畢業(yè)設計（論文）基于Android平臺供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)的設計與實現

1、本 科 畢 業(yè) 設 計（論文）題 目：基于android平臺供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)的設計與實現學生姓名：學 號：專業(yè)班級：軟件工程11-2班指導教師：2015年 6月14日基于android平臺供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)的設計與實現摘 要目前，水力工況失調現象在供熱管網中普遍存在，降低了供熱系統(tǒng)的效率的同時，影響了供熱質量。為改善小區(qū)的供熱質量，提高供熱管網調節(jié)人員工作效率，設計開發(fā)基于android平臺的供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了c/s的體系結構，以eclipse + adt作為開發(fā)工具，sqlite和sql server分別作為客戶端和服務器端數據庫，使用面向對象的開發(fā)方法，實現

2、了工況信息管理、水力特性調節(jié)、熱負荷預測、新增熱網水力特性預測和系統(tǒng)管理等功能。其中在工況信息管理子系統(tǒng)中，以折線圖的形式，直觀顯示了工況信息參數的變化趨勢。在水力特性調節(jié)子系統(tǒng)中，建立了“溫度調節(jié)法”分析計算模型，對供熱管網的現狀進行分析診斷，并生成水力平衡調節(jié)指導方案，指導方案以柱狀圖和文字描述的形式給出，為供熱管網調節(jié)人員提供科學、便利的指導依據。關鍵詞：水力平衡調節(jié)；android；eclipse； sqlite the design and implementation of hydraulic balance system for heating network based on

3、android abstractat present, the phenomenon of hydraulic imbalance in the heating network is widespread, not only reduces the efficiency of the heating system and the deterioration of the heating quality. in order to improve the heating quality of residential district and increasethe working efficien

4、cy of the heating network staff, the system which can be used to adjust the balance of heating pipe network is presented. the hydraulic balance adjusting system based on android uses the architecture of c/s and its development environment is built of eclipseand adt. besides, sqlite and sql server ar

5、e used as system database. furthermore, the object-oriented development method is adopted throughout the implementation process to achieve the functions of information management, hydraulic characteristic adjustment, heat load forecasting, new heat network hydraulic characteristics of forecasting an

6、d system management. the trend of the information parameters is demonstrated directly by the line chart in the information management subsystem. while in the hydraulic characteristic adjustment subsystem, it can analyze the current situation of the heating network by establishing the method of tempe

7、rature control model and then generate scientific adjustment strategy, including the histogram of hydraulic parameters and textual description, to provide scientific and convenient guidance for the users.keywords：hydraulic balance adjustment；android；eclipse；sqlite目 錄第1章 引言11.1 課題背景及意義11.2 主要研究內容11.3

8、 論文組織結構2第2章 技術方法32.1 android架構32.2 android開發(fā)環(huán)境搭建32.3 sqlite數據庫42.4 android應用程序權限5第3章 系統(tǒng)分析與設計63.1 需求分析63.1.1 任務目標63.1.2 面向用戶63.1.3 功能性需求63.1.4 非功能性需求73.2 系統(tǒng)設計83.2.1 系統(tǒng)結構設計83.2.2 系統(tǒng)用例設計93.2.3 數據庫設計103.2.4 界面設計12第4章 系統(tǒng)實現144.1 系統(tǒng)客戶端實現144.1.1 數據訪問層實現144.1.2 系統(tǒng)歡迎及登錄頁面154.1.3 系統(tǒng)首頁實現164.1.4 聯(lián)系我們模塊實現274.1.5

9、個人中心模塊實現284.1.6 設置模塊實現314.1.7 系統(tǒng)權限314.2 系統(tǒng)服務器端實現314.2.1 服務器數據庫操作324.2.2 服務器與客戶端通信33第5章 系統(tǒng)測試365.1 系統(tǒng)測試內容365.2 系統(tǒng)測試用例及結果365.3 系統(tǒng)錯誤及解決方法415.4 系統(tǒng)測試結果分析42第6章 總結43致 謝44參考文獻45第1章 引言1.1 課題背景及意義隨著移動通信技術的迅猛發(fā)展，手機已成為現代人們工作生活中必不可少的工具。android平臺憑借其開放性，迅速發(fā)展成為主流的智能手機應用系統(tǒng)。相比于其它系統(tǒng)來說，android平臺給開發(fā)商提供了一個非常自由的環(huán)境，具有更大的活力1。

