枝花供電公司傳統的輸電線路管理現狀，擬引入計算機軟件技 術、網絡通信技術、數據庫技術、傳感器技術等，設計開發基于攀枝花供電公司 輸電線路管理信息化需求的輸電線路信息管理系統。借助于輸電線路信息管理系 統開發，一方面可以對當前輸電線路管理工作內容與范圍、崗位與職責進行進一 步分析與梳理，重新優化輸電線路管理工作相關組織架構與人員配置。另一方面 以輸電線路信息管理系統信息化建設為契機，進一步對輸電線路核心業務流程， 尤其是線路巡檢流程等進行分析與優化。同時也可以利用信息系統開發進一步提 高新設備、新技術在輸電線路管理工作中的應用，提高管理工作質量，改善輸電 線路巡檢工作人員工作條件。通過使用信息化技術、數據庫技術、交互頁面開發 技術、編程技術等設計開發輸電線路信息管理系統，最終能夠幫助攀枝花供電公 司進一步提高輸電線路管理工作信息化水平與能力。
1.2國內外研究現狀
從世界范圍看電力行業起步較早，電力行業發展其比較早［1］。隨著科學技術發 展，電力管理新技術的出現與應用，電力行業各類信息系統大量使用，從傳統的 企業生產計劃 ERP 系統在電力行業中普遍使用，到電力行業企業各類非核心業務 功能信息化系統如，CRM客戶關系管理系統已經被應用于重點用電客戶管理工作 中［2,3］。在輸電線路管理方面，近些年也有大量新技術開始普遍使用。國外輸電線 路管理新技術應用主要表現在新的巡線設備工具開發大量使用［4］。如巡線載體、工 具的多樣化，發達國家已經開始使用飛機、無人機等相關設備實現對輸電線路進 行巡檢。巡線工具的使用受到地理區域位置及人口分布影響。新技術在輸電線路 巡檢過程中也暴露出一系列問題，問題主要集中在成本、效率與質量方面。
輸電線路巡檢自動化與智能化首先出現在西方發達國家［5-7］。上世紀 80年代， 歐洲德國開始使用機器人技術實現對輸電線路巡檢的智能化與自動化［8］。德國之所 以使用機器人技術主要依賴于德國深厚的工業基礎［9］。在德國使用機器人技術實現 輸電電路巡檢之后。美國等發達國家也相繼投入資金進行輸電線路巡檢智能機器 人的開發，并取得了顯著的研究成果［10］。上世紀 80年代，國外研究團隊設計開發 了能夠避障的線路巡檢機器人。
輸電線路一般由導線與桿塔及其他設備所組成，因此國外在輸電線路巡檢過 程中也考慮使用計算機監測技術實現對輸電線路核心設備進行監測，并根據監測 結果做出對應處理。上世紀60 年代，美國電力企業開始使用設備狀態檢測技術實 現對電力設計進行檢測，并對檢測結果進行分析與處理，最終實現對電力設備進 行基于檢測結果的維護與管理。最早將監測技術應用到輸電線路巡檢管理工作的 國家是日本，上世紀 80年代還是，日本針對核心輸電線路網，開始使用監測技術 進行動態監測與管理［11］。
與西方發達國家相比較，我國電力工業現代化建設起步較晚，新技術應用也 相對較晚［12］。輸電線路巡檢方面也先后經歷了簡單人工巡檢與信息技術條件下的 線路巡檢階段。上世紀80 年代相關部門頒發了發電廠檢修規程，第一次正式確立 了輸電線路檢測的重要意義，其重要意義在于對線路質量管理具有維修與維護的 預防性。基于此基礎規程，國內電力行業開始將輸電線路巡檢正式納入日常工作 業務范圍。改革開發之處由于受綜合國力限制，及電力行業體制制約影響，國內 輸電線路巡檢工作方式、方法技術等較為落后，傳統人工檢測是檢測工作的唯一 形式。輸電線路日常巡檢效率較低、成本較高，整體工作質量較差。上世紀 90年 代開始，隨著我國計算機硬件的普及與相關信息技術的大量應用［13］。計算機技術 與信息管理技術開始應用于電力行業企業及輸電線路管理工作中［14］。
借助于計算機技術與信息管理技術，實現對輸電線路巡檢相關信息進行數據 化存儲與管理［15］。通過使用存儲與管理的各類輸電線路巡檢數據可以有效進行數 據的統計、匯總與分析。輸電線路管理信息化建設也先后經歷過單機系統、數據 庫管理系統到局域網系統等階段。當前主流輸電線路信息管理系統開始借助與互 聯網進入到網絡時代。在信息化技術條件下的輸電線路管理無論是從管理質量、 管理效率還是從管理的科學性方面都取得長足的進步［16］。
本世紀以來隨著我國無人機技術發展所缺的巨大成就與領先優勢。各行業開 始將無人機技術應用到生產實踐中［17］。各類基于無人機技術的整體解決方案大量 出現，電力行業也開始使用無人機技術，電力行業無人機技術應用主要集中在輸 電線路巡檢業務活動中。但由于受到無人機續航能力影響等因素影響，電力企業 無人機輸電線路巡檢并沒有普及。無人機在輸電線路巡檢過程中應用僅僅可以理 解為動態視頻采集的終端設備，更多智能化、自動化應用短時期依然無法實現。
當前我國電力行業企業信息化建設存在問題之一就是信息化系統應用較多， 如國家電網、省市電力企業都應經應用各類信息化系統進行管理工作的信息化。 除部分核心電力業務之外，絕大多數系統均為各單位自行建設開發，開發技術不 同，數據格式標準不同，最終形成了大量的信息孤島。使得大量數據無法實現共 享，數據的價值并未真是體現出來。在當今互聯網時代、大數據時代所存在的信 息孤島問題也是當前電力行業信息化建設所面臨的必須解決的問題之一。依托于 大數據技術，數據挖掘技術，將輸電線路巡檢信息進行有效分析與挖掘，最終應 用于企業決策活動中，實現對輸電線路管理業務的決策支持。
近幾年大量智能設備出現并得到普及，給信息化系統建設帶來一系列影響。 傳統信息化管理系統是基于PC機進行設計與開發［18］。在智能終端設備中無法有效 使用，如何開發基于移動智能端需求的信息化系統已經成為當前信息化管理系統 開發所要解決的問題。因此輸電線路信息管理系統也需要從傳統PC端應用為主， 逐步轉移到智能端，移動端應用為主［19］。
當前國內部分軟件服務商也已經開始基于移動優先思想，設計開發基于 Web 架構的各類信息化管理系統［20］。借助響應式頁面開發技術、網絡程序設計語言、 數據庫技術等設計開發符合移動端使用的信息管理系統。在輸電線路巡檢管理信 息新系統開發中也開始使用這些技術，以保證所開發的軟件符合移動優先設計原 則，保證軟件在更多環境中操作與使用。在輸電線路管理工具、方法及新技術研 究方面，國內高校也做了很多工作。其中武漢高壓所基于實踐提出了一項較為實 用的輸電線路檢測方法［21］。部分科研機構可已經開始研究基于最新技術的輸電線 路檢測與管理技術。
1.3研究思路與技術路線
論文研究為輸電線路信息管理系統設計、開發與實現，主要研究思路描述如 下：
（1） 采用文獻綜述法對系統相關實現理論、技術、方法進行學習、總結 系統設計開發之前需要采用文獻綜述方法對系統開發及功能實現相關理論技
術、知識等進行學習總結與歸納。本階段重點研究信息技術在電力信息管理中的 應用。
（2） 對用戶需求進行充分挖掘與獲取 輸電線路管理信息系統開發項目質量與實施成敗的主要因素在于所開發的系
統是否符合用戶需求，因此需要對用戶需求進行充分挖掘與分析，采用需求建模 技術對用戶需求進行建模。本階段重點研究建模技術在需求分析中應用。
（3） 系統設計 以需求分析為基礎，按照用戶需求設計進行進一步系統設計工作，完成系統
前端架構、業務邏輯架構、網絡架構及業務功能類設計設計。本階段重點研究建 模技術在系統設計中應用。
（4） 系統實現與測試 系統設計是以系統分析為基礎采用前端開發語言及業務邏輯編程語言、數據
庫技術等進行的系統編碼實現。在實現與測試環節需要確定系統開發工具、數據 庫管理工具及測試工具等。同時在系統測試階段需要充分考慮系統運行環境搭建 與服務器部署。
以上給出本系統開發的基本研究思路與所需技術，研究技術路線描述如圖 1-1 所示：
圖 1-1 系統研究思路與技術路線圖
1.4本文主要工作
本文主要針對攀枝花電力公司輸電線路信息管理存在的問題與不足，采用信 息化技術設計開發符合企業應需求的信息化系統。論文主要完成工作歸納如下：
（1）針對公司傳統的人工巡視、人工檢測、手工記錄等管理方法，本文研究 了 Web 開發、數據庫、網絡通信等技術在輸電線路管理領域的應用，即通過現代 化、信息化、科學化的技術手段解決傳統人工管理線路存在的種種弊端，信息化 臺賬代替紙質臺賬。
（2） 在構建基于 B/S 結構的輸電線路管理系統過程中，為解決系統一般在開 發中存在的升級維護難、開發周期長、模塊耦合高等研發問題，本文專門對MVC 模式及應用框架進行了研究，并將其應用到本系統的軟件架構中。
（3） 研究如何借助重點設備與通信網絡實現數據傳輸，解決終端設備與服務 器通信，重點研究Socket技術在網絡通信編程領域的應用，實現了線路監測設備 與本系統的數據傳輸。
系統應用軟件編程、網絡通信、傳感器等信息化技術，實現供電公司輸電線 路信息管理系統設計、開發。本系統的應用價值主要體現在以下幾個方面：
（1） 攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統從用戶需求出發進行設計開發， 能夠滿足企業相關部分對輸電線路管理的業務需求，實現數據無紙化，提高相關 業務處理效率與質量。
（2） 實現輸電線路管理系統與電力企業其信息化系統進行無縫對接，支持數 據相互傳輸。定義標準化數據訪問接口其他系統可以通過接口訪問調用本系統接 口執行數據操作。
（3） 輸電線路信息管理系統支持數據存儲與查詢功能，通過對輸電線路相關 設備信息進行存儲管理。借助本系統提供的各種查詢工具，實現設備信息、線路 信息等精確查找，并對查找結果進行有效統計與分析。
（4） 采用視頻信息采集技術與視頻流實時無線傳輸技術，將在線路不同桿塔 節點處視頻采集設備所采集視頻進行存儲管理、維護與瀏覽。借助第三方視頻監 控設備服務商所提供服務接口實現視頻的回放、預警等操作。
1.5本文組織結構
本文按照軟件開發流程組織論文內容，首先完成論文研究背景、研究內容及 目的等章節撰寫。其余章節按照軟件需求分析、系統設計、系統實現與測試等階 段進行了相應章節的組織。論文組織結構描述如下所述：
第一章：緒論，本章主要從攀枝花電力公司輸電線路信息管理系統開發課題 研究背景、價值、意義及相關研究現狀等進行綜述與介紹。
第二章：關鍵開發技術綜述，該部分主要對設計開發攀枝花供電公司輸電線 路信息管理系統所需技術進行說明。重點對前端開發技術、服務器端編程語言以 及數據分析與存儲技術等進行說明。
第三章：系統需求分析，本章主要對攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統 用戶需求進行挖掘與分析及需求分析階段所完成工作進行闡述與說明，重點從系 統業務流程分析梳理、參與者用例等角度對系統分析工作進行說明。
第四章，系統設計，本章主要從攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統架構 設計、模塊類設計及數據庫設計進行說明。明確本系統所使用架構模型，確定數 據表基本結構等。
第五章，系統實現，本章主要從系統實現軟硬件環境搭建，業務功能類實現 及部分前端頁面實現角度對實現階段所完成工作進行說明。并給出部分核心業務 操作模塊實現編程代碼說明。
第六章，系統測試，本章主要通過測試方法、測試用例編寫、測試結果分析 等對系統測試階段進行描述，并給出本系統最終測試結論。
第七章：總結和展望，本章主要完成全文總結與展望，總結論文主要完成工 作內容及論文、課題研究存在的問題與不足及下一步展望。
第二章 關鍵開發技術綜述
輸電線路信息管理系統開發主要涉及技術包括系統開發技術、響應式頁面開 發技術，視頻采集技術及數據庫技術等。本章主要對分析、設計、開發攀枝花供 電公司輸電線路信息管理系統所需核心關鍵進行綜述。通過系統開發技術學習研 究為下一步系統開發奠定基礎。
