VB采用了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)思想，它基本思路是把復(fù)雜的設(shè)計(jì)問題分解為多個(gè)能夠完成獨(dú)立功能且相對(duì)簡(jiǎn)單的對(duì)象集合。

1.2 事件驅(qū)動(dòng)　

在Windows環(huán)境下是以事件驅(qū)動(dòng)方式運(yùn)行每個(gè)對(duì)象的都能響應(yīng)多個(gè)區(qū)別事件，每個(gè)事件都能驅(qū)動(dòng)段代碼事件過程，該代碼決定了對(duì)象功能。

1.3 軟件Software集成式開發(fā)

VB為編程提供了個(gè)集成開發(fā)環(huán)境在這個(gè)環(huán)境中編程者可設(shè)計(jì)界面、編寫代碼、調(diào)試直至把應(yīng) 用編譯成可在Windows中運(yùn)行可執(zhí)行文件。

1.4 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)語言

VB具有豐富數(shù)據(jù)類型是種符合結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)思想語言。

1.5 強(qiáng)大數(shù)據(jù)庫訪問功能

VB利用數(shù)據(jù)Control控件可以訪問多種數(shù)據(jù)庫，可以用最少代碼實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫操作和控制。

1.6 支持對(duì)象鏈接和嵌入技術(shù)

VB核心是對(duì)對(duì)象鏈接和嵌入(OLE)技術(shù)支持，利用OLE技術(shù)能夠開發(fā)集聲音、圖像、動(dòng)畫、字處理、Web等對(duì)象于一體的功能強(qiáng)大的軟件。

1.7 網(wǎng)絡(luò)功能

VB提供了DltTML設(shè)計(jì)工具，利用這種技術(shù)可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建和編輯Web頁面使用戶在VB中開發(fā)多功能網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件。

1.8 支持動(dòng)態(tài)交換、動(dòng)態(tài)鏈接技術(shù)

通過動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)編程技術(shù)，VB開發(fā)能和其他Windows應(yīng)用的間建立數(shù)據(jù)通信，通過動(dòng)態(tài)鏈接庫技術(shù)在VB中可方便地用C語言或匯編語言編寫Windows應(yīng)用接口。

2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)程序的主要功能

監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能可分為系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)視、系統(tǒng)故障記錄、圖形曲線、數(shù)據(jù)分析及存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程監(jiān)視等幾個(gè)主要方面，與此對(duì)應(yīng)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的程序由系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理、歷史查詢等三個(gè)基本界面和用戶管理、參數(shù)設(shè)置、幫助等界面組成，每個(gè)界面都完成一定的功能，界面之間通過“數(shù)據(jù)流”進(jìn)行連接、組合，從而構(gòu)成一個(gè)功能豐富的虛擬系統(tǒng)。以下為整體結(jié)構(gòu)圖。

圖1 軟件整體結(jié)構(gòu)圖

3 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件界面的功能

3.1 用戶登陸界面

該界面是整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件最頂層的一個(gè)界面，最先得以執(zhí)行。用戶通過該界面選擇登陸身份，并輸入相應(yīng)身份的確認(rèn)密碼。不同登陸身份的用戶權(quán)限是不同的：系統(tǒng)管理員可以修改監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，并創(chuàng)建普通用戶的帳號(hào)和密碼；而普通用戶是沒有這些權(quán)限的，這樣的設(shè)置是為了保證監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，因?yàn)橄到y(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的修改需要用戶對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的特性非常了解。

盡管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可運(yùn)行在一定的參數(shù)范圍內(nèi)，但不恰當(dāng)?shù)膮?shù)設(shè)置、組合會(huì)大大降低監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性，給監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行帶來極大的安全隱患。所以需要嚴(yán)格區(qū)分不同用戶的身份及其操作權(quán)限。在實(shí)際應(yīng)用中，只有系統(tǒng)管理員具有最高權(quán)限，可對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行操作；其他人員只能查詢數(shù)據(jù)和監(jiān)視數(shù)據(jù)，不能進(jìn)行其它操作。

3.2 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)界面

該界面是整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的核心子界面，不僅完成了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的大部分功能，同時(shí)為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的其他界面，如系統(tǒng)調(diào)試界面、歷史查詢界面，提供了必要的數(shù)據(jù)來源，其界面如圖2所示，該界面也是系統(tǒng)軟件運(yùn)行時(shí)的主界面。

圖2 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)界面

該界面的功能包括太陽能電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送三個(gè)主要方面。

（1）太陽能電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)

太陽能電站狀態(tài)監(jiān)測(cè)包括太陽能跟蹤系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、太陽能固定系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，逆變器系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，太陽能電站運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，所有這些被監(jiān)測(cè)的變量都在圖2的監(jiān)測(cè)面板上以數(shù)值的形式呈現(xiàn)給操作者，也可以波形的形式使得用戶可以直觀、全面地了解太陽能電站的運(yùn)行狀態(tài)和參數(shù)。