10、供暖系統(tǒng)是一個復雜的水力網絡系統(tǒng)，熱水流量在管網中各管線中的分配取決于網絡中各部分的阻力情況，而各管段中熱水的流量大小又直接決定了該管段供暖熱負荷的大小。供暖系統(tǒng)網絡的理想水力狀況是各管段中的熱水流量應當與該管段的用戶熱負荷相一致，否則，當實際流量比所需流量大時，室內溫度會偏高，反之，則會偏低。本課題的關鍵是建立供暖管網水力狀況分析計算模型，該模型以流體力學及流體網絡理論為基礎，借助數值求解方法，來分析目前供暖網絡的水力狀況。如果目前的管網水力狀況失調，則通過模型分析計算得出供熱管網參數的調節(jié)量，從而指導制定如何糾正失衡狀況的管網調整方案，為管網的水力狀況調整提供理論依據。本課題主要目的是通過

11、該系統(tǒng)的開發(fā)，建立管網的水力工況分析計算模型，通過該模型對供熱管網現狀進行分析診斷，制定科學、便捷的調節(jié)方案，來指導供熱管網水力平衡調節(jié)，從而改善某小區(qū)供熱質量。1.2 主要研究內容本系統(tǒng)是一款基于android系統(tǒng)的專用應用軟件，主要用戶為某熱力公司供熱管網調節(jié)人員。系統(tǒng)的主要功能包括：（1）熱用戶工況信息管理子系統(tǒng)，用于對熱用戶基本供熱信息的存儲與查詢，并采用折線圖的形式，來展示一天內截止到當前時間工況信息參數的實時變化趨勢；（2）熱網水力特性調節(jié)子系統(tǒng)，該模塊采用“溫度調節(jié)法”計算模型，對熱用戶基本供熱信息進行計算模擬，分析診斷供熱管網的現狀，并生成科學的水力平衡調節(jié)方案，調節(jié)方案以柱狀

12、圖和文字描述的形式給出；（3）熱網熱負荷預測子系統(tǒng)，該模塊采用“比值法”和“面積法”提前計算出熱網熱負荷來指導供熱負荷的及時調整；（4）新增熱網水力特性預測子系統(tǒng)，該模塊對于新設計的熱水供暖管網，在管網建成之前通過計算模型來模擬管網建成后的工作特性，包括熱水質量流量、最小管徑和比摩阻，為管網建成后如何進行初步調節(jié)提供理論支持；（5）系統(tǒng)管理子系統(tǒng)。管理員用戶通過該模塊實現對普通用戶的添加、刪除和發(fā)送消息等操作。1.3 論文組織結構本論文共分6章，論文內容的組織結構如下：第1章是引言。本章主要介紹了課題的背景和意義、主要研究內容以及本論文的組織結構；第2章介紹了系統(tǒng)開發(fā)過程中用到的技術方法。本章

13、主要講述了如何搭建系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境，以及對系統(tǒng)的基本開發(fā)工具和開發(fā)過程中用到的技術方法進行簡單介紹；第3章是系統(tǒng)分析與設計。本章主要介紹了系統(tǒng)的任務目標、面向用戶、功能性需求和非功能性需求以及系統(tǒng)的結構設計、數據庫設計、用例設計和界面設計；第4章是系統(tǒng)實現。本章的主要闡述了系統(tǒng)客戶端和服務器端的具體實現過程及實現結果，并對系統(tǒng)的主要頁面和核心代碼進行了介紹；第5章是系統(tǒng)測試。本章主要介紹了系統(tǒng)測試的內容，列舉了一些測試用例，描述了部分測試過程中發(fā)現錯誤和缺陷，最后對測試結果進行了分析；第6章是總結。本章主要總結了論文的主要內容，對系統(tǒng)實現的功能和特點進行介紹，同時指出了系統(tǒng)需要完善的地方。第2章

14、 技術方法系統(tǒng)總體分為兩個部分：客戶端和服務器端?？蛻舳说拈_發(fā)工具包括：eclipse，adt，jdk 1.7.0以及數據庫開發(fā)工具sqlite expert；服務器端的開發(fā)工具為：eclipse和sql server 2005；開發(fā)語言：java；測試工具：android模擬器（avd），小米手機、htc手機以及魅族mx2等。android系統(tǒng)版本要求為4.0.3及以上。2.1 android架構android軟件棧由頂部的應用程序層，位于中間層的中間件，以及包括各種驅動程序的linux核心層構成2。如圖2-1所示，android系統(tǒng)平臺架構分為四層3，每層之間可以傳遞信息并且各自具有特定的