2.1響應式頁面開發技術
響應式頁面開發技術是當前 Web 應用程序前端開發的主流技術。響應式頁面 主要是指頁面在初始化時會獲取用戶終端設備瀏覽器分辨率，根據瀏覽器分辨率 自動調整頁面布局的一種技術。因此響應式頁面開發技術也稱為自適應頁面技術， 目前絕大多數主流網站已經使用響應式頁面布局技術進行網站開發，用于實現在 不同終端設備下自動識別設備，完成頁面布局，頁面人機交互操作整體效果較好。 響應式頁面開發技術主要優勢描述如下：
（1）瀏覽器兼容性
瀏覽器兼容性問題一直以來是 Web 應用程序開發所面臨的問題，開發者不得 不對所開發的應用程序進行各種瀏覽器的兼容性測試，以此保證程序交互頁面的 正常顯示。借助響應式框架技術可以解決瀏覽器所存在的兼容性問題。
（2）設備兼容性
設備兼容性主要是Web應用程序在不同操作系統之間兼容性，尤其近些年智 能終端設備的普及與大量使用，帶來很多兼容性問題，常見兼容性問題包括移動 端android操作系統和IOS操作系統程序不兼容。PC端設備不兼容如Windows系 統與IOS蘋果系統程序的不兼容等。基于響應式框架技術的Web應用程序可以有 效解決此類問題。
當前主流響應式頁面架構技術較多，常用響應式架構技術包括Twitter公司開 發的Bootstrap響應式框架技術，其主要內容包括HTML、CSS、Javascript技術等。 雅虎公司開發的RURE輕量級響應式框架等，該響應式框架是基于CSS進行設計 與開發。通過使用響應式前端框架技術可以有效解決當前Web程序在不同終端設 備中不能正常瀏覽問題，進一步提高Web程序的兼容性。攀枝花電力公司輸電線 路巡檢信息管理系統設計使用Bootstrap框架技術進行前端頁面開發。其主要組成 部分包括 CSS 組件、 JavaScript 組件、頁面布局柵格系統等， BootStrap 框架核心 技術描述如圖2-1 所示：
12柵格系統
（結合media query ,實壩移中先行和^應式圾計）
圖 2-1 響應式框架技術架構圖 [22]
Boot-strap響應式框架主要技術描述如上圖所示，其基礎包括12柵格系統， 通過使用 12 柵格系統可以實現頁面整體布局的響應式與自適應。頁面加載過程可 以根據設備尺寸調整柵格系統中單元格尺寸與占比。響應式框架技術的另一個重 要組成部分為基礎布局組件。Bootstrap為用戶提供基于移動優先的基礎布局組件， 主要布局組件包括表單、按鈕、圖像等相關組件。在此基礎上為用戶提供封裝好 的各類應用樣式與應用組件，如下拉列表、選項卡等。通過使用Bootstrap框架可 以快速開發響應式網頁。最終實現以Bootstrap為前端技術框架，調用后臺業務邏 輯執行數據操作，最終將操作結果通過前端頁面進行輸出展示。
2.2服務器端編程技術
服務器端編程主要用于實現對Web系統業務邏輯進行編程及功能的開發實現, 因此Web應用程序開發可以理解為前端開發，業務邏輯編程及數據庫開發三個重 要組成部分。攀枝花供電公司輸電線路管理信息系統設計使用 AsP.NETWeb 應用 程序開發框架進行服務器端業務邏輯編程。 AsP.NET 是微軟公司開發的適用于 Web應用程序開發的應用庫其核心為.Net Framework框架，.Net Framework框架整 體描述與說明如圖 2-2所示：
Common Language Specfficatron
.Net Framework框架結構描述如上圖所示，使用.Net Framework框架進行Web 應用程序開發可以選擇所提供的模板框架中B/S架構模板進行開發，當前使用較 多的是 MVC 模板設計模式，使用該模式的優點在于能夠真正實現前后端的分 離。.Net Framework核心部分為CLR與FCL,其中CLR為公共語言運行庫，主要 負責程序執行過程的管理與優化，FCL為框架類庫，為.Net Framework框架下所有 其他類與系統對象提供基類。借助于微軟開發的C#程序設計語言結合.Net Framework 框架可以快速完成 Web 應用程序的開發。
本系統設計使用ASPNET MVC設計模式進行系統開發，使用MVC Razor模 板引擎技術進行頁面模板設計。
Razor模板引擎（RazorEngine）是ASP.NET MVC模型內置引擎，主要用于 實現布局頁與視圖定義。該語言是一個用于將基于服務器的代碼嵌入到網頁中的 標記語法。Razor語法由Razor標記、c#和HTML組成。模板引擎是Web開發 中非常重要的一環，它負責將頁面上的動態內容呈現出最終的結果展現給前端用 戶。其中布局頁用于實現頁面布局主要標簽包括三類，分別為：
（ 1） @RenderBody
該標記主要用于實現將定義的視圖內容全部嵌入到視圖模板該標記處，實現 視圖內容與布局頁面模板的合并，最終呈現完整網頁；
（ 2） @RenderPage
該標記主要用于呈現一個頁面，可以將多個頁面公用共同部分，如頁面頭部 與頁腳部分進行抽取稱為單獨文件，通過該標記是指嵌入到布局頁面對應部分， 形成完整頁面視圖。
（3） @Rendersection
該標記主要用于實現在布局頁面定義Section節，將對應內容以單獨文件呈現 并通過標記嵌入到布局頁面，形成最終視圖。
借助Razor模板引擎可以將Web應用程序不同頁面中的共同部分進行抽取形 成布局頁，針對具體業務功能分別定義視圖，最終將視圖與布局結合，呈現給終 端用戶。
2.3視頻采集技術
視頻采集技術主要涉及到視頻編碼與視頻傳輸、視頻播放等相關技術［23］。其 中視頻編碼主要由視頻設備生產廠商通過設備硬件完成，作為終端應用程序只需 要通過設備生產廠商提供的開發接口，獲取傳輸數據實現數據的實時顯示即可。
本系統設計采用海康攝像頭作為終端拍攝設備，實現視頻實時采集及后期視頻加
工處理與使用。視頻采集過程描述如圖2-3所示：
圖 2-3 視頻開發流程圖
其中本系統需要實時顯示遠程視頻信息，需要借助第三方提供的實時預覽接
口進行數據接收。部分 SDK 函數定義及說明如表2-1 所示：
表 2-1 部分 SDK 函數說明
函數名稱 函數參數 函數參數說明
NET_DVR_RealPlay_V40 視頻預覽函數 IUSERID、 lpPreviewInfo、 fRealDataCallBack、 *pUser IUSERID 登錄接口返回值； lpPreviewInfo 預覽參數； fRealDataCallBack ；碼流回調函數 *pUser 用戶數據
NET_DVR_StopRealPlay 停止預覽 lRealHandle lRealHandle：預覽句柄；返回值包括 成功 true； Error 表示返回失敗，并且 可以通過返回值代碼確定返回失敗的 原因；
NET_DVR_GetRealPlayerIndex 解碼顯示操作函數 lRealHandle lRealHandle：預覽句柄；返回值包括 成功 true； Error 表示返回失敗，并且 可以通過返回值代碼確定返回失敗的 原因；
NET_DVR_RigisterDrawFun 畫面回調函數 lRealHandle、 cbDrawFun、dwUser lRealHandle:返回值
cbDrawFun：回調函數
dwUser：用戶數據
2.4數據庫技術
數據庫技術是信息管理系統開發的重要組成部分，借助數據庫技術可以實現 對信息管理系統所管理的信息進行存儲，另一方面也可以以實現對業務操作過程 形成的過程性數據進行存儲與管理。數據庫可以簡單理解為存儲數據的倉庫［25］。
根據所需存儲數據的類型不同，數據庫可以劃分為結構化數據庫與非結構化 數據庫。其中結構化數據既可以適用關系型數據庫管理系統實現數據存儲［26］。本 系統擬采用SQL Server2019數據庫管理系統實現數據存儲與管理。該數據庫管理 系統是微軟公司開發的面向企業級的數據庫管理系統。該版本數據庫管理系統是 2019年11 月，微軟在美國發布的關系型數據庫管理系統，主要功能特點描述如下：
（1）數據庫引擎
SQL Server2019 通過提供 Microsoft SQL Server Management Studio 實現對所有 數據庫對象進行管理，包括數據庫對象的創建、刪除、數據庫的備份與恢復及數 據表的增、刪、改、查操作等。
（2） ssIs 集成服務
ssIs（sQL server Integration server，sQL server 集成服務）主要完成數據的 標準化處理，通過數據的提取、加工、轉換等為各類應用提供標準化的數據源。
（3） 支持全面數據查詢
通過適用Apache Spark技術，SQL Server實現對各類結構化數據與非結構化 數據進行查詢，真正實現跨關系、非關系數據查詢，借助數據查詢實現對業務的 精準分析。
以上給出SQL Server2019基本功能與特征，借助后臺數據庫管理系統與服務 器編程語言可以實現數據庫與應用程序通信。微軟公司針對應用程序與數據庫通 信,提供了基于.NET Frame框架的ADO.net對象，用于實現對數據庫連接及數據 的操作。ADO.NET核心對象描述如圖2-4所示：
圖 2-4 ADO.NET 架構圖[27]
2.5本章小結
本章主要是對系統的關鍵開發技術進行了簡單描述，包括SSM框架、三層架 構本章主要對設計開發輸電線路信息管理系統所需相關技術進行描述、分析與說 明。重點對數據庫技術，Web前端開發技術，架構技術等進行了說明，為下一步 系統實現提供了理論依據與技術支持。
第三章 系統需求分析
系統需求分析是信息管理系統開發的基礎，需求分析目的是將用戶需求描述 轉換為設計人員能夠理解的計算機表示形式。需求分析也是確定用戶需求描述的 重要依據之一。本章主要用輸電線路巡檢相關業務流程及參與者用例等角度對攀 枝花供電公司輸電線路信息管理系統需要分析階段完成工作進行總結。
3.1用戶需求概述
本課題來源于本人實際工作單位攀枝花供電公司輸電線路管理實際業務需求。 攀枝花供電公司隸屬于國家電網四川省電力公司，是一家特大型供電企業。攀枝 花供電公司承擔著攀枝花市區及周邊地區供電運行管理與服務任務。供電區域服 務人口數量超過100萬人。轄區所管理維護各類型變電站、開關站數量為45座。 轄區內 35千伏以上輸電線路總長度為超過2000千米。公司現有職能部門14個， 專業管理中心數量為8，下設運行檢修中心3個，承擔全境內電路電網檢修及運維 保障工作。縣級供電服務企業3 個。
攀枝花幅員遼闊，位于四川省西南部，地處橫斷山脈與云貴高原交接地帶。 攀枝花全區域平均海拔1000米以上。水力資源豐富，金沙江、雅礱江等流經轄區。 攀枝花供電公司輸電運行檢修中心承擔維護的線路主要包括釩鈦基地、成昆電鐵、 高耗能區等科研、重要工業企業供電等線路。當前輸電線路管理主要用戶需求描 述如下：
（1）輸電線路設備管理的信息化需求
當前公司輸電線路資產管理較為混亂，各運維班組獨自管理輸電線路相關資 源設備。尤其在一些低值易耗設備管理方面，管理的規范化要求較為迫切，需要 建立統一設備管理平臺。
（ 2）線路巡檢管理信息化要求
轄區輸電線路較長，當前線路巡檢主要采取人工巡檢為主的線路巡檢模式， 巡檢工作的智能化、自動化程度較低，需要充分利用終端檢測設備實現線路巡檢 的信息化與科學化。
（3）線路缺陷管理的信息化要求
針對線路巡檢發現的問題，需要進行缺陷處理，建立信息化平臺實現對線路 缺陷問題及缺陷處理等業務的信息化，進一步規范線路缺陷管理業務流程，提高 缺陷管理的效率與的質量。
