萧山发电厂电气设备停送电管理系统

现代化数字电力运维解决方案

解决的核心痛点

传统电力运维管理的三大难题

纸质操作票管理困难

  • 操作命令单容易丢失
  • 查找历史记录困难
  • 闭环管理困难
  • 信息传递延迟

现场与调度室沟通不畅

  • 依赖对讲机或电话
  • 操作确认滞后
  • 缺乏操作证据
  • 工作协调效率低

设备状态管理混乱

  • 设备状态信息分散
  • 状态更新不及时
  • 缺乏统一视图
  • 历史数据分析困难

我们的解决方案

数字化转型，智能化管理

实时查询系统

  • 数字化命令存储
  • 智能搜索引擎
  • 状态可视化显示
  • 操作历史追溯

实时双向通信

  • 调度室Web端
  • 现场Android端
  • 实时状态同步
  • 完整操作记录

统一设备管理平台

  • 设备状态监控
  • 分类管理
  • 数据统计分析
  • 智能提醒

系统架构设计

现代化技术栈，稳定可靠

Web端
Flask + Bootstrap
WebSocket
Node.js + Express
Android端
Kotlin + Compose
数据存储
SQLite + Pandas
云端部署
Nginx + Docker
安全认证
JWT + bcrypt

Web管理端

Flask (Python 3.x)
后端框架
Bootstrap 5
响应式UI框架
Jinja2
模板引擎
Session + bcrypt
安全认证

WebSocket服务器

Node.js 16+
JavaScript运行时
Express.js
Web框架
WebSocket (ws)
实时双向通信
JWT + bcrypt
身份认证

Android移动端

Kotlin
开发语言
Jetpack Compose
声明式UI
MVVM + StateFlow
架构模式
OkHttp WebSocket
网络通信

数据存储技术

SQLite 3
轻量级数据库
Pandas
Excel处理

包含8个核心数据表：机组、母线、设备、用户、历史记录等

开发工具与部署

Git
版本控制
Nginx
负载均衡

支持多实例部署、容器化和云服务器部署

详细系统架构图

graph TB subgraph "客户端层" A["Web管理端
React-like + Bootstrap"] B["Android移动端
Kotlin + Jetpack Compose"] end subgraph "应用服务层" C["Flask Web应用
Python 3.x"] D["WebSocket服务器
Node.js + Express"] end subgraph "数据层" E["SQLite数据库
设备/用户/历史数据"] F["文件存储
Excel模板/上传文件"] end A -->|HTTP/HTTPS
端口:5000| C B -->|WebSocket
端口:3000| D C <-->|SQLite连接| E D <-->|历史记录API| C C <-->|文件管理| F D -->|JWT认证| E style A fill:#e1f5fe style B fill:#f3e5f5 style C fill:#e8f5e8 style D fill:#fff3e0 style E fill:#fce4ec style F fill:#f1f8e9
三层架构

客户端层 → 应用服务层 → 数据层

实时通信

WebSocket双向实时数据同步

多重认证

Session + JWT双重安全机制

业务流程设计

清晰的操作流程，确保规范执行

操作业务流程图

flowchart TD Start(["调度员登录系统"]) --> Check["查看设备状态"] Check --> Decision{"需要操作设备?"} Decision -->|是| SendCmd["下达操作指令"] Decision -->|否| Monitor["继续监控"] SendCmd --> Receive["现场接收指令"] Receive --> Execute["操作员执行操作"] Execute --> Confirm["确认操作完成"] Confirm --> Update["系统更新设备状态"] Update --> Record["记录操作历史"] Record --> Monitor Monitor --> Check style Start fill:#c8e6c9 style SendCmd fill:#ffcdd2 style Confirm fill:#dcedc8 style Update fill:#e1bee7
流程优势
  • 标准化操作 - 每个步骤都有明确规范
  • 实时反馈 - 操作结果即时同步
  • 全程追溯 - 完整的操作记录链
  • 异常处理 - 自动识别和处理异常情况
安全保障
  • 权限验证 - 每个操作都需要权限确认
  • 双重确认 - 关键操作需要二次确认
  • 操作留痕 - 所有操作都有完整记录
  • 故障恢复 - 系统支持操作回滚

详细系统交互流程

完整的系统组件交互时序图

系统组件交互时序图

sequenceDiagram participant W as 值班负责人(Web) participant ES as 电气设备管理服务 participant WS as 操作命令WebSocket服务 participant DB as SQLite数据库 participant A as 操作员(Android) Note over W,A: 🔐 登录认证流程 W->>ES: 1. Web登录(用户名/密码) ES->>DB: 2. 验证用户信息 DB-->>ES: 3. 返回用户数据 ES-->>W: 4. 登录成功,创建Session A->>WS: 5. 连接WebSocket WS-->>A: 6. 连接成功 A->>ES: 7. JWT认证 ES-->>A: 8. 验证设备用户 WS-->>A: 9. 返回认证结果 WS-->>A: 10. 认证成功 Note over W,A: 📊 设备状态监控 W->>ES: 11. 查看设备状态 ES->>DB: 12. 查询设备信息 DB-->>ES: 13. 返回设备列表 ES-->>W: 14. 显示设备状态界面 Note over W,A: ⚙️ 设备控制流程 W->>ES: 15. 选择设备并发送命令 ES->>WS: 16. 通过内部API发送命令 WS->>DB: 17. 保存命令到历史记录 WS->>A: 18. 推广播命令到Android端 A->>A: 19. 显示待处理命令 A->>A: 20. 操作员确认执行 A->>WS: 21. 发送操作确认 Note over W,A: 📝 操作结果处理 WS->>ES: 22. 更新命令状态 ES->>DB: 23. 推广播操作结果 ES->>WS: 24. 通过内部API更新状态 ES->>DB: 25. 更新设备状态 Note over W,A: 🔄 状态同步 ES->>W: 26. 刷新设备状态 ES->>DB: 27. 查询最新状态 DB-->>ES: 28. 返回更新后的状态 ES-->>W: 29. 显示最新状态
安全认证
  • Web端Session管理
  • Android端JWT认证
  • WebSocket连接验证
  • 多层权限控制
实时同步
  • WebSocket双向通信
  • 状态实时更新
  • 命令即时推送
  • 结果快速反馈
数据管理
  • SQLite本地存储
  • 操作历史记录
  • 设备状态持久化
  • 数据完整性保证