15、任務。最底層是linux內核，該層用于與嵌入式設備的交互和其他設備的鏈接，同時為其它三層提供i/o服務。第二層是系統(tǒng)運行庫層，該層為應用程序和用戶服務提供支持。第三層是應用框架層，該層為所有的應用程序提供公共功能接口，例如地址簿和日歷的接口調用。最后一層為應用層，用于與用戶交互。圖2-1 android框架層次結構2.2 android開發(fā)環(huán)境搭建windows系統(tǒng)下android客戶端的開發(fā)環(huán)境為：eclipse + adt + jdk 1.7.0。（1）安裝java運行環(huán)境jdk1.7.0，官網下載地址： （2）安裝eclipse。eclipse官方下載地址：http:/www.eclip

16、/downloads/。eclipse為java及android開發(fā)的集成開發(fā)環(huán)境，將解壓包解壓后，打開設置workspace即可使用。（3）安裝android sdk。android sdk下載地址：安裝包解壓完成后，運行sdk manager.exe文件，運行示意圖如圖2-2所示。圖2-2 sdk安裝（4）安裝android adt（eclipse插件）。啟動eclipse，點擊 help菜單 - install new software，點擊 add，輸入地址：http:/dl-圖2-3 android adt安裝2.3 sqlite數據庫sqlite是一個輕量級的數據庫，體

17、積大小只有幾千字節(jié)，但仍然具有數據庫處理事務的隔離性、一致性、原子性及持久性這4個基本特征，是一個完全適應嚴峻環(huán)境的數據庫 4。sqlite數據庫具有以下幾個特征：（1）輕量級。sqlite體積小，且不存在客戶端和服務器；（2）獨立性。sqlite數據庫無需安裝和依賴第三方軟件；（3）隔離性。sqlite 數據庫中所有的信息都包含在一個文件夾內；（4）跨平臺。目前sqlite能夠支持大部分的os；（5）多語言接口。2.4 android應用程序權限開發(fā)人員可以根據android 平臺提供的 sdk開發(fā)應用程序，而應用程序需要有一定權限來對 android 系統(tǒng)資源進行訪問，這個權限就稱為應用程

18、序權限。 權限是一種安全機制。為了提高數據的安全性，每個程序在安裝時都會建立一個系統(tǒng)編號，來保證數據只被指定程序訪問。一個android應用程序如果沒有相應的權限，意味著它不能做任何影響用戶體驗或對設備中數據有害的操作5。應用程序開發(fā)者通過manifest.xml文件中的來指定應用程序可獲取的權限，然后映射到底層的用戶和組。在應用程序安裝時，應用程序的許可權限是由android包安裝器授予的，它會根據應用程序聲明的權限來檢查相應的數字簽名，此過程會通過圖形界面與用戶進行交互。第3章 系統(tǒng)分析與設計3.1 需求分析需求分析在系統(tǒng)開發(fā)過程中占據著十分重要的地位，是關系到軟件開發(fā)成敗的關鍵步驟。系統(tǒng)

19、開發(fā)之前必須要對系統(tǒng)需要解決的問題進行詳細的分析，弄清楚問題的要求，明確用戶的需求和目標。3.1.1 任務目標為改善某熱力公司的供熱質量，減輕供熱管網調節(jié)人員勞動負擔，設計開發(fā)一個基于android平臺的供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)，建立管網的水力工況信息分析計算模型，針對供熱管網的現狀進行分析診斷，從而給出科學、便捷、具體有效的指導方案，來指導供熱管網水力平衡調節(jié)。3.1.2 面向用戶基于android平臺的供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)面向東營市某熱力公司供熱管網調解人員以及管理人員，要求使用人員要具備一定的軟件操作知識。另外，使用人員需要配備有android 4.0.3及以上版本系統(tǒng)的手機一部。3