3.2核心業務流程梳理
業務流程分析是獲取用戶需求的重要手段之一［28］。通過用戶對輸電線路管理 業務操作過程描述，采用UML帶泳道流程圖進行分析與描述。業務流程下一步可 以直接轉化為系統功能操作與實現的操作流程。
3.2.1設備臺賬管理流程
設備臺賬管理流程是系統核心功能之一，主要對輸電線路管理相關設備、資 源進行管理與維護。設備主要包括桿塔、導線、導線段、避雷針等進行管理。設 備臺賬管理主要流程活動包括設備信息錄入、審核、設備管理人員配置、設備使 用登記、設備故障維護申請、設備處理報廢等。設備臺賬管理流程分析描述如圖 3-1 所示。
圖 3-1 設備臺賬管理流程
設備臺賬管理流程描述如上圖所示，主要涉及到設備臺賬管理人員、設備使 用人員與設備維護人員，相關人員以此流程為基礎實現以輸電線路設備為中心的
設備臺賬管理操作。
3.2.2 線路監測管理流程 線路監測管理主要用于實現對線路監測信息進行管理與維護。線路監測管理 流程活動主要包括監測計劃管理、監測參數設置、線路監測啟動、接收監測數據、 發送報警數據等相關流程活動。線路監測管理流程描述如圖 3-2 所示：
圖 3-2 線路監測管理流程
3.2.3線路缺陷管理流程
線路缺陷管理主要針對線路運過及線路監測過程中出現的缺陷問題進行管理， 線路缺陷管理主要流程活動包括線路缺陷信息獲取、線路缺陷審核、線路缺陷處 理及處理結果發布等管理活動。線路缺陷管理業務流程描述如圖 3-3 所示：
圖 3-3 線路缺陷管理流程
線路缺陷管理流程描述如上圖所示，缺陷管理主要參與人員包括線路巡檢管 理人員、線路缺陷管理人員與線路缺陷處理人員等。按照線路缺陷管理流程完成 線路缺陷管理業務活動與操作。
3.2.4線路巡檢管理流程
線路巡檢管理主要用于實現對線路巡檢相關業務活動進行處理及線路巡檢信 息進行維護等相關業務活動。線路巡檢管理是輸電線路管理的核心業務之一，主 要活動包括巡檢計劃指定，巡檢人員配置，巡檢過程記錄等相關作業環節。以及 巡檢任務管理、監測數據管理等相關管理活動。線路巡檢管理流程描述如圖 3-4 所示：
圖 3-4 線路巡檢管理流程
線路巡檢管理業務流程描述如上圖所示，主要活動參與者包括線路巡檢管理 員、線路巡檢員與監測管理員等用戶，按照線路巡檢業務流程，完成線路巡檢工 作。
3.3系統功能需求分析 系統功能需求分析是用戶對系統提出的核心要求［29］。用于滿足用戶實際輸電 線路管理業務需求。在明確攀枝花供電公司輸電線路管理業務核心操作流程及用 戶對系統提出的功能要求基礎上，可以進一步分析梳理系統所需實現的核心功能 及相關操作活動。本節主要從系統參與者與用例角度對功能需求分析階段所完成 工作進行說明。
3.3.1系統參與者 系統參與者是指與系統進行人機交互的對象的總稱［30］。其中包括了系統潛在 的用戶，因此也可以簡單理解為系統潛在的使用者。本系統主要潛在使用者包括 線路巡檢人員、設備臺賬管理員、系統管理操作人員、輸電線路管理操作人員等。 攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統主要系統參與者描述如下：
（1）設備臺賬管理員 設備臺賬管理員主要是指使用該系統進行設備信息管理的用戶類型。通過使 用系統設備臺賬建立、設備維護管理及設備信息的增刪改查操作等。
（2）線路巡檢管理員 線路巡檢員是指參與輸電線路巡檢的工作人員，線路巡檢員通過使用該系統 將線路巡檢信息進行填寫、提交以及線路巡檢信息的查詢操作等。并對所提交的 線路巡檢信息進行審核操作等。
（3）線路缺陷管理員 線路缺陷管理人員是指對輸電線路缺陷信息進行管理與維護以及使用系統進 行輸電線路管理業務操作的用戶。線路管理活動是指線路信息的錄入、存儲、查 詢維護及線路桿塔缺陷數據的存儲管理維護等相關活動。
（4）線路監測人員 線路監測人員主要是指對輸電線路所采集到的信息進行監測管理的用戶，線 路監測人員主要操作活動包括信息輸電線路監測相關參數管理與維護，捕捉數據 存儲與管理及數據的查詢使用等相關活動。
（5）系統管理員 系統管理員是輸電線路信息管理系統核心用戶類型之一。主要負責系統運行、 配置、維護管理、基礎信息管理及系統后臺常規操作與系統后臺運行運維管理等
相關管理活動。
3.3.2參與者用例
參與者用例主要指參與者的用例活動，通過用例圖實現對參與者及參與活動、
活動之間關系進行描述。本系統參與者用例描述如圖 3-5 所示：
圖 3-5 攀枝花供電公司輸電線路管理系統用例圖
攀枝花供電公司輸電線路管理系統整體功能用例描述如上圖所示，其中系統 管理員用例活動為系統管理用例，該用例主要子用例包括用戶管理、部門管理、 權限管理與日志管理用例活動。用戶管理用例主要是指對用戶信息及操作進行管 理相關用例活動包括用戶信息增刪改查操作及用戶登錄、注冊、注銷等業務操作 管理功能。部門管理主要完成部門基本信息管理。設備臺賬管理員主要參與用例 為設備臺賬管理，臺賬管理子用例包括桿塔管理、導線管理、避雷器管理等相關 子用例。輸電線路巡檢人員對應用例活動為輸電線路巡檢管理。參與子用例活動 包括巡檢計劃管理、巡檢任務安排與巡檢過程管理等相關子用例活動。線路巡檢 管理用例為線路缺陷管理提供依據與支持。線路缺陷管理員主要參與線路缺陷管 理用例活動，該用例活動主要子用例包括缺陷處理、缺陷統計、缺陷查詢等相關 子用例活動。
3.4系統非功能需求分析
系統非功能需求也是用戶需求的重要組成部分，系統非功能需求是指用戶需 求之外的其他需求的總和。結合用戶調研訪談與實際使用軟硬件環境情況，確定 本系統主要非功能需求包括以下方面：
（1）系統并發能力要求
系統并發能力主要是指系統在指定并發操作用戶的前提下，系統能夠穩定運 行，主要性能指標符合用戶要求，本系統并發能力要求為最大并發用戶人數 200 人，并發響應時間小于5 秒。
（2）系統兼容性要求
系統兼容性要求主要是針對瀏覽器的兼容性，要求本系統在主流瀏覽器 IE 與 Chrome 瀏覽器下能夠正常運行，頁面符合設計要求。
（3）系統安全性要求
系統安全性要求主要是指系統在安裝、部署、使用及維護過程中所需遵守的 安全要求。主要安全性要求包括網絡拓撲結構的安全、核心業務數據與用戶數據 存儲管理安全及系統操作過程的安全性等。本系統要求采用加密算法對核心數據 進行加密，采用用戶身份驗證機制保證用戶操作的安全性。
3.5本章小結
本章主要從系統需求角度對用戶提出的系統需求進行分析，重點完成系統需 求描述、核心業務操作流程分析與梳理、參與者用例等進行分析，并且對用戶提 出的非功能需求進行了分析。通過系統分析為下一步系統開發提供基礎與依據。
第四章 系統設計
系統設計工作是下一步系統開發與實現的藍圖，因此設計工作質量直接對最 終交付客戶產品具有決定性影響。攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統設計階 段所需完成工作包括系統架構設計、業務模塊詳細設計與數據庫設計。本章主要 從 MVC 三層架構模式角度對攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統設計階段所 完成了各類系統整體架構與詳細模塊設計所完成工作進行說明。
4.1系統設計原則
系統設計需要按照科學設計方法進行設計，以保證設計階段所完成工作科學 性與嚴謹性。攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統設計階段遵循原則總結如下：
（1）模塊化設計原則
系統業務邏輯功能設計需要在充分獲取用戶需求的前提下采用抽象技術，按 照業務功能劃分實現模塊化設計。采用模塊化設計原則要求系統各業務功能模塊 需要符合高內聚低耦合的設計原則。
（2）系統兼容性設計原則
Web應用程序由于需要采用B/S架構設計模式，程序需要在Web瀏覽器中運 行，因此需要充分考慮系統兼容性問題。在前端頁面設計過程中需要考慮系統在 不同系統、不同內核瀏覽器下運行時所存在的兼容性問題。
（3） 系統可維護、可擴充性設計原則
系統開發不是一勞永逸的工作，系統需要隨著企業業務范圍的擴大及業務操 作流程的優化都會導致系統需要升級維護或者二次開發，因此在設計系統時需要 充分考慮系統的可維護與可擴充性，方便系統的二次開發與維護。
（4） 簡單易用設計原則
系統最終用戶是不具有計算機操作專業知識的輸電線路管理人員，因此本系 統設計需要考慮系統的簡單易用性。用戶只需要經過基本培訓即可熟練使用系統， 系統操作功能區域劃分合理，頁面邏輯層次清晰，保證簡單明了，通俗易學。
（5） 快速原型設計原則
系統設計開發應當選擇快速原型法設計原則，快速開發出符合用戶業務需求 的系統原型，并在此基礎上結合用戶需求的變化，系統功能的增加等逐步進行完 善、升級，降低開發成本、提高開發效率。
以上給出本系統設計所遵循的基本設計原則，系統架構設計、模塊詳細設計、
前端設計均按照此原則進行。
4.2系統架構設計
4.2.1業務邏輯架構設計
本系統采用三層架構設計模式進行業務邏輯架構設計。從邏輯角度將系統劃 分為應用層、業務邏輯層與數據庫層。其中應用層主要是指面向用戶人機交互體 驗的前端操作頁面，攀枝花電力公司輸電線路信息管理系統核心業務操作功能頁 面主要包括基礎信息管理頁面、系統管理頁面、設備臺賬管理操作頁面及線路缺 陷管理操作頁面等。系統業務邏輯層主要對輸電線路管理核心業務進行提取、抽 象與封裝，并以模塊形式提供服務。攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統核心 業務操作功能包括系統管理、線路巡檢管理、設備臺賬管理等相關業務功能模塊， 負責完成具體業務邏輯處理及數據交互。數據庫層主要用于實現數據存儲、管理 與數據維護等。攀枝花供電公司輸電線路管理信息系統邏輯架構設計描述如圖 4-1 所示：
圖 4-1 系統業務邏輯架構圖
系統整體業務邏輯架構設計描述如上圖所示，用戶通過業務操作應用頁面交 互操作，調用業務邏輯功能模塊所提供的業務邏輯功能，通過業務邏輯模塊所提 供的方法與后臺數據庫進行交互操作，實現對所存儲數據的增、刪、改、查操作， 并最終將操作結果呈現到用戶瀏覽器終端。數據層通過使用面向對象語言所提供
的數據訪問接口實現與業務邏輯進行數據交互。業務邏輯層將數據請求轉化為具 體數據查詢等操作。本系統主要存儲管理數據包括用戶數據、業務數據與實時監 測數據等多種數據類型。
4.2.2功能架構設計
按照系統模塊設計高內聚、低耦合的設計原則，根據系統分析階段所確定了 核心業務流程，用戶提出的功能需求用例可以進一步采用模塊化設計原則進行系 統業務功能模塊劃分設計。綜合考慮以上分析結論，確定攀枝花供電公司輸電線 路信息管理系統功能模塊主要劃分為，系統管理功能模塊、設備臺賬管理功能模 塊、線路巡檢功能模塊、線路缺陷管理功能與在線監測管理功能模塊等五大業務 功能模塊。系統整體功能模塊劃分設計描述如圖 4-2 所示：
圖 4-2 系統功能結構設計圖
攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統整體功能模塊劃分與設計描述如上圖。 其中設備臺賬管理模塊主要業務操作子模塊包括桿塔管理、導線管理及避雷器管 理等；線路巡檢管理主要子功能包括任務管理巡檢管理等相關子功能。本系統業 務功能總共包括5大功能 16個任務子功能。
4.2.3網絡拓撲結構設計
