摘 要

本研究的目的是基于安卓系统的移动设备来对光伏电站的数据进行管理，目前发展来看，计算机仍然是大部分光伏系统的监测数据管理的主力工具，其缺点是它们的移动性低，费用较高。随着Android系统的快速发展，Android设备的功能越来越强大，硬件条件的发展水平也不低于计算机的硬件条件，本研究希望发挥Android设备的特点，利用Android移动设备对光伏系统的采集的数据实现显示和存储操作。基于开放的Android平台，相比于电脑，更加高效、灵活的人机交互，提高光伏系统的操作，远程通信，同时实现降低成本的目的，并且更能适应设备一体化的发展趋势，与发展路线时代潮流。本设计采用Eclipse软件添加Android ADT进行安卓app开发，本文先是分析了Android平台的开发框架和开发环境流程，继而针对数据收集系统进行需要分析，假想了一种基于Android平台的数据收集系统，策划出该系统的逻辑设计和功效模块设计，最后对所设想的系统进行了技术验证和想过实现。该系统的设计与实现对数据采集具有重要的参考价值。

关键字：安卓开发，光伏系统数据采集，Eclipse。

Abstract

The purpose of this study is based on the android mobile device to manage the data of photovoltaic power station, the current development of view, computer is still the most photovoltaic system of the main monitoring data management tools, its disadvantage is that their mobility is low, cost is higher. With the rapid development of the Android system, the function of the Android devices more and more powerful, hardware development level is not less than the computer's hardware conditions, the aim of this study is to play the characteristics of the Android devices, using Android mobile devices for photovoltaic system of acquisition of data display and storage operations. Android platform based on open, compared with the computer, more efficient, flexible, human-computer interaction, improve the operation of a photovoltaic system, remote communication, and to achieve the purpose of cost reduction, and can adapt to the development trend of equipment integration, the trend of The Times and development route. This design USES the Eclipse software add Android ADT for Android app development, this paper first analyzes the development of the Android platform framework and process development environment, and then in view of the data acquisition system requirements analysis, envisions a data acquisition system based on the Android platform, puts forward the logical design of the system and the function module design, the last of the envisioned system technology verification and thought of implementation. The design and implementation of the system has important reference value for data acquisition.

Key Words: Android development, PV system data acquisition, eclipse.

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.1.1 光伏产业的背景 1

1.1.2 光伏产业的发展历程 1

1.2 课题研究意义 2

1.3 课题研究主要内容 3

1.3.1 本文内容简介 3

1.3.2 各章节内容简介 3

1.4 本章小结 3

第二章 光伏系统的相关理论 5

2.1 太阳能光伏发电的基本原理 5

2.2 太阳能光伏发电的基本组成 5

2.2.1 太阳能电池组件 5

2.2.2 蓄电池组件 6

2.2.3 光伏控制器和交流逆变器 6

2.3 光伏电站的数据显示 7

2.4 本章小结 7

第三章 基于Android的光伏系统数据管理app设计 8

3.1 Android app开发环境 8

3.1.1 Android的开发原理 8

3.1.2 Eclipse的介绍 9

3.2 app进入动画设计 9

3.2.1程序进入动画的“跳过”按键设计 9

3.2.2 程序进入动画的图片设计 10

3.3 用户注册和登录功能 11

3.4 光伏数据的获取与解析 12

3.5 光伏数据的显示功能 13

3.6 本章总结 15

第四章app的真机测试 16

4.1 Android app测试环境 16

4.2 真机模块测试 16

第五章 总结 21

5.1 研究论文总结 21

5.2 研究展望 21

5.3 个人收获 21

致谢 24

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.1.1 光伏产业的背景

随着人类社会发展进步与人口数量上涨，能源问题日益凸显，成为关系国家社会经济发展、人民生活稳定的重要问题。传统能源资源的日益减少和传统能源带来的环境污染问题，人们开始寻找清洁能源来代替传统能源，在众多清洁能源中，太阳能是目前应用最为广泛的能源之一。我国的领土光照充足并且光能资源散布较为平均。太阳能与水电、风电、核电等相比不会带来任何污染问题，太阳能转化为光能、热能的技术相对成熟，可靠性较高。目前我国发电主要是依靠传统发电模式。但是由于传统发电模式具有较大的污染性，不可再生性等缺点而且建设成本较高且发电量受众多客观因素的影响；核电则受到原料、技术限制，尚未广泛应用。

基于上述缺陷，以利用太阳能、潮汐能、地热能等可再生能源进行发电的新能源发电受到了国内外的广泛关注。而太阳能发电作为新能源发电，利用可再生能源进行发电，具有安全环保、储量丰富、架设简单、可持续再生等优点。我国自1959年成功研制出第一块光伏电池，国内光伏产业不断发展，从2007年以来成为世界第一大晶体硅电池生产国。同时，我国积极支持光伏产业的发展，国家电网公司于2012年发布了多项光伏电站的相关政策，并在同年实现了首个家庭光伏电站的并网，于2013年发布的相关政策中提到要支持新能源产业的发展。由此可见光伏产业将会继续蓬勃发展，具有广阔的市场前景与研究空间。太阳能热水器已经走进家家户户，足以见太阳能的使用的普遍性。太阳能是未来最干净、安全和可靠的能源。许多欧美发达国家也将太阳能的开发、利用作为未来能源发展道路的重中之重，我国也正在实现能源转换，例如国家大力发展新能源汽车，比亚迪公司推出的唐、宋、元三款新能源汽车，国家也对购买新能源汽车给与大量的福利和补助，可见电力在未来的生活中会占有十分重要的地位。