20、.1.3 功能性需求功能性需求規(guī)定了軟件產品中必須實現的軟件功能，用戶通過這些功能完成各項任務，滿足其業(yè)務需求6。（1）熱用戶工況信息管理子系統(tǒng)該子系統(tǒng)的功能為完成對待調節(jié)支線中的熱用戶實時工況數據的記錄與管理。供熱管網調節(jié)人員通過該子系統(tǒng)，可以實現對各棟樓的樓頭進水溫度、樓頭回水溫度、室內環(huán)境溫度、目標室內環(huán)境溫度、室外天氣溫度以及暖氣片面積等實時數據的錄入、修改和查詢等功能，為“水力特性調節(jié)”提供數據基礎。該子系統(tǒng)中所涉及的實時工況數據，均由供熱管網調節(jié)人員根據供熱單位的實際情況手動輸入。（2）熱網水力特性調節(jié)子系統(tǒng)該子系統(tǒng)的功能為根據供熱管網目前的供暖用戶熱負荷分配情況，采用“溫度調節(jié)法

21、”對供熱管網的流量及壓力分布特性進行計算模擬，并根據模擬結果來制定科學的水力平衡調節(jié)方案。首先，子系統(tǒng)通過熱用戶工況信息管理子系統(tǒng)中存儲的數據，經過公式計算獲得中間變量結果，然后在通過中間變量計算獲得最終變量結果，最終供熱管網調節(jié)人員根據最終變量結果在現場實施調節(jié)。本模塊的輸入數據為：樓頭進水溫度、樓頭回水溫度、室內環(huán)境溫度、目標室內環(huán)境溫度、室外天氣溫度以及暖氣片面積等，數據來源由工況信息管理子系統(tǒng)提供；中間數據變量為：暖氣片散熱量、暖氣片傳熱系數、目標散熱量和熱水流量，數據來源為計算輸入數據獲得；最終數據變量為：溫度調整量、流量調整量、目標回水溫度和目標熱水流量，數據來源通過計算輸入數據和

22、中間變量獲得。（3）熱網熱負荷預測子系統(tǒng)該子系統(tǒng)的功能為根據供暖面積及環(huán)境溫度，采用“比值法”和“面積法”提前計算出熱網熱負荷并及時進行調整，從而最大限度的節(jié)約能源。子系統(tǒng)分為兩個模塊，“比值法”計算模塊和“面積法”計算模塊，供熱管網調節(jié)人員在使用時可以根據實際情況自主選擇計算方法進行熱網熱負荷的預測計算。（4）新增熱網水力特性預測子系統(tǒng)該子系統(tǒng)的功能為對新設計的熱水供暖管網，在管網建成之前通過模型來模擬管網建成后的工作特性，為管網建成后如何進行初步調節(jié)提供理論支持。子系統(tǒng)分為三個功能模塊，熱水質量流量預測、比摩阻預測和最小管徑預測。供熱管網調節(jié)人員通過 “熱水質量流量”，“最小管徑”和“比摩

23、阻”等三個變量的計算結果，來對新增熱網的水力特性進行預測。（5）系統(tǒng)管理子系統(tǒng)該子系統(tǒng)的功能包括查看供熱管網調節(jié)人員的基本信息，添加、刪除系統(tǒng)用戶，向系統(tǒng)用戶發(fā)送消息等。3.1.4 非功能性需求供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)在滿足上述功能性需求的同時，還必須滿足以下非功能性需求。（1）易用性需求軟件的各項功能容易發(fā)現且易學易用，以便于快速熟悉軟件的使用。各個子系統(tǒng)在顯示上相互分離，并容易快速找到。（2）觀感需求作為一款供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)，界面設計要符合專用軟件的要求，體現出水力平衡調節(jié)的特點。（3）可維護性及支持需求系統(tǒng)在出現故障后能夠自動獲取故障原因，并能及時通知軟件維護人員進行維護。添加“

24、聯(lián)系我們”模塊，供熱管網調節(jié)人員可以在該模塊填寫故障描述點擊發(fā)送可直接將信息發(fā)送至維護人員的聯(lián)系郵箱中，提高系統(tǒng)可維護性。（4）性能需求點擊系統(tǒng)圖標，系統(tǒng)應在2s內啟動完畢，顯示出系統(tǒng)首頁，方便用戶快速使用。系統(tǒng)各個界面之間能夠進行流暢迅速的切換，及時對用戶的操作做出響應。（5）安全性需求系統(tǒng)使用需要用戶登錄，最初使用時只設置一個管理員用戶，其他用戶的添加由管理員完成。系統(tǒng)在使用過程中的所有數據均存儲在sqlite數據庫中，訪問時只能通過系統(tǒng)訪問，而無法從系統(tǒng)外部直接讀取。3.2 系統(tǒng)設計根據上文的需求分析描述，對系統(tǒng)進行了設計，設計的內容主要包括系統(tǒng)結構設計、系統(tǒng)用例設計、系統(tǒng)數據庫設計和系