系統網絡拓撲結構設計主要考慮如何為系統正常運行搭建合適的軟件環境及
配置網絡相關資源設備。本系統網絡環境主要包括攀枝花供電公司內部完善的局 域網環境及與終端傳感器設備進行通信的網絡資源與設備。其中企業內部搭建系 統運行服務器平臺，通過內部光纖實現與監測主機進行通信，監測主機通過無線 網絡、移動通信網絡等與終端傳感器設備進行通信，獲取設備監測信息。攀枝花 供電公司輸電線路信息管理系統網絡拓撲結構設計與說明如圖 4-3 所示：
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圖 4-3 系統網絡拓撲結構設計圖
4.3系統詳細設計
系統詳細設計是指以架構設計為基礎，對業務功能模塊所進行更深層、更細 化的設計工作。采用面向對象技術進行 Web 應用程序開發，其系統詳細設計主要 采用 UML 類圖等對核心業務功能模塊類設計及類關系描述進行設計。本節主要從 系統管理功能模塊、設備臺賬管理功能模塊、輸電線路巡檢管理功能模塊等類設 計及函數說明對系統詳細設計階段所完成工作進行說明。
4.3.1系統管理功能模塊設計
系統管理功能模塊主要用于實現對相關管理功能進行抽象與封裝，該模塊主 要類包括系統管理類SysManageClass、部門管理類DepartManageClass、日志管理 類Log、權限管理類RightManageClass與用戶管理類UserManageClass等相關功能 類。其中系統管理類主要對系統管理核心業務功能進行抽象封裝，其功能實現依 賴于部門管理類、日志管理類、權限管理類等。部門管理類主要用于實現對部門 管理相關操作進行抽象與封裝，如部門信息的增刪改查操作等。用戶管理類屬于 公共類范疇，主要用于實現對用戶業務操作進行抽象與封裝，所提供主要方法包 括用戶注冊、登錄、注銷等操作。攀枝花電力公司輸電線路信息管理系統管理功 能模塊類定義與關系設計如圖 4-4所示：
圖 4-4 系統管理功能模塊類圖
系統管理功能模塊類圖如上圖所示，其中User類為公共類，用戶實現對系統 使用者相關操作進行抽象與封裝。攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統管理功 能模塊主要類核心操作函數描述與說明如表 4-1所示：
表 4-1 系統管理功能模塊類函數說明
所屬類 函數名稱 函數說明
SysManageClass getUserInformation() 獲取用戶信息操作函數、多態重載
setUserInformation() 設置用戶信息操作函數、多態重載
getDepartInformation() 獲取部門信息操作函數、多態重載
setDepartInformation() 設置部門信息操作函數、多態重載
getRightInformation() 獲取權限信息操作函數、多態重載
setRightInformation() 設置權限信息操作函數、多態重載
getLogInformation() 獲取日志信息操作函數、多態重載
setLogInformation() 設置日志信息操作函數、多態重載
DepartManageClass getDepartById() 通過Id獲取部門信息操作函數
getDepartByName() 通過名字獲取部門信息操作函數
modifyDepartInfor() 部門信息修改函數，多態重載
Log getLogInfor() 獲取操作日志信息函數
downloadLogInfor() 下載操作日志文件函數
printLogList() 打印日志操作函數
RightManageClass getRightById() 通過 Id 獲取權限信息操作函數
getRightByName() 通過 Name 獲取權限信息操作函數
modifyRightInfor() 修改權限信息函數，多態重載
setUserRight() 設置用戶權限操作函數
getUserRight() 讀取用戶權限操作函數
modifyUserRight() 修改用戶權限操作函數
UserManageClass getUserByName() 通過名字獲取用戶信息操作函數
checkUserState() 用戶登陸狀態檢查操作函數
destroyUser() 用戶注銷操作函數
modifyUserInfor() 用戶信息修改操作函數
getUserById() 通過 Id 獲取用戶信息操作函數
設備臺賬管理功能模塊主要用于實現對設備臺賬管理功能進行抽象與封裝。
設備臺賬管理模塊主要業務功能包括桿塔管理、導線管理、避雷器管理、導線段
管理等功能。設計LedgerManageClass設備臺賬管理類、GuideManage導線段管理 類、TowerManage桿塔管理類、WireManage導線管理類、ArresterMange避雷器管 理類等。設備臺賬管理功能模塊類設計及類關系描述如圖4-5 所示：
圖 4-5 設備臺賬管理功能模塊類圖
設備臺賬管理功能模塊類設計及關系描述如上所示。通過各業務操作功能類 所提供的對桿塔、避雷器、導線等基本數據進行增刪改查操作，實現相關業務功 能。其中桿塔管理是設備臺賬管理的重點，桿塔坐標數據可以進一步構成輸電線 路，實現以桿塔為基礎的輸電線路管理。桿塔管理主要操作方法包括桿塔數據的 存儲、管理與維護等相關基本操作函數。系統設備臺賬管理功能模塊核心了操作 函數描述如表 4-2 所示：
表 4-2 設備臺賬管理功能模塊類函數說明
所屬類 函數名稱 函數說明
LedgerManageClass getTowerInfor() 獲取桿塔信息操作函數
setTowerInfor() 設置桿塔信息操作函數
getWireInfor() 獲取導線信息操作函數
setWireInfor() 設置導線信息操作函數
getArresterInfor() 獲取避雷器信息操作函數
setArresterInfor() 設置避雷器信息操作函數
getGuideInfor() 獲取導線段信息操作函數
setGuideInfor() 設置導線段信息操作函數
ledgerInforQuery() 設備臺賬信息查詢操作函數
ledgerInforPrint() 設備臺賬信息打印函數
ledgerFileUpload() 設備臺賬信息上傳操作函數
ledgerFileDownload() 設備臺賬信息下載操作函數
GuideManage readGuideInfor() 引導器信息讀取操作函數
setGuideInfor() 引導器信息設置操作函數
modifyGuideInfor() 引導器信息維護操作函數
ArresterManage readArresterInfor() 避雷器信息讀取操作函數
setArresterInfor() 避雷器信息設置操作函數
modifyArresterInfor() 避雷器信息維護操作函數
WireManage readWireInfor() 導線信息讀取操作函數
writeWireInfor() 導線信息寫操作函數
readWireStateInfor() 導線狀態信息讀取操作函數
getWireStateInfor() 導線信息獲取操作函數
TowerManage getTowerById() 使用 ID 獲取桿塔信息操作函數
getTowerList() 獲取桿塔信息列表函數
modifyTowerInfor() 桿塔數據維護操作函數
getTowerState() 獲取桿塔狀態信息函數
getTowerLocation() 獲取桿塔位置數據函數
線路巡視管理功能模塊主要用于實現對線路巡視相關功能進行抽象與封裝。 線路巡視管理主要業務功能包括線路巡視任務管理、線路巡視建立與線路巡視檢 查管理等相關業務操作。其中LinesManageClass為線路巡視管理類，TaskManage 類為任務管理類、CheckManage類為監測管理類，PatrolManage類為巡視管理功能 類。線路巡視管理功能模塊核心業務操作類函數定義及類關系描述如圖 4-6 所示：
圖 4-6 線路巡檢管理功能模塊類圖
線路巡檢管理功能模塊類設計及關系描述如上圖。通過函數調用實現對線路 日常巡檢任務及相關活動信息進行存儲與管理。線路巡檢管理功能模塊核心業務 操作類函數說明如表 4-3 所示：
表 4-3 設備臺賬管理功能模塊類函數說明
所屬類 函數名稱 函數說明
LinesManageClass getTaskInfor() 獲取任務信息操作函數
setTaskInfor() 設置任務信息操作函數
taskStateCheck() 任務狀態審核操作函數
getPatrolInfor() 獲取巡視信息操作函數
setPatrolInfor() 設置巡視信息操作函數
getCheckInfor() 獲取檢查信息操作函數
setCheckInfor() 設置檢查信息操作函數
checkStateChange() 檢查狀態信息更改操作函數
linesFileDownload() 線路文件下載操作函數
linesInforPrint() 線路信息輸出操作函數
TaskManage getTaskById() 通過編號獲取任務信息操作函數
getTaskByName() 通過 Name 獲取任務信息操作函數
TaskSubmit() 任務提交操作函數
taskDistory() 任務撤銷操作函數
destroyUser() 用戶撤銷操作函數
taskStateChange() 任務狀態變更操作函數
CheckManage getCheckInfor() 獲取檢查信息操作函數
setCheckInfor() 設置檢查信息操作函數
PatrolManage patrolRecord() 巡檢信息登記操作函數
getpatrolInfor() 獲取巡檢信息操作函數
patrolInforCheck() 巡檢信息審核操作函數
patrolInforPublish() 巡檢信息發布操作函數
線路缺陷管理功能模塊主要用于實現對線路巡檢過程及視頻監測過程所發現 的線路缺陷問題及缺陷處理工作進行抽象與封裝。線路缺陷管理功能模塊主要類 設計包括線路缺陷管理類DefectMangeClass類,用于實現缺陷處理的RepairManage 類，用于實現統計分析與查詢的 StatisticManage 類。通過各業務操作類設計及函 數定義實現線路缺陷管理業務操作功能。線路缺陷管理功能模塊類設計及類關系 描述如圖4-7 所示：
圖 4-7 線路缺陷管理功能模塊類圖
線路缺陷管理功能模塊類設計及類關系描述如上圖所示，借助線路缺陷管理 功能類調用缺陷管理等業務操作類所提供方法實現，缺陷處理等相關業務功能。 其中 DefectMangeClass 線路缺陷管理類為本模塊核心業務操作類，用于對線路缺 陷管理具體業務操作類進行調用，該類定義公共屬性為業務操作類類型，通過實 例化業務操作類，使用業務操作類方法完成業務操作。線路缺陷管理功能模塊核 心類相關函數定義與函數說明描述表4-4 所示：
表 4-4 線路缺陷管理功能模塊類函數說明
所屬類 函數名稱 函數說明
DefectManageClass repairSubmit() 設備故障信息保修提交操作函數
repairInforCheck() 設備故障報修信息審核操作函數
getRepairInfor() 獲取設備故障審核信息操作函數
setRepairInfor() 設置設備規章審核操作信息函數
getDefectInfor() 獲取線路缺陷信息操作函數