1.1.2 光伏产业的发展历程

最初，大部分的光伏电站建立在没有电网的偏远地区或者是地处平原的无人区，这类型的光伏电站发电效率以及发电总量都很高，但是由于地处偏远地区，通信即时性较差，这种类型的大型光伏电站的重要性较高，需要进行数据监控，但是由于一些客观原因，成本较高。其次，随着人们对光伏发电的认识的提高，很多城市楼房的屋顶，光伏一体式建筑等正逐步走进人们的视野当中，而对于这种分布式的光伏发电系统，其数据管理系统又有了更高的要求。从90年代起，国外研究机构的针对早期的光伏系统的特点，大大的提高了光伏发电系统的发电能力，因此光伏系统的数据管理系统也变得更加重要。目前全世界都处于互联网时代，如何设计出互联网与光伏数据管理系统相结合的管理模式尤为重要，国外的光伏数据管理系统对于并网型发电系统的数据管理研究比较重视，研究的系统决定研究方向，很多研究内容只是对对发电系统的某一类别的数据进行管理和分析。在1995年美国可再生能源实验室对光伏系统在不同条件下的发电能力进行了长时间的研究，最终得出光伏发电电站的数据以及气候条件之间联系，并将根据气象条件计算电站发电的理论值与实际记录的值进行对比，分析差异出现的可能原因，最后评价电站的发电效率。

综上所述，国内对于光伏系统的数据管理相对于国外的发展水平还是相对于落后，国外的光伏系统数据监控大多开始采用网络无线方式进行监控。然后国内的光伏发电系统数据管理系统发展水平仍然相对落后，但是国内的光伏数据管理具有相对较多的管理方式并结合了数据库的相关技术使得数据可以集中进行处理。
1.2 课题研究意义

从全球目前发展状况来看，太阳能到电能的转化率的提高，分布式光伏发电电站诸如光伏屋顶、光伏一体化建筑之类的分布式光伏发电电站的数量将会迅速增多，在未来的生活中，光伏发电基本可以满足国家近乎一半的建筑用电。国家公布的发展目标表明，2017年分布式光伏发电要达到1000万千瓦。所以，在短期内中国发展的道路上，分布式光伏发电系统都将是我国电力资源着重发展的项目。在城市中分布式发电系统应当采取就近原则，即光伏电站转化的太阳能生产的电能就近就进行利用，不进行远距离传输，这样的优点可以使我们的生活空间得到充分的利用并且降低了电力传输成本，缩小了电力生产和电力使用之间的距离和消耗。

在互联网体系下的光伏发电系统的数据管理系统，会大大的提高工作效率，对的监控质量的提高有明显的帮助，同时减少了光伏发电管理系统的资金投入。数据库技术的应用也简便了光伏数据查看的步骤，降低了开发难度，更加提高了光伏数据管理系统的效率，同时基于Android的光伏数据管理系统的研发更是有效的提高了管理系统的监控效率。分布式光伏电站的众多收集的光伏系统的信息也可以为分布式光伏发电系统的改进提供明确的方向、也为光伏系统的数据管理研发提供合适的数据资源。

本次研究主要是针对于基于Android开发的光伏系统数据管理，实现对于光伏电站的用户管理功能、数据显示以及历史数据显示，互联网时代中手机已经取缔了mp3、移动电视、收音机、CD机、移动传呼机等多个划时代的产品，结合Android设备强大的硬件条件，完全可以通过Android设备来代替PC完成许多我们生活中日常的任务，也可以加强Android设备的开发，使得Android设备可以替代甚至完全替代PC设备在我们生活中的作用。

本课题的研究就是一步Android设备代替PC设备的研究，不再使用PC设备作为光伏发电系统数据的监控设备，而是用Android移动终端开进行光伏发电系统数据监测任务，完成移动化办公，增强光伏发电数据监测的的移动性，使得Android设备可以同时对多个光伏发电系统进行数据监测。

1.3 课题研究主要内容

1.3.1 本文内容简介

本文主要针对光伏电站基于Android平台的数据管理的功能设计及其实现方法，Android平台的易开发性以及Android平台的高度普及度都决定了Android平台对于光伏系统的数据管理的高度地位。

本文内容包括任务书分析、设计框图构建、各个Activity分析与设计、代码编写以及调试等内容，整个设计过程以光伏系统的数据为中心，其中包括光伏系统的温度、湿度、光照、开路电压、短路电流、最大功率点电压、最大功率点电流以及最大功率。

光伏电站监控是光伏逆变器、接线盒、辐射器、气象仪器，通过数据线和其他设备连接起来，光伏电站数据采集系统的设备数据采集，并通过GPRS、Internet、Wifi等方式上传到网络服务器或本地计算机，用户可以在Internet或本地计算机查看数据，便于电站管理人员对光伏电站运转数据的检查和管理用户。数据服务中心在接收到数据后，可以先存入后台数据库，对数据进行处理和分析后，下发到客户端。数据服务中心同时要负责监听在线客户的请求并执行客户端的控制命令，并将处理后的结果返回给客户端。

1.3.2 各章节内容简介

第一章主要是绪论，介绍光伏产业的发展状况、前景以及本设计主要研究的内容和方向，分析发展光伏发电的需要以及必要性，了解光伏发电系统数据监测的重要性，从而定义本设计的重要意义。