25、統(tǒng)界面設計。 3.2.1 系統(tǒng)結構設計供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)客戶端主要分為 “聯(lián)系我們”、“系統(tǒng)首頁”、“個人中心”和“設置”四個模塊，其中“聯(lián)系我們”模塊用于供熱管網調節(jié)人員對系統(tǒng)問題的反饋?！跋到y(tǒng)首頁”模塊是系統(tǒng)的“熱負荷預測”、 “工況信息管理”、“水力特性調節(jié)”、“新增熱網預測”和“系統(tǒng)管理”等五個核心子系統(tǒng)的入口?！皞€人中心”模塊用于供熱管網調節(jié)人員對個人信息的管理。“設置”模塊用于對系統(tǒng)的設置操作。供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)客戶端的系統(tǒng)結構圖如圖3-1所示。圖3-1 系統(tǒng)結構圖3.2.2 系統(tǒng)用例設計用例是對一個活動者使用系統(tǒng)的一項功能時所進行的交互過程的一個文字描述序列7。供熱管

26、網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)的主要用例有：登錄系統(tǒng)、注銷登錄、發(fā)送郵件、管理工況信息、調節(jié)水力特性、獲取指導方案、預測熱負荷、預測新增熱網水力特性、管理系統(tǒng)、管理個人信息等。根據提煉出的用例繪制系統(tǒng)用例圖，系統(tǒng)用例圖如圖3-2所示。圖3-2 系統(tǒng)用例圖 3.2.3 數據庫設計數據庫設計是系統(tǒng)設計的基礎，在設計數據庫時要注意表格之間的關系，提高數據庫的一致性和可維護性，避免出現冗余信息，減少軟件訪問數據庫的難度，提高數據庫訪問效率?；赼ndroid平臺供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)的數據庫組成包括客戶端數據庫和服務器端數據庫兩部分?？蛻舳耸褂玫氖莝qlite數據庫，使用的設計工具為sqlite expert；

27、服務器端使用的是sql server數據庫，使用的設計工具為sql server management studio。系統(tǒng)客戶端數據庫主要包括三張表格：水力特性表、中間結果表和工況信息表。工況信息表用于存儲熱用戶實時工況信息數據，包括各小區(qū)的樓頭回水溫度、樓頭進水溫度、室內環(huán)境溫度、目標室內溫度、室外天氣溫度和暖氣片面積等，表結構如表3-1所示。表3-1 工況信息表字段名稱數據類型主碼是否可空注釋building_idvarcharyn小區(qū)名稱lths_tempvarcharny樓頭回水溫度ltjs_tempvarcharny樓頭進水溫度snhj_tempvarcharny室內環(huán)境溫度mbsn

28、_tempvarcharny目標室內溫度swtq_tempvarcharny室外天氣溫度nqpmjvarcharny暖氣片面積中間結果表用于存儲通過“溫度調節(jié)法”計算模型，在對熱用戶工況信息進行計算時得到的中間結果，包括暖氣片散熱量、暖氣片散熱系數、目標散熱量和熱水流量，表結構如表3-2所示。表3-2 中間結果表字段名稱數據類型主碼是否可空注釋building_idvarcharyn小區(qū)名稱nqpsrlvarcharny暖氣片散熱量nqpsrxsvarcharny暖氣片散熱系數mbsrlvarcharny目標散熱量rsllvarcharny熱水流量水力特性表用于存儲系統(tǒng)通過“溫度調節(jié)法”計算模

29、型，計算得到的各小區(qū)供熱管網水力特性參數值，包括小區(qū)名稱、目標回水溫度、溫度調整量、目標熱水流量和流量調整量，表結構如表3-3所示。表3-3 水力特性表字段名稱數據類型主碼是否可空注釋building_idvarcharyn小區(qū)名稱mbhs_tempvarcharny目標會水溫度wdtzlvarcharny溫度調整量mbrsllvarcharny目標熱水流量lltzlvarcharny流量調整量系統(tǒng)服務器端數據庫主要包括兩張表格：用戶信息表和用戶消息表。用戶信息表用于存儲系統(tǒng)用戶的基本信息，包括用戶名、密碼、性別、年齡、用戶類別、電話號碼和用戶工作單位。用戶表表結構如表3-4所示。表3-4 用