setDefectInfor() 設置線路缺陷信息操作函數
defectStatistice() 線路確信信息統計操作函數
Statistics statistics() 統計操作函數
RepairManage repairInforWrite() 保修信息寫操作函數
repairInforRead() 保修信息讀操作函數
4.4數據庫設計
數據庫設計是系統設計的重要組成部分。數據庫主要承擔輸電線路管理系統 業務數據及用戶數據等的統一存儲與管理。數據庫概念模型主要通過符號化語言 進行現實世界數據需求進行抽象，借助 E-R 模型圖實現對數據需求進行描述。數 據庫邏輯模型設計階段主要從數據存儲管理邏輯結構對數據庫進行設計。本文開 發系統所存儲管理數據為結構化數據，因此設計使用關系型數據庫管理系統實現 數據存儲與管理。對應數據庫邏輯模型為關系模型。本節主要對攀枝花供電公司 輸電線路信息管理系統概念模型與邏輯模型設計過程進行說明。
4.4.1概念模型設計
概念模型是關系型數據庫管理系統設計的第一步，通過概念模型可以將用戶 及系統數據需求進行抽取。將每一個顯示實體抽取為計算機中表示的數據實體， 并通過實體屬性設計用來描述實體的特征與特性。輸電線路信息管理系統運行及 管理所需數據較多，其中部分核心業務功能數據實體關系描述如圖 4-8 所示：
圖 4-8 數據庫概念模型圖
數據庫概念模型圖如上圖所示，其中核心業務所需主要數據實體包括用戶、 輸電線路、缺陷、線路巡檢及巡檢任務等相關實體。對應實體屬性描述如上。通 過數據庫概念模型設計所確定的核心實體可以進一步完成數據邏輯模型，即數據 表的設計。
4.4.2邏輯模型設計
數據庫邏輯模型設計與所使用數據庫管理系統及所需求的數據各式有密切關 系。結構化數據一般使用關系型數據庫進行存儲，數據庫邏輯模型選擇關系型。 以數據庫概念模型設計階段確定的實體、聯系為基礎可以完成數據庫邏輯模型設 計。本系統核心數據表主要包括用戶表，線路表，設備臺賬信息表及巡檢記錄表 等相關數據表，主要表設計描述與說明如下。
（1）用戶表
用戶表主要設計用于存儲輸電線路信息管理系統所存儲用戶相關信息。按照 E-R 模型設計，用戶主要信息包括編碼、名稱等，需要將其轉換為對應字段。通過 調用用戶表信息可以對用戶身份進行判斷與確認，并實現用戶使用相關信息存儲 與管理。用戶表如表 4-5 所示：
表 4-5 用戶表
字段名稱 數據類型 長度 字段約束 主鍵/外鍵 字段說明
UserID varchar 10 非空、唯一 主鍵 用戶編號
UserName varchar 10 非空、唯一 用戶名稱
LoginName varchar 20 非空、唯一 登錄名稱
LoginPaswd varchar 16 非空、唯一 登錄密碼
LoginState bit 1 非空、唯一 登錄狀態
LastLogin datetime 8 非空 最近登錄時間
DepartID varchar 10 非空 外鍵 部門編號
2）組織機構表
組織機構表主要用于存儲組織機構基本信息，該表主要字段包括機構名稱、 機構編號、機構類型、地址及相關負責人等字段屬性。組織機構表字段、約束與 說明如表 4-6 所示：
表 4-6 組織機構表
字段名稱 數據類型 長度 字段約束 主鍵/外鍵 字段說明
OrganID varchar 10 非空、唯一 主鍵 機構編號
OrganCode varchar 20 非空 機構代碼
OrganType varchar 10 非空 外鍵 機構類型
OrganAddr varchar 50 非空 機構地址
OrganCharge varchar 10 非空 負責人名稱
OrganTel varchar 11 非空 聯系電話
3）線路巡檢登記表
線路巡檢登記表主要用于存儲管理輸電線路巡檢相關信息，按照E-R模型設 計階段所確定的線路巡檢登記實體主要包含屬性，該表字段設計包括巡檢編號字 段、巡檢名稱字段等。線路巡檢登記表設計與字段說明如表4-7所示：
表 4-7 線路巡檢登記表
字段名稱 數據類型 長度 字段約束 主鍵/外鍵 字段說明
CheckID varchar 10 非空、唯一 主鍵 巡檢編號
LineID varchar 10 非空 外鍵 線路編號
CheckDate datetime 8 非空 巡檢日期
CheckerID varchar 10 非空 外鍵 巡檢人員
LineState bit 1 非空 外鍵 線路狀態
DefectID varchar 10 允許為空 外鍵 缺陷編號
CheckRecord varchar 255 允許為空 巡檢記錄
TaskID varchar 10 非空 外鍵 所屬任務編號
4）部門表
部門表主要用于記錄與管理用戶所屬部門信息，部門表主要字段包括部門編 號、部門名稱、負責人及所屬機構編碼等相關字段。部門表字段、數據類型、約 束與字段說明如表 4-8 所示：
表 4-8 部門表
字段名稱 數據類型 長度 字段約束 主鍵/外鍵 字段說明
DepartID varchar 10 非空、唯一 主鍵 部門編號
DepartName varchar 20 非空 部門名稱
OwnweID varchar 10 非空、唯一 外鍵 負責人編號
OrganID varchar 10 非空 外鍵 機構編碼
Remark varchar 10 允許為空 備注字段
ExtendField varchar 50 允許為空 擴展字段
（5）輸電線路信息表 輸電線路信息表主要用于存儲輸電線路基本信息，輸電線路信息表主要字段 包括線路編號、線路名稱、線路負責人等相關字段。該表字段名稱、數據類型及 相關約束等描述如表 4-9 所示：
表 4-9 輸電線路信息表
字段名稱 數據類型 長度 字段約束 主鍵/外鍵 字段說明
LineID varchar 10 非空、唯一 主鍵 線路編號
LineName varchar 20 非空、唯一 線路名稱
ControllerID varchar 10 非空、唯一 外鍵 線路負責人
ExtendField varchar 50 允許為空 擴展字段
6）臺賬登記信息表
臺賬登記信息表主要用于存放電力設備臺賬基本信息，主要字段包括設備名 稱、設備類型、供貨商編號、采購時間、折舊率等相關字段。臺賬登記信息表字 段說明如表 4-10 所示：
表 4-10 臺賬登記信息表
字段名稱 數據類型 長度 字段約束 主鍵/外鍵 字段說明
EquipID varchar 10 非空、唯一 主鍵 設備編號
EquipName varchar 20 非空、唯一 設備名稱
EquipType varchar 10 非空、唯一 外鍵 設備類型
SupplyID varchar 10 非空 外鍵 供貨商編號
SupplyerID varchar 10 非空 供貨商聯系人
BuyDate datetime 8 非空 采購日期
Specification varchar 4 非空 外鍵 規格
EquipUnit varchar 4 非空 外鍵 單位
BuyPrice double 8 非空 采購價格
DeprecRate double 8 非空 折舊率
EquipState bit 1 非空 外鍵 設備狀態
ChargeID varchar 10 非空 外鍵 資產管理員
EquipRemark varchar 255 允許為空 備注
ExtendField varchar 50 允許為空 擴展字段
7）任務信息表
任務信息表主要用于存儲輸電線路管理相關任務信息，任務信息表主要字段 包括任務編號、名稱、任務描述信息、任務開始結束時間及任務負責人等相關字 段。任務信息表字段設計說明描述如表 4-11 所示：
表 4-11 任務信息表
字段名稱 數據類型 長度 字段約束 主鍵/外鍵 字段說明
TaskID varchar 10 非空、唯一 主鍵 任務編號
TaskName varchar 20 非空 任務名稱
TaskDiscript varchar 255 非空 任務描述
TaskBegin datetime 8 非空 任務開始時間
TaskEnd datetime 8 非空 任務結束時間
TaskCharge varchar 10 非空 外鍵 任務負責人
8）桿塔數據表
桿塔數據表主要用于存儲輸電線路桿塔信息，桿塔數據表主要字段包括桿塔 編號、名稱、所屬線路、桿塔類型、規格尺寸、經緯度坐標數據等相關信息。桿 塔數據表字段設計描述如表4-12 所示：
表 4-12 桿塔數據表
字段名稱 數據類型 長度 字段約束 主鍵/外鍵 字段說明
TowerID varchar 10 非空、唯一 主鍵 桿塔編號
TowerName varchar 50 非空、唯一 桿塔名稱
LineID varchar 20 非空 外鍵 所屬線路
TowerType varchar 255 非空 外鍵 桿塔類型
TowerUint varchar 50 非空 規格尺寸
CreateTime datetime 8 非空 建造時間
TowerLimit int 4 非空 使用壽命
TowerDiscript varchar 255 非空 電氣特征描述
TowerLocal varchar 20 非空 經緯度坐標
TowerState varchar 10 非空 外鍵 桿塔狀態
TowerOwner varchar 255 非空 外鍵 負責人
TowerRemark varchar 255 允許為空 備注字段
4.5本章小結
本章主要對攀枝花供電公司輸電線路管理系統設計階段所完成工作進行總結。
重點完成系統架構設計、輸電線路管理業務功能模塊設計及數據庫概念模型與邏 輯模型設計。
第五章 系統實現
系統實現是系統開發的重要組成部分，也是在系統分析基礎上搭建開發環境、 選擇合適的開發語言技術、數據存儲技術進行的系統編碼開發，并最終為客戶提 供符合要求的交付物的過程。本章主要從系統實現軟硬件環境、業務功能與前端 交互頁面實現等角度對系統實現階段完成工作進行說明。
5.1系統實現軟硬件環境
系統開發軟硬件環境搭建是第一步，根據系統開發所需平臺技術、開發工具 方法等確定攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統開發實現所需軟硬件環境資源。
本系統前端開發使用HTML5超文本標記語言、CSS3層疊樣式及JavaScript 客戶端腳本編程語言進行人機交互頁面開發。為滿足用戶在系統分析階段提出的 瀏覽器兼容性與設備自適應，采用 BootStrap 前端框架進行開發。選擇 BootStrap 前端框架進行開發需要在前端交互頁面HTML代碼中引入Bootstrap相關文件。系 統后臺開發使用ASP.NET框架進行開發，編程語言選擇使用C#程序設計語言。服 務器端數據庫選擇微軟公司開發的SQL Server數據庫管理系統進行數據存儲與管 理。攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統開發硬件資源配置描述如表5-1 所示：
表 5-1 系統開發硬件資源需求
資源名稱 主要參數說明 作用說明
服務器 4U機架式服務器、RAID1級容錯、雙電源、雙千兆網 卡、1000瓦及以上服務器電源、支持8 顆英特爾至強
61 x x /62 x x &81 x x/82 x x 系列可擴展處理器。可支
持2、4、6、8顆配置；集成顯卡控制器，64MB顯存；
DDR4 內存插槽 10T 及以上內存容量；斷電保護 提供 Web 服務器