同時(shí)圖中的橫、縱坐標(biāo)刻度都是自適應(yīng)的，能夠隨著顯示參量的幅度大小而自動(dòng)調(diào)整；波形的顯示周波數(shù)和刷新時(shí)間也都是可調(diào)的。

（2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)又分為兩種情況，一種情況是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障，如過壓、欠壓、過流時(shí)，監(jiān)測(cè)程序會(huì)發(fā)出警報(bào)信號(hào)，同時(shí)記錄整個(gè)故障發(fā)生時(shí)的故障類型和異常數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以用做故障后的分析和診斷等；另外一種情況是系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，會(huì)對(duì)系統(tǒng)的特征參量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)上的處理，然后將處理后的結(jié)果定時(shí)存盤，以供歷史查詢。

例如監(jiān)測(cè)系統(tǒng)程序可以對(duì)光照強(qiáng)度、功率、直流電壓電流等數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以得出一定時(shí)間段內(nèi)的這些參量的最大值、最小值、平均值，將這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果存盤，并累積足夠長(zhǎng)的時(shí)間，然后調(diào)出存儲(chǔ)的這些數(shù)據(jù)，并通過一定的軟件處理，就可以分析如光照強(qiáng)度、功率等的變化趨勢(shì)，提供必要的參考數(shù)據(jù)，為逆變器系統(tǒng)在不同的天氣和氣候條件下，實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤，提高太陽能電池板的利用效率。

（3）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可通過后臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器向指定IP的計(jì)算機(jī)傳輸本地的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，以便不同的部門查看監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

實(shí)際運(yùn)行時(shí)主要監(jiān)視此界面，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)和報(bào)警故障，通知檢修人員對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行檢修和維護(hù)。

3.3 系統(tǒng)調(diào)試界面

該界面是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的另一個(gè)主要子界面。系統(tǒng)調(diào)試界面可以在較短的時(shí)段內(nèi)可控地記錄系統(tǒng)各主要監(jiān)測(cè)變量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并可對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行波形顯示、參量計(jì)算。這一功能實(shí)際上類似于錄波器和示波器的作用。

由于可以記錄系統(tǒng)動(dòng)態(tài)過程中各參量的變化情況，所以這個(gè)界面對(duì)于運(yùn)行人員了解系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性非常有幫助。比如通過這個(gè)界面觀察當(dāng)光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)逆變器的響應(yīng)時(shí)間和系統(tǒng)功率的變化曲線，從而可以對(duì)逆變器的工作狀態(tài)做出評(píng)估。從而調(diào)整逆變器的工作參數(shù)，以在當(dāng)前工作條件下的實(shí)現(xiàn)最大功率輸出。

3.4 歷史查詢界面

該界面是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件的另一個(gè)主要界面，又分為歷史故障查詢和歷史數(shù)據(jù)查詢兩個(gè)獨(dú)立的子界面。

用戶通過歷史故障查詢界面可以查詢已經(jīng)記錄的故障并重現(xiàn)整個(gè)故障過程，如查看故障的類型、發(fā)生時(shí)間和異常數(shù)值。為檢修人員提供參考資料，盡快回復(fù)電站正常運(yùn)行。

歷史數(shù)據(jù)查詢界面和歷史故障查詢界面的界面不同，用戶通過歷史數(shù)據(jù)查詢界面，可以查詢?cè)谙到y(tǒng)監(jiān)測(cè)界面中記錄的全部數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，一個(gè)或多個(gè)變量的波形、有效值的變化曲線等；同時(shí)對(duì)這些波形、曲線提供了編輯、查看的工具，如曲線的拖動(dòng)，波形局部的中心、水平、垂直方向的放大和縮小等。從而了解太陽能電站在一定時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)行特性及電力系統(tǒng)的一些特征電量的變化情況。

通過歷史曲線在同一張曲線圖中繪制多條參數(shù)曲線，以比較其變化趨勢(shì)。比如，在同一坐標(biāo)系中繪制功率和光伏強(qiáng)度曲線，可追蹤功率跟隨光伏強(qiáng)度變化的情況?；蛘咴谕蛔鴺?biāo)中繪制溫度和光伏強(qiáng)度曲線，光伏強(qiáng)度跟隨溫度變化的情況。

在界面下還可按日、月、年的方式生成報(bào)表，可對(duì)一些重要參數(shù)作短期，中期和長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)分析，達(dá)到監(jiān)測(cè)太陽能發(fā)電機(jī)組性能的目的。利用計(jì)算機(jī)接口可打印報(bào)表，還可以通過網(wǎng)絡(luò)資源將報(bào)表傳送給上級(jí)有關(guān)部門查看。