30、戶信息表字段名稱數據類型主碼是否可空注釋namevarcharyn用戶名passwordvarcharnn用戶密碼rolevarcharnn用戶類別sexvarcharny用戶性別agevarcharny用戶年齡phonenumvarcharny電話號碼danweivarcharny工作單位用戶消息表用于存儲用戶接收到的消息信息，包括消息的發(fā)送者、消息內容和消息發(fā)送時間。該表格為動態(tài)創(chuàng)建，每個用戶一張表格，當管理員用戶進行了添加用戶操作，則同時生成該用戶的消息表。表結構如表3-5所示。表3-5 用戶消息表字段名稱數據類型主碼是否可空注釋fromnamevarcharyn消息發(fā)送人sendtim

31、evarcharyn消息發(fā)送時間messagevarcharny消息內容3.2.4 界面設計界面設計是系統(tǒng)設計的一個重要的組成部分8。界面設計的好壞，對軟件系統(tǒng)的使用情況有著直接影響，進而影響著軟件系統(tǒng)的使用壽命與競爭力。作為一款基于android平臺的交互式系統(tǒng)軟件，系統(tǒng)的界面設計要力求簡潔、大方、美觀，對于功能的展示要一目了然，對于菜單、按鈕等基本控件要提高視覺的觀賞性和操作的靈動性，必要時加入動畫、圖片以及聲音。與此同時，應當注意android手機屏幕不僅有著不同的物理尺寸，而且分辨率也是各不相同，所以界面設計要做到不同分辨率的設備無關性。供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)主界面設計分為三部分，第

32、一部分放置系統(tǒng)logo圖片；第二部分放置系統(tǒng)的五個核心子系統(tǒng)的入口按鈕，按鈕采用對稱界面設計，簡潔、大方，同時可以直觀的顯示出每個子系統(tǒng)的具體內容，符合系統(tǒng)的易用性原則；第三部分設計采用tabhost控件，存放系統(tǒng)的“聯(lián)系我們”、“系統(tǒng)首頁”、“個人中心”和“設置”四個主要模塊，供熱管網調節(jié)人員可以直接點擊對應各個模塊的按鈕，切換到各個模塊界面，操作簡單方便。第4章 系統(tǒng)實現 主要介紹基于android平臺的供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)的實現過程，主要對系統(tǒng)的客戶端和服務器兩個部分進行介紹，包括數據庫實現、系統(tǒng)各模塊的實現方法和功能界面、系統(tǒng)的部分核心代碼、系統(tǒng)權限以及系統(tǒng)通信等。4.1 系統(tǒng)客戶

33、端實現基于android平臺的供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)采用面向對象的設計原則，對各個模塊進行獨立設計，降低了模塊之間的耦合度的同時，提高了系統(tǒng)的可維護性。整個系統(tǒng)客戶端的設計實現使用了三層架構的思想，整個系統(tǒng)框架分為表現層，業(yè)務邏輯層和數據訪問層三個部分。其中數據訪問層封裝了項目中所有對sqlite數據庫操作方法的實現，并提供了一個接口，業(yè)務邏輯層通過該接口來進行對客戶端數據庫的操作。當需要對數據庫操作部分進行修改時，只需要將封裝的類進行修改，無需改動其他代碼。4.1.1 數據訪問層實現數據庫訪問層主要由sqlitehelper.java和dbmanager.java兩個類組成。sqliteh

34、elper.java類繼承自sqliteopenhelper.java類，用于執(zhí)行創(chuàng)建、復制和打開數據庫以及創(chuàng)建數據庫中的表格等操作。本系統(tǒng)客戶端中的數據庫涉及較多的小區(qū)數據，因此采用了sqlite expert可視化操作工具來對sqlite數據庫進行外部操作，然后將編輯好的數據庫tempcontrol.db放置在工程的assets文件夾下，然后通過sqlitehelper.java類中的copydatabase函數將數據庫復制到/data/data/com.example.tempcontrol/databases/路徑下。本過程需要先判斷在指定路徑下是否存在tempcontrol.db數據

35、庫存在，如果不存在則調用sqlitedatabase.openorcreatedatabase函數創(chuàng)建數據庫，然后進行數據庫復制操作。如果指定路徑下已經存在數據庫文件則將文件刪除，然后執(zhí)行上述操作。copydatabase函數代碼如下。dbmanager.java類中存放了所有對tempcontrol.db數據庫操作的函數，包括對工況信息表、中間結果表和水力特性表的查詢、插入和更新操作。系統(tǒng)業(yè)務邏輯層在調用dbmanager.java中的函數時，需要先創(chuàng)建dbmanager類對象，然后通過該對象調用類中的數據庫操作函數。dbmanager.java類的構造函數如下。4.1.2 系統(tǒng)歡迎及登錄頁

36、面點擊手機桌面的供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)圖標，系統(tǒng)先進入歡迎界面，如圖4-1所示，然后跳轉到登錄頁面，登錄頁面如圖4-2所示。在登錄頁面中，供熱管網調節(jié)人員在相應區(qū)域輸入用戶名和密碼，然后點擊“登錄”按鈕，客戶端與服務器進行通信來判斷供熱管網調節(jié)人員輸入的用戶名和密碼是否正確，如果正確則跳轉到系統(tǒng)的主界面，如果錯誤則對供熱管網調節(jié)人員做出提示。 圖4-1 系統(tǒng)歡迎界面 圖4-2 系統(tǒng)登錄頁面系統(tǒng)進入歡迎界面后，經過1s后跳轉到登錄頁面，該過程使用線程thread控制。登錄頁面中系統(tǒng)客戶端與服務器的通信過程將在下文進行介紹，為提高系統(tǒng)界面的美觀性，登錄失敗使用自定義alertdialog進行提示

37、，該提示框具有一定的動畫效果。4.1.3 系統(tǒng)首頁實現用戶登錄成功后，系統(tǒng)跳轉到系統(tǒng)首頁，系統(tǒng)首頁界面如圖4-3所示。該部分包括了系統(tǒng)的五個核心子系統(tǒng)： “工況信息管理”、“水力特性調節(jié)”、“面積法、比值法熱負荷預測”、 “新增熱網預測”和“系統(tǒng)管理”。圖4-3 系統(tǒng)首頁界面系統(tǒng)首頁中對應各個子系統(tǒng)的入口使用了homebutton控件，該控件繼承自imageview類，各子系統(tǒng)按鈕在點擊時有著下按和拇指特效。按鈕上方的圖片使用了viewpager容器進行存放，使用該容器需要引入android.support.v4文件包。界面下方有四個tabwidget控件放置在tabhost容器中，每一個ta

38、bwidget均對應一個的fragment頁面，用于存放系統(tǒng)的“聯(lián)系我們”、“系統(tǒng)首頁”、“個人中心”和“設置”四個主要模塊，由此實現了一個activity控制多個界面。系統(tǒng)首頁布局代碼如下。下面對供熱管網水力平衡調節(jié)系統(tǒng)的五個核心子系統(tǒng)的實現進行詳細介紹。（1）熱用戶工況信息管理子系統(tǒng)在系統(tǒng)首頁點擊“工況信息”按鈕，即可進入工況信息管理子系統(tǒng)。該子系統(tǒng)分為三層，每一層的單位選項均由listview控件實現。子系統(tǒng)第一層為熱力公司，長按熱力公司選項會彈出功能菜單，如圖4-4所示。點擊選擇小區(qū)，會進入第二層選擇小區(qū)層，如圖4-5所示。長按小區(qū)選項會彈出功能菜單，然后點擊選擇樓號按鈕進入第三層選擇

39、小區(qū)樓號，在該層點擊小區(qū)樓號選項，會直接進入該樓的工況信息界面，如圖4-6所示。點擊頁面中的“編輯”按鈕會進入到工況信息編輯頁面，如圖4-7所示。輸入實時工況數據后，點擊“確定”按鈕即可保存最新的工況數據，該過程中調用了dbmanager.java類中的updatedata()函數。點擊工況信息編輯頁面右上角的“圖示”按鈕，會進入“樓頭回水溫度”、“樓頭進水溫度”和“室外天氣溫度”等參數的隨時間變化曲線圖界面，如圖4-8所示。該界面中的折線圖使用了pathview.java類繪制，pathview.java是繼承自view類的自定繪圖類。長按選項彈出功能菜單 圖4-4 工況信息子系統(tǒng) 圖4-5

40、 小區(qū)選擇頁面圖 點擊“編輯”按鈕，進入編輯頁面 圖4-6 工況信息顯示頁面 圖4-7 工況信息編輯頁面樓頭回水溫度樓頭進水溫度室內溫度圖4-8 參數變化曲線圖（2）熱網水力特性調節(jié)子系統(tǒng)在系統(tǒng)首頁點擊水力調節(jié)按鈕，系統(tǒng)跳轉到水力調節(jié)子系統(tǒng)界面。該子系統(tǒng)結構與工況信息子系統(tǒng)相類似，子系統(tǒng)分為三層，第一層為熱力公司，長按熱力公司選項會彈出功能菜單，如圖4-9所示，功能分為：水力調節(jié)和選擇小區(qū)。點擊選擇小區(qū)，會進入第二層選擇小區(qū)層。長按小區(qū)選項會彈出與上層相同的功能菜單，然后點擊選擇樓號按鈕進入第三層選擇小區(qū)樓號，在該層點擊小區(qū)樓號選項，會直接進入該樓的水力調節(jié)參數顯示界面，如圖4-10所示。 長

41、按選項彈出功能菜單點擊“調節(jié)方案”，進入指導方案界面 圖4-9 水力調節(jié)子系統(tǒng)一級界面 圖4-10 水力調節(jié)參數界面點擊水力調節(jié)界面里的“調節(jié)方案”按鈕，即可獲得系統(tǒng)依據“溫度調節(jié)法”計算模型生成的水力調節(jié)指導方案。根據供熱單位的級別不同，系統(tǒng)能夠生成三類指導方案，分別對應：一級單位（供熱公司）、二級單位（各小區(qū)）和三級單位（小區(qū)各棟樓）。每一級別的指導方案都包括兩部分：溫度、流量參數柱狀圖；各級別具體的調節(jié)方案，如圖4-11、圖4-12、圖4-13所示。水力調節(jié)界面中的柱狀圖使用了barchar.java類繪制，barchar.java是繼承自surfaceview類的自定繪圖類。 圖4-1

42、1 一級單位水力調節(jié)指導方案界面 圖4-12 二級單位水力調節(jié)指導方案界面 圖4-13 三級單位水力調節(jié)指導方案界面“水力調節(jié)”子系統(tǒng)中的調節(jié)變量均為通過“溫度調節(jié)法”計算模型計算生成。“溫度調節(jié)法”所涉及的公式如下： 中間變量計算公式分別由公式(4-1)、公式(4-2)、公式(4-3)和公式(4-4)給出：nqpsrl=( lths_temp + ltjs_temp ) / 2 snhj_temp ) * nqpmj * (4-1)=( lths_temp + ltjs_temp ) / 2 snhj_temp )0.298 * 20503 * 1.1 (4-2)mbsrl =( mbsn_

43、temp swtq_temp ) /( snhj_temp swtq_temp )* nqpsrl (4-3)rsll = nqpsrl / ( ltjs_temp lths_temp ) / 4170 (4-4)式中：nqpsrl為暖氣片散熱量；lths_temp為樓頭回水溫度；ltjs_temp為樓頭進水溫度；snhj_temp為室內環(huán)境溫度；nqpmj為暖氣片面積；為暖氣片傳熱系數；mbsrl為目標散熱量；mbsn_temp為目標室內環(huán)境溫度；swtq_temp為室外天氣溫度；rsll為熱水流量。 最終變量計算公式分別由公式(4-5)、公式(4-6)、公式(4-7)和公式(4-8)給出：

44、mbhs_temp = 2 * mbsrl / nqpmj / + 2 * mbsn_temp ltjs_temp (4-5)wdtzl = mbhs_temp lths_temp (4-6)mbrsll = mbsrl /( ltjs_temp mbhs_temp ) / 4170 (4-7)lltzl = mbrsll rsll (4-8)式中：mbhs_temp為目標會水溫度；mbsrl為目標散熱量；nqpmj為暖氣片面積；為暖氣片傳熱系數；mbsn_temp為目標室內環(huán)境溫度；ltjs_temp為樓頭進水溫度；wdtzl為溫度調整