臺式工作站 英特爾至強處理器、 CPU 頻率 3.6(MHz)、 CPU 緩存
8.25 MB、顯示芯片NVS315、內存DDR4 8G及以上、
無線鼠標鍵盤、 27 液晶顯示器； 開發工具
筆記本電腦 CUPi5及以上數量四核、內存8G及以上、硬盤IT及
以上、無線鼠標；固態硬盤128G及以上； 終端測試工具
交換機 24 口千兆交換機、機架式、非POE供電、非網管、
VLAN 隔離； 網絡互聯通信工具
續表 5-1 系統開發硬件資源需求
資源名稱 主要參數說明 作用說明
路由器 千兆路由器、支持無線、支持 AP 管理、支持上網行 為管理、支持防火墻； 網絡互聯通信工具
攝像頭 高清像素2560*1440、25 幀以上高清畫質、支持煙霧 探測報警、電源與電池雙供電、支持聲光報警、視頻 壓縮標準H.265/H.264/MJPEG、支持32G存儲卡； 用于安裝部署線路
實現遠程視頻采集
系統開發所需主要硬件需求描述如上圖所示，除以上硬件資源之外，還需要 相關軟件資源，如開發工具、數據庫管理軟件、測試軟件等。本系統開發所需軟 件資源描述如表 5-2 所示：
表 5-2 系統開發軟件資源需求
資源名稱 主要參數說明 作用說明
Windows server Windowsserver2018 及以上版本 服務器操作系統
FTP 軟件 FileZilla 軟件 頁面源代碼上傳工具
Photoshop 軟件 Photoshop CC2018 及以上版本 網頁頁面圖片加工處理
Visiostudio 軟件 Visiostudio2019 及以上版本 后臺業務邏輯編程工具
SQL Server 軟件 SQLServer2019 及以上版本 系統數據庫管理系統，用于實現數
據存儲與管理
瀏覽器軟件 Chrome 及 IE 瀏覽器 用于系統兼容性測試與開發效果
展示
LoadRunner 軟件 LoadRunner Professional 版本 2020 用于實現系統并發測試
Sublime 軟件 Sublime Text 3 及以上版本 用于實現前端交互頁面開發、客戶
端腳本編寫
攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統開發所需軟硬件環境資源配置要求描 述如上所示，在完成基本開發測試環境之后即可進行系統開發工作。本系統開發 工作主要包括三部分，分別為數據庫開發部分、前端交互頁面布局以視圖開發部 分及業務邏輯編程實現部分等。
5.2前端交互頁面實現
前端交互頁面主要使用 BootStrap 框架實現完成前端頁面搭建，本系統使用 ASP.NET 提供的 MVC 設計模式進行開發。前端頁面可直接定義為模板文件，通 過視圖將業務操作數據寫入模板頁最終呈現到用戶終端。其中用戶登錄頁面設計 較為簡單，單獨定義用戶登錄頁面模板并存儲 Shared 文件夾下。其頁面登錄效果 描述如圖5-1 所示：
圖 5-1 系統登錄頁面模板效果圖
系統登錄功能模板設計效果如圖5-1所示，主要前端代碼包括Home視圖定義 與視圖所用模板定義兩部分。其中Home為系統默認登錄時跳轉視圖控制器名稱, 該控制器提供index方法用于實現頁面登錄，該方法對應頁面代碼如下所示：
@{ ViewData["title"]="用戶登錄"； }
<div class="text-center">
<div class="showSet">
<form id="login">
<label>用戶名 </label>
<input type="text" name="" id="userName"/>
<label> 密碼 </label>
<input type="password" name="" id="userPasswd"/><br> <inputtype="submit" name="" id="submit1" value="登錄"〉 </form></div>
</div>
通過該視圖代碼可知頁面主要通過提供表單及對應表單元素，實現登錄文本 框及登錄安全設置，為用戶提供登錄操作頁面。該頁面所依賴模板定義如下所示：
<body>
<header></header>
<div class="container">
<main>
@RenderBody()
</main>
</div>
<footer class="border-top footer text-muted">
<div class="container"> ©2021 攀枝花供電公司 版權所有
</div>
</footer> @RenderSection("Scripts",required:false)
</body> 登陸頁面模板設計代碼如上所示，為保證所開發頁面具有自適應性，在頁面 head 部分通過使用 link 標簽引入 bootstrap.css 樣式文件，在模板 container 類多對 應的div中使用@RenderBody占位符實現將登陸表單代碼嵌入到模板中，最終呈 現整體設計效果。
在前端登錄頁面設計使用JavaScript腳本實現對用戶輸入用戶名與密碼格式進 行檢查。用戶名密碼格式檢查函數描述如下所示：
function checkpassword(password){
var reg=Q[\w]{6,16}$/i;
var reg1=/[a-zA-Z];
var reg2=/\d；
var reg3=/_/;
if(!reg.test(password)){ document.write(”您輸入的密碼格式錯誤!")；
} }
系統主要功能操作頁面采用左側導航，右側功能區域布局模式進行設計，使 用者可以使用左側導航菜單快速定位所需操作的頁面，系統將在右側顯示功能操 作頁面內容。用戶在右側業務操作區針對輸電線路管理相關操作進行數據的增刪 改查操作。系統設計用戶操作界面實現效果如圖5-2 所示：
圖 5-2 功能操作頁面設計實現圖
系統功能操作頁面實現如上圖所示，其中左側為折疊式菜單設計，該菜單使 用 bootstrap 提供設計方案進行設計。當用戶點擊菜單列表可實現列表的收縮、展 開效果。其實現借助JQuery應用庫。因此在模板文件中需要引入JQuery庫，編寫 點擊事件響應函數實現所定義效果。其響應函數描述下所示：
$(function(){
$(".listhead").on("click",function(e){
var idlen=e.currentTarget.id.length;
var index=e.currentTarget.id.substr(idlen-1,idlen);
$("#sub"+index).on("hidden.bs.collapse",function(){
$(e.currentTarget).find("span".removeClass());
$(e.currentTarget).find("span".addClass());
})
$("#sub"+index).on("show.bs.collapse",function(){ $(e.currentTarget).find("span".removeClass()); $(e.currentTarget).find("span".addClass());
})})
$(".panel-body>nav>li>a").on("click",function(e){ alert(e.currentTarget.textContent);})
});
本系統前端頁面均使用view與模板相結合定義形式進行頁面設計。系統在執 行過程中由控制器調用對應業務操作方法執行業務操作。使用View()方法調用呈 現頁面內容。其余頁面設計類似，不再一一描述。
5.3數據庫操作實現
數據庫操作實現主要包括兩個方面，一方面為程序與數據庫連接及數據操作 功能實現，另一方面為數據庫創建與數據存儲的實現。從ASP.NET MVC三層架構 角度考慮，業務功能模塊實現主要是指業務操作相關類的定義及類函數的編寫。 本系統業務主要集中在輸電線路相關信息存儲與管理方面，因此需要借助于 ADO.NET實現鏈接數據庫執行相關數據操作。
其中數據庫連接可以通過Visual Studio提供的連接數據庫功能實現，選擇使用 Microsoft SQL Serve為數據源，進行數據庫連接，程序將自動生成數據庫連接相關 代碼。數據庫連接操作窗口描述如圖 5-3 所示：
圖 5-3 數據庫連接設置窗口
數據庫連接設置窗口操作描述如上圖所示，可以使用Visual Studio進行連接設 置。連接成功之后可以進一步調用ADO.NET提供的對象與方法實現對數據進行增 刪改查操作。為方便調用數據庫增刪改查操作，編寫自定義類MyAdo.cs實現數據 庫操作方法抽象與封裝。該類主要包含數據庫連接及操作所需基本屬性，如 SQLCommand 命令屬性， SqlConnection 數據庫連接屬性及相關記錄集對象屬性等。
該類完整定義描述如下所示：
namespace MvcDom.Models{
public class MyAdo{
private SqlCommand cmd;
private SqlConnect conn;
private SqlDataAdapter da;
public int Init();
public void close();
public DataSet getRecordSet(string sql,CommandType type,SqlParameter[] param);
public int getDelete(string sql,CommandType type,SqlParameter[] param); public int getUpate(string sql,CommandType type,SqlParameter[] param); public int getInsert(string sql,CommandType type,SqlParameter[] param); public DataSet getAllRecordSet(string sql);}
}
數據庫操作類描述如上圖所示，該類提供用于實現數據庫連接字符串屬性及 相關數據庫操作具體方法，如getDelete(),刪除操作函數，getUpdate()更新操作函 數與插入操作函數getlnsert()等。數據庫查詢操作函數是使用較為頻繁用函數，該 函數支持多態允許用戶提交帶參數查詢與非帶參數查詢。其中帶參數查詢函數定 義描述如下所示：
public DataSet getRecordSets(string sql,CommandType type,SqlParameter[] param){
if(conn.State!=ConnectionState.Open)
conn.Open();
cmd=new SqlCommand(sql,conn);
cmd.CommandType=type;
cmd.ParametersAddRange(param);
da=new SqlDataAdapter(cmd);
DataSet ds=new DataSet();
da.Fill(ds);
cmd.Dispose();
return ds;
5.4業務功能實現
業務功能模塊實現主要對業務邏輯功能模塊對應控制器添加對應方法即可。 在方法中實例化數據庫連接對象，編寫數據庫操作語句，執行數據庫操作，將返 回的數據操作結果通過ViewData數組傳遞給試圖即可完成對應業務邏輯操作。由 于論文篇幅限制，本節結合系統實現頁面對部分業務功能實現過程進行說明。
系統管理功能模塊提供用戶信息檢索操作，管理人員點擊人員信息，系統通 過調用后臺業務邏輯實現對用戶信息進行查詢，并將查詢結果傳遞給視圖。頁面 最終運行效果描述如圖 5-4 所示：
姓名
j新建丄修改 X刪除
圖 5-4 用戶信息檢索列表操作頁面運行效果圖
用戶信息檢索操作結果如上圖所示，請求命令格式為 UserManage/GetUserinfor， 通過 URL 連接將請求提交服務器之后，服務器端查找 UserManageController 控制 器，調用GetUserinfor()方法實現用戶信息檢索。該函數聲明如下：
Public ActionResult GetUserinfor()
通過調用該函數實現用戶基本信息查詢并將查詢結果傳遞給View視圖進行處 理。視圖部分接收傳遞數據后使用表格對數據進行展示，并最終與視圖模板結合， 呈現終端用戶。
以上給出完整用戶信息查詢操作功能實現全部過程，主要包括控制器定義， 控制器下查詢方法定義、查詢結果數據傳輸及視圖定義與模板定義等相關開發過 程。最終實現用戶點擊按鈕操作，向服務器提交控制器與方法對應的URL命令。 系統將最終查詢結果反饋客戶端瀏覽器。本系統大部分功能操作頁面實現與此實 現過程類似。
線路信息管理是建立在桿塔數據基礎之上的線路信息管理，該功能定義控制 器類LinesManageController控制器，其中默認index()方法用于顯示線路基本信息。 方法getTower()方法用于顯示桿塔數據信息，通過結果記錄集傳遞及視圖顯示設置, 最終實現輸電線路對應桿塔數據檢索及檢索結果顯示頁面，完成桿塔數據查詢業 務操作功能。攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統桿塔數據檢索查詢操作結果 頁面實際運行效果如圖 5-5 所示：
圖 5-5 桿塔查詢結果列表顯示頁面
桿塔查詢結果列表顯示頁面運行效果截圖如上圖所示，可選擇桿塔名稱點擊， 對桿塔數據進行增刪改查等相關操作。系統提供對輸電線路設備運行狀態與信息 進行動態監測。系統通過網絡獲取設備狀態信息。狀態獲取頁面如圖 5-6 所示：
圖 5-6 預警列表顯示頁面
巡檢任務信息列表頁面，主要為線路巡檢人員提供巡檢任務查詢操作功能。 系統提供 TaskManageController 任務管理控制器，巡檢任務查詢結果列表頁面運行 效果如圖 5-7 所示：
計劃類燮 同（旬）計劃 ~ 計劃開工時何2021-01-01 [g] 至2021-03-15 國 電如線踣
綸制單位輸電運維班 停電范圉 工作內容 是否停電
是否帶電作業 T 專業 T 調度是否批復 J 計劃來源 制
曰查看 圍查看調度批復信息 許查看關聯信息 卞查看流程圖 囤導出
所屬地市 所屬單位 扁制單位 專業 所屬大饋線 電葩級 是否偉電 <9電范圉 工作類型 工作內容 計劃篇制時間 計劃開工時問 計劃完工時何
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圖 5-7 巡檢任務查詢列表頁面
視頻監測管理是系統提供核心功能之一，系統通過通信線路獲取終端攝像設
備提供的遠程視頻、圖片及報警信息，通過視頻實現實時監測功能。視頻監測頁 面運行效果如圖 5-8 所示：
圖 5-8 視頻監測窗口運行截圖
視頻采集窗口運行效果如上圖所示，系統通過調用第三方監控設備所提供的 系統開發SDK所提供的各類函數實現視頻捕捉及各類視頻處理與操作。系統支持 各類實時視頻存儲，為線路巡檢提供參考數據。系統借助第三方接口提供云臺控 制功能如圖 5-9 所示：
圖 5-9 云臺控制運行截圖
以上給出攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統業務邏輯功能實現階段所完 成工作，重點從業務邏輯架構模式MVC模式角度對控制器層編程、視圖定義及頁 面模板定義進行了分析與說明。并通過系統部分頁面運行效果截圖對系統實現效 果進行了展示與說明。由于篇幅限制，其他功能實現及頁面展示不再一一敘述。
5.5本章小結
本章主要對攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統實現階段所完成工作進行 說明。重點對系統實現軟硬件環境搭建、前端交互頁面功能實現及業務邏輯功能 實現等進行了詳細說明。
第六章 系統測試
測試工作的目的是使用系統測試相關技術、工具與方法對開發各階段所完成 的工作任務、交付成果進行檢驗，用于發現系統開發各階段所存在的質量缺陷、 完全隱患、語法錯誤、邏輯錯誤等相關問題。最終保證所開發系統的質量。攀枝 花供電公司輸電線路信息管理系統項目開發嚴格按照系統測試要求，制定測試計 劃、編寫測試用例、搭建測試環境對系統開發各階段進行嚴格測試，并最終對測 試結果進行分析。本節主要從系統測試方法、測試內容、測試用例等部分對測試 階段所完成工作進行說明。
6.1測試類型與工具
系統測試方法是測試工作科學性的重要保障，系統測試方法按照在系統開發 過程中所處階段不同，測試原理的不同等條件。可以將測試工作劃分為不同類型， 其中以軟件開發流程劃分為基礎，系統測試可以劃分為單元測試、集成測試、模 塊測試等不同階段。按照測試輸入輸出原理不同則可以劃分為白盒測試、黑盒測 試與灰盒測試等測試類型。其中按照測試原理不同進行劃分三種測試方法對比與 描述如表6-1 所示：
表 6-1 測試方法對比分析
方法名稱 方法說明 適用階段
黑盒測試 黑盒測試假設被測試對象內部是不透明的。測試者只需要給出待
測試數據、執行測試，并對測試輸出進行判斷； 系統功能模塊
測試
白盒測試 白盒測試是將待測試對象堪稱內部透明的盒子，對內部各部分進
行測試，用于檢查內部語句、分支邏輯等是否存在缺陷； 單元集成測試
灰盒測試 介于黑盒測試與白盒測試之間的測試類型，及測試輸入與輸出，
有需要對語法及內部分支等進行測試； 適用于開發各
階段
系統基本測試方法描述如上表所示，按照用戶需求描述要求，本系統還應當 滿足并發操作性能要求，因此需要對系統并發壓力性能進行測試。主要測試性能 指標包括系統并發用戶數量、并發響應時間等相關性能指標。攀枝花供電公司輸 電線路信息管理系統擬采用第三方測試工具實現軟件測試，攀枝花供電公司輸電 線路信息管理系統測試工具描述如表6-2 所示：
表 6-2 第三方測試工具描述
工具名稱 工具說明 測試目的
LoadRunner 美國惠普公司所開發的用于實現對應用程序負
載能力進行測試的工具； 并發性能、響應時間、網 絡延遲、內存占用等
Chrome 瀏覽器 Google 公司開發的瀏覽器，提供開發者工具用于
實現對HTML前端代碼進行測試； 前端瀏覽器兼容性測試
6.2測試用例與測試情況 測試用例是測試工作的重要組成部分，關系到測試工作最終的質量。因此測 試用例的編制對于系統開發至關重要。測試用例是指用于測試工作的數據的有序 集合及測試步驟流程的描述。
由于論文篇幅限制，本文只針對系統交付驗收階段所完成的功能性測試與性 能及兼容性測試為例，對本系統開發過程所完成測試工作進行簡單概述。其中系 統功能性測試用例主要包括系統管理功能測試用例、設備臺賬管理功能測試用例、 線路巡檢功能測試用例等相關測試用例。
（1）系統管理功能測試用例 系統管理功能測試用例主要適用黑盒測試技術，對系統所提供的系統管理功 能進行確認測試。系統管理功能測試用例活動主要包括用戶管理功能測試、權限 管理功能測試、部門管理功能測試與日志管理功能測試等。用例描述如表 6-3 所示：
表 6-3 系統管理功能測試用例
用例編號 CSYL2021001 用例名稱 系統管理功能測試用例
測試模塊 測試流程步驟（測試數據）
用戶管理 1.點擊系統后臺管理頁面；
2.進入后臺操作頁面，點擊用戶管理按鈕，顯示用戶管理窗口內容；
3.點擊添加用戶按鈕，執行添加操作；（username:test;passwd:test）
4.系統顯示添加成功信息；
5.點擊當前用戶顯示用戶詳細信息；
6.點擊用戶權限下拉列表設置當前用戶權限； （管理員）
7.修改當前用戶登錄密碼；（newpassword： testl23）
8.刪除當前用戶信息，注銷用戶，系統返回操作結果
9.點擊用戶查詢按鈕，系統返回當前用戶信息列表
10.點擊列表操作區域，模擬實現用戶增刪改查操作，系統返回操作結果；
11.適用新添加用戶執行用戶登錄操作，判斷是否添加成功
續表 6-3 系統管理功能測試用例
用例編號 CSYL2021001 用例名稱 系統管理功能測試用例
測試模塊 測試流程步驟（測試數據）
部門管理 1.點擊后臺管理鏈接，系統顯示后臺管理登錄頁面；
2.輸入管理員登錄信息（name:admin,passwd:admin）；
3.點擊部門管理快捷按鈕，打開部門管理窗口；
4.點擊部門信息列表顯示按鈕，返回部門信息列表；
5.選中設備管理部門，進入詳細操作頁面；
6.點擊執行部門信息修改，實現對設備部門管理信息進行修改維護；
7.創建測試部門，并填寫測試部門信息，系統實現創建并返回創建結果；
8.點擊刪除，刪除所創建的測試部門；
權限管理 1.點擊權限管理快捷選項，進入權限管理頁面；
2.系統顯示權限列表，查詢當前設置存儲的權限信息；
3.執行權限增刪改查操作，并返回查詢頁面查看操作結果；
4.執行權限刪除操作，刪除對應權限，系統返回操作結果；
5.點擊修改用戶權限操作，系統彈出當前用戶權限配置頁面，點擊進行修改與保 存操作；
6.系統顯示操作結果；
日志管理 1.點擊日志管理快捷選項，進入日志管理操作頁面；
2.按照查詢條件（日期、排序等）查詢日志信息；
3.點擊日志下載操作按鈕執行日志下載操作；
4.系統執行日志下載操作，并返回操作結果；
預期結果 能夠實現日志、用戶、權限、部門等信息的增刪改查操作及文件上傳下載操作等
測試情況 與結論 測試時間 2021 年5月，由測試人員按照此測試用例對系統管理功能進行測試， 測試結果表明系統提供的系統管理功能符合設計要求，測試通過。
2）設備臺賬管理功能測試用例
設備臺賬管理功能測試用例主要設計實現對設備臺賬管理功能模塊相關業務 操作功能進行確定。設備臺賬管理功能測試用例測試內容主要包括桿塔管理功能 測試、導線及導線器管理功能測試用例等。通過測試判斷該模塊實際實現功能是 否與設計要求一致。設備臺賬管理功能測試用例描述如表6-4 所示：
表 6-4 設備臺賬管理功能測試用例
用例編號 CSYL2021002 用例名稱 設備臺賬管理功能測試用例
測試模塊 測試流程步驟（測試數據）
桿塔管理 1.輸入系統登錄地址輸入用戶名與密碼進入管理操作頁面；
2.點擊桿塔管理操作快捷方式，進入桿塔管理功能操作頁面；
3.執行桿塔增刪改查操作按鈕，進行桿塔數據的增刪改查操作；
4.返回查詢頁面查詢桿塔管理操作結果
導線管理 1.輸入系統登錄地址輸入用戶名與密碼進入管理操作頁面；
2.點擊導線管理操作快捷方式，進入導線管理功能操作頁面；
3.執行導線增刪改查操作按鈕，進行導線數據的增刪改查操作；
4.返回查詢頁面查詢導線管理操作結果
避雷器管理 1.輸入系統登錄地址輸入用戶名與密碼進入管理操作頁面；
2.點擊避雷器管理操作快捷方式，進入避雷器管理功能操作頁面；
3.執行避雷器增刪改查操作按鈕，進行避雷器數據的增刪改查操作；
4.返回查詢頁面查詢避雷器管理操作結果
導線段管理 1.輸入系統登錄地址輸入用戶名與密碼進入管理操作頁面；
2.點擊導線段管理操作快捷方式，進入導線段管理功能操作頁面；
3.執行導線段增刪改查操作按鈕，進行導線段數據的增刪改查操作；
4.返回查詢頁面查詢導線段管理操作結果
預期結果 實現對桿塔數據、避雷器數據、導線及導線段數據進行增刪改查操作
測試情況
與結論 測試時間2021 年 5月，由測試人員按照此測試用例對系統管理功能進行測
試，測試結果表明系統提供的系統管理功能符合設計要求，測試通過。
3）線路巡檢管理功能測試用例
線路巡檢管理功能模塊測試用例主要用于實現線路巡檢管理功能進行確認測 試。線路巡檢管理功能主要測試用例活動過程包括任務管理、巡視管理及檢查管 理等相關用例活動。線路巡檢管理功能模塊測試用例描述如表6-5 所示：
表 6-5 線路巡檢管理功能測試用例
用例編號 CSYL2021003 用例名稱 線路巡檢管理功能測試用例
測試模塊 測試流程步驟（測試數據）
任務管理 1.輸入系統登錄地址輸入用戶名與密碼進入管理操作頁面；
2.點擊進入任務管理操作頁面；
3.點擊添加任務操作，并填寫任務詳細信息，提交任務審核；
4.查詢任務審核狀態，審核通過點擊發布操作安全發布任務；
5.點擊查詢已完成任務，系統以列表形式返回任務信息；
6.選中待刪除操作任務，點擊刪除操作按鈕系統執行刪除任務操作；
巡視管理 1.執行用戶登錄操作，成功進入巡視管理頁面；
2.系統打開巡視管理頁面，返回當前各巡視任務列表信息；
3.點擊巡視管理操作功能按鈕，系統返回巡視管理詳細信息列表；
4.從巡視信息列表中選擇待查詢記錄點擊查詢操作，系統返回巡視登記詳細 信息；
5.對未審核巡視記錄信息進行增刪改查操作，系統返回操作結果；
6.點擊巡視記錄審核操作按鈕，對未審核操作的巡視記錄進行進行審核；
檢查管理 1.點擊系統登錄鏈接，填寫登錄信息進入管理頁面；
2.點擊檢查管理操作快捷圖標進入檢查管理操作頁面；
3.選擇待檢查記錄執行記錄增刪改查操作；
4.對待檢查數據進行數據審核并修改審核狀態；
5.系統返回操作結果；
預期結果 實現對任務、巡檢記錄、巡檢檢查數據進行增刪改查操作
測試情況與 結論 測試時間2021 年 5月，由測試人員按照此測試用例對系統管理功能進行測
試，測試結果表明系統提供的系統管理功能符合設計要求，測試通過。
以上從功能模塊劃分角度給出部分業務操作邏輯功能模塊功能測試用例，由 于論文篇幅限制其他功能測試用例不再一一說明。
（4）非功能測試用例 本系統非功能測試用例主要從用戶需求分析階段確定的主要系統性能及其他 非功能需求角度出發，編寫非功能測試用例，對用戶提出的需求進行確認。本節 主要從兼容性，并發操作角度對系統進行測試。攀枝花電力公司輸電線路信息管 理系統主要非功能測試用例描述如下：
①并發壓力測試用例 通過搭建測試環境，定義測試參數執行并發模擬操作，對響應時間等核心參
數運行值進行監測，判斷是否符合設計要求。本系統并發壓力測試使用第三方測
試工具完成，并發壓力測試用例如表6-6 所示：
表 6-6 并發壓力測試用例
用例編號 CSYL2021004 用例名稱 并發壓力測試用例
測試模塊 測試流程步驟（測試數據）
線路巡
檢管理 1.搭建 LoadRunner 測試環境；
2.編寫測試腳本；
3.分別設置并發操作人數 10、20、50、100、200；
4.執行并發測試，記錄測試數據；
5.分析測試結果判斷核心參數指標是否符合設計要求；
預期結果 系統支持1 00人并發操作，響應時間小于5秒
測試情況與 結論 測試時間 2021 年5 月，由測試人員按照此測試用例對系統管理功能進行測試， 測試結果表明系統提供的系統管理功能符合設計要求，測試通過。
②兼容性測試用例
兼容性測試主要針對系統在瀏覽器終端顯示效果是否正常，而進行的測試， 主要檢查前端頁面樣式及交互腳本是否符合設計要求與預期。本系統兼容性測試 主要針對IE瀏覽器與Chrome瀏覽器進行測試，測試用例編寫描述如表6-7所示:
表 6-7 兼容性測試用例
用例編號 CSYL2021005 用例名
稱 兼容性測試用例
瀏覽器 測試項目 測試內容
IE 瀏覽器 HTML 頁面測試 檢查測試 HTML 語法錯誤
CSS 樣式效果測試 測試 CSS 樣式是否符合預期要求
JavaScript 腳本功能測試 測試 JavaScript 腳本功能
Chrome 瀏 覽器 HTML 頁面測試 檢查測試 HTML 語法錯誤
CSS 樣式效果測試 測試 CSS 樣式是否符合預期要求
JavaScript 腳本功能測試 測試 JavaScript 腳本功能
預期結果 系統能夠在IE與Chrome瀏覽器下正常運行，符合設計要求
測試情況
與結論 測試時間2021 年 5 月，由測試人員按照此測試用例對系統管理功能進行測試， 測試結果表明系統提供的系統管理功能符合設計要求，測試通過。
系統兼容性測試用例描述如上圖所示，兼容性測試主要借助Chrome提供測試
工具對兼容性進行測試。測試執行頁面如圖 6-1 所示：
Cx J Elements Console Sources Network Performance Memory » ?11A6?6 0 [ X
• 0 0 Q □ Preserve log O Disable cache No throttling
□ Hide data URLs XHR JS CSS I mg Media Font Doc WS Manifest Other
□ Has blocked cookies □ Blocked Requests
500 ms
6000 ms
圖 6-1chrome 性能測試工具運行截圖
6.3測試結論
系統測試工作按照之前章節提出的測試用例、測試工具及測試方法進行測試， 通過對測試輸出數據進行分析，可以進一步得出測試結論，本系統測試分析結論 描述如下：
（1） 系統功能 通過功能測試用例執行及測試輸出數據分析，本系統功能符合需求分析階段
用戶提出的功能需求，系統所提供的系統管理、設備臺賬管理、輸電線路巡檢管 理及線路缺陷管理功能能夠滿足企業用戶日常輸電線路管理業務需求，能夠解決 當前輸電線路管理工作存在的問題與不足。
（2） 系統并發性能 通過使用第三方并發測試工具對系統進行并發能力進行測試，系統相關并發
參數，響應時間、頁面加載速度、內存資源占用等均符合設計要求，能夠滿足 200 人并發操作，符合設計要求，達到設計目標要求。
（3） 系統兼容性
針對系統兼容性測試，本系統重點完成了 IE瀏覽器與Chrome下瀏覽器的兼 容性測試，測試結果表明系統能夠在兩類瀏覽器下正常使用，客戶端交互腳本效 果符合預期設置，達到了系統兼容性設計要求，符合預期。
（4）系統安全性 系統采用用戶登錄機制與用戶權限措施，保證了用戶操作的安全性，在數據 存儲過程中對于核心業務數據使用加密算法進行加密，因此保證了數據存儲管理 的安全性，系統采用cookie技術、Session技術等保證了系統訪問的安全性，有效 避免了非法鏈接，整體符合安全性要求，到了設計階段提出的安全要求。
綜上所述，攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統整體符合用戶預期設計目 標，達到設計階段提出技術文件與設計規范要求。有效解決了當前輸電線路管理 存在的問題與不足，幫助企業實現了輸電線路管理的信息化與科學化，降低管理 成本，提高輸電線路管理的效率與質量。
6.4本章小結
本章主要從系統測試角度對攀枝花供電公司輸電線路管理信息系統測試工作 進行了說明。測試工作主要包括測試用例編制與測試用例執行結果分析。系統測 試結果表明所開發的攀枝花供電公司輸電線路信息管理系統整體符合設計要求， 滿足企業輸電線路管理信息化要求。
第七章 總結與展望
本文以供電企業實際輸電線路管理需求為研究背景，以企業信息化建設要求 為基礎，進行輸電線路管理信息化建設。采用軟件工程設計思想及項目管理技術 進行了攀枝花供電企業輸電線路系統設計與開發。通過開發輸電線路管理系統及 運用系統的實際管理業務，進一步規范輸電線路管理信息化程度，進一步降低管 理成本，提高管理質量。本文主要完成工作總結如下:
（1） 完成系統分析工作
為滿足用戶對系統提出的各類需求，通過調研，訪談等多種途徑，充分用戶 挖掘用戶需求，采用 UML 建模語言提供的業務流程圖及用例圖對用戶需求進行了 全面分析梳理，及相關業務流程的優化，為下一步系統設計奠定基礎。
（2） 完成系統設計
以系統需求分析階段所確定的用戶需求為基礎進一步完成攀枝花電力輸電管 理系統設計。系統設計階段主要完成了系統架構設計、業務功能模塊設計及數據 庫設計。其中系統架構設計階段主要完成業務邏輯架構、網絡拓撲結構及功能架 構設計。
（3） 完成系統開發工作
系統開發階段重點完成Web前端頁面開發及業務功能編程實現。本系統使用
HTML5 技術、 Bootstrap 響應式框架技術及 JavaScript 技術完成前端頁面設計，使 用C#程序設計語言完成了服務器端程序編程。
（4） 完成系統測試工作
系統測試是系統開發工作的重要組成部分，在系統開發全過程進行了各階段 測試工作。主要完成測試工作包括測試計劃編寫，測試用例編寫及測試用例執行 與結果分析等。
綜上所示，本文主要對輸電線路管理系統分析、設計、開發全過程進行了闡 述，課題按照系統開發規范與用戶需求進行了系統開發，所開發的系統為用戶提 供設備臺賬管理、線路巡檢管理、故障缺陷管理等相關管理功能，通過信息系統 應用進一步幫助企業提高了管理效率與質量。
由于開發周期較短，資金有限，本系統采用快速原型法進行系統開發，通過 測試運行也挖掘出一些問題缺陷，如數據庫設計的不合理、功能模塊業務流程問 題等。這些問題也是下一步工作的重點，下一步工作展望如下:
（1）進一步提高軟件的智能化程度
當前軟件僅使用傳感器技術、視頻采集技術等初步實現了輸電線路管理的自 動化，但系統離智能化相差甚遠，下一步應當充分考慮人工智能技術了本系統開 發中的應用，以實現軟件的智能化。
（2） 進一步提高軟件的預警能力 當前輸電線路信息管理系統預警能力較低，需要進一步研究數據挖掘技術及
大數據技術在本系統開發中的應用，通過使用數據挖掘技術，關聯相關風險事件， 進一步提高系統風險預警能力。
（3） 進一步豐富系統功能 采用原型法開發系統需要進一步提取用戶需求，豐富系統功能。因此下一步
需要以供電公司輸電線路管理實際業務分析為重點，進一步挖掘用戶需求，提高 系統的可用性。
致謝
轉眼之間在職研究生生活即將結束。回首研究生時光，很是懷念，過去時間 在老師們的精彩授課及認真指導下，自己在專業知識與專業技能上的到了長足的 進一步與提高。各位教授老師們嚴謹的治學態度、高深的專業能力深深吸引并感 染著我。研究生學習期間收獲滿滿，增了很多良師益友，這都是一生的財富。
首先請允許我向學習的母校、給予我專業授課的各位老師致以最崇高的敬意。 感謝你們帶我進入學術學習的領域與氛圍中，你們平易近人的為人態度，一絲不 茍的治學態度都是我已經工作、生活、學習的榜樣。其次感謝我的導師汪澎副教 授，在本人學位論文撰寫過程中，汪澎副教授從論文開題，文章撰寫及系統開發 等各個環節都得到老師的悉心指導。同時也感謝本人工作單位領導對本人學習的 支持與論文撰寫工作提出的建議與意見，再次一并深深感謝。
最后向所有幫助我的老師、同學、領導、同事、家人表示衷心的感謝。
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