用户操作流程

从操作发起到完成的完整流程

用户操作流程图

flowchart TD Start([👤 用户登录Web端]) --> Choice{🔄 选择操作类型} Choice -->|送电操作| SelectOff[📤 选择停电设备] Choice -->|停电操作| SelectOn[📥 选择送电设备] SelectOff --> FillInfo1[📝 填写操作信息] SelectOn --> FillInfo2[📝 填写操作信息] FillInfo1 --> Command[⚡ 命令处理阶段] FillInfo2 --> Command Command --> SendCmd[📤 发送操作命令] SendCmd --> WSBroadcast[📡 WebSocket转发命令] WSBroadcast --> AndroidReceive[📱 Android端接收命令] AndroidReceive --> Execute[🔧 现场执行阶段] Execute --> Confirm[👤 操作员确认] Confirm --> Result{❓ 操作结果} Result -->|成功| SuccessResp[✅ 发送成功响应] Result -->|失败| FailResp[❌ 发送失败响应] SuccessResp --> Process[📊 结果处理阶段] FailResp --> Process Process --> UpdateStatus[🔄 更新设备状态] UpdateStatus --> SaveHistory[💾 保存操作历史] SaveHistory --> Sync[🔄 状态更新阶段] Sync --> NotifyWeb[📬 通知Web端结果] NotifyWeb --> WebUpdate[🖥️ 界面状态更新] style Start fill:#e8f5e8 style Choice fill:#fff3cd style Execute fill:#f0f8ff style Process fill:#f5f0ff style Sync fill:#e6f3ff
操作时效性
≤30秒
命令下达时间
≤5分钟
操作确认时间
操作可靠性
100%
命令送达率
99.9%
操作成功率

系统界面展示

基于项目实际代码的真实界面展示

以下界面基于项目真实代码结构创建

Web管理端特色功能

系统主页特色
  • 实时数据统计 - 设备总数、送电状态、操作记录
  • 可视化监控 - 设备状态可视化展示
  • 快速导航 - 一键访问各功能模块
  • 权限管理 - Session + bcrypt安全认证
  • 响应式设计 - 适配不同屏幕尺寸
设备管理特色
  • 树状结构 - 机组/母线/设备层级管理
  • 设备搜索 - 快速定位目标设备
  • 批量操作 - 支持多设备同时操作
  • 实时状态 - 设备状态实时更新
  • 操作历史 - 完整的操作记录追踪

Android移动端特色功能

消息接收界面
  • 实时推送 - WebSocket即时消息接收
  • 消息分类 - 操作指令、系统通知分类显示
  • 新消息提醒 - 未读消息徽章提示
  • 操作历史 - 完整的消息历史记录
操作确认界面
  • 详细信息 - 设备名称、操作类型详细展示
  • 双重确认 - 防止误操作的安全机制
  • 实时反馈 - 操作结果即时反馈给系统
  • 离线支持 - 网络异常时的操作缓存
历史记录界面
  • 时间线设计 - 操作历史时间线展示
  • 状态标识 - 完成/进行中/失败状态
  • 快速搜索 - 按时间、设备快速检索
  • 数据同步 - 与Web端数据实时同步

数据分析与交互演示

实时数据监控与智能分析

34

设备总数

#3机组

32

已送电

正常

2

已停电

计划

5

今日操作

停送电

效率对比分析

设备控制台

#31给水泵

状态: 已送电

#5循环水泵

状态: 已停电

#3机励磁变

状态: 已送电

6kVⅢA段工作电源开关

状态: 已送电

操作日志
14:23:15 #31给水泵 送电操作
14:20:32 #5循环水泵 停电操作
14:18:45 6kVⅢA段工作电源开关 状态检查

性能趋势分析

操作类型分布

60%
停送电操作
25%
状态查询
15%
命令发送

经济效益分析

数字化转型带来的成本节约

成本节约分析

ROI 计算器

投资成本 万元
年节约 万元
投资回报分析
回本周期 1.25 年
年收益率 80%
3年总收益 70 万元
核心效益
时间效益
  • 操作时间减少90%
  • 查询响应秒级
  • 24/7在线服务
  • 自动化流程
管理效益
  • 操作规范化
  • 全程可追溯
  • 实时监控
  • 权限管控

实施建议与展望

分阶段部署，持续优化

分阶段部署

第一阶段

核心功能上线，替代纸质操作票

第二阶段

完善统计分析功能，提供决策支持

第三阶段

集成其他系统，形成综合运维平台

未来发展

AI智能分析
设备故障预测
移动端增强
多平台支持
系统集成
数据互通
云端部署
弹性扩展

让科技赋能电力运维，让数字化引领未来！