3.5 數(shù)據(jù)對(duì)比界面

在此界面下可對(duì)比任意兩天的不同數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比操作。便于分析不同天氣和氣候條件下，太陽能電站的工作狀態(tài)。例如多云、陰天和晴天的數(shù)據(jù)對(duì)比，為逆變器工作和太陽能電池板的安裝提供數(shù)據(jù)支持。

3.6 用戶管理界面

該界面為用戶提供了部分個(gè)人定制工具，如修改密碼、系統(tǒng)管理員新建用戶帳號(hào)和密碼、數(shù)據(jù)文件的整理等等。

只要是當(dāng)前登陸的用戶，都可以通過用戶管理界面的修改密碼功能項(xiàng)修改登陸密碼，同時(shí)，系統(tǒng)管理員還可以創(chuàng)建新的用戶帳號(hào)和登陸密碼。

文件整理是用戶管理界面的另一功能項(xiàng)。該界面顯示了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件所在文件夾的磁盤使用情況，并給出是否清空數(shù)據(jù)文件的操作提示。

通過前面的介紹，我們知道監(jiān)測(cè)系統(tǒng)程序正常運(yùn)行時(shí)要定期記錄系統(tǒng)監(jiān)測(cè)變量的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，故障情況下要記錄全部監(jiān)測(cè)變量的故障數(shù)據(jù)，所以當(dāng)這些數(shù)據(jù)逐漸增多至一定的磁盤使用率時(shí)，應(yīng)該及時(shí)將這部分舊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移備份，然后清空這些數(shù)據(jù)文件，這樣不至于因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)、數(shù)據(jù)過多造成新的數(shù)據(jù)不能正常存儲(chǔ)，從而影響監(jiān)測(cè)系統(tǒng)程序的運(yùn)行。

3.7 參數(shù)設(shè)置界面

用戶通過該界面可配置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行所需的一切軟、硬件參數(shù)。系統(tǒng)運(yùn)行所需的參數(shù)可分為4類：第一類是關(guān)于數(shù)據(jù)采集單元的測(cè)量參數(shù)，包括數(shù)據(jù)采集編號(hào)、采樣速率、數(shù)據(jù)刷新時(shí)間等；第二類是關(guān)于串行口的通信參數(shù)，包括串口標(biāo)識(shí)號(hào)、流控制、波特率等；第三類是關(guān)于電量的報(bào)警參數(shù)，包括報(bào)警方式、報(bào)警閾值的上下限等，第四類是關(guān)于數(shù)據(jù)記錄的存儲(chǔ)參數(shù)。

該界面在設(shè)計(jì)過程中考慮了以下兩個(gè)因素：一是為了使監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有良好的兼容性和靈活性，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置也應(yīng)該具有足夠的靈活性。因?yàn)樵诓煌墓r下，對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行要求不同，運(yùn)行參數(shù)可能相差很大，如不同工況下數(shù)據(jù)采集單元的采樣率大小、采樣通道數(shù)等都是不同的；此外，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還有可能擴(kuò)展新的硬件。對(duì)這些變化，參數(shù)設(shè)置界面應(yīng)該能夠適應(yīng)，并使得用戶可以很方便地通過這個(gè)界面修改原來的參數(shù)、添加并配置新的參數(shù)。

盡管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的參數(shù)是可配置的、在一定范圍內(nèi)是可調(diào)的，但是部分參數(shù)之間有一定的關(guān)聯(lián)性，所以如果配置的參數(shù)匹配的不好，有可能造成程序運(yùn)行在不合理的狀態(tài)，甚至出現(xiàn)運(yùn)行錯(cuò)誤，所以應(yīng)該綜合考慮關(guān)聯(lián)參數(shù)之間的匹配問題，并限制其中部分參數(shù)的可調(diào)范圍。這也是系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該考慮的另外一個(gè)因素。

綜上，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置界面為用戶提供了一個(gè)方便的接口界面，使得用戶能在一定范圍內(nèi)自由地配置系統(tǒng)參數(shù)，同時(shí)可以保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。

4 結(jié)論

太陽能電站遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件是現(xiàn)代化電場(chǎng)管理中必不可少的重要工具。本文介紹的基于VB軟件開發(fā)的遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件功能強(qiáng)大，穩(wěn)定可靠，適用于各類太陽能發(fā)電機(jī)組。由于采用了通用的通訊協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式，便于系統(tǒng)以后的升級(jí)和維護(hù)，具有很強(qiáng)的通用性和擴(kuò)展性。

（本文選編自《電氣技術(shù)》，原文標(biāo)題為“太陽能遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)”，作者為王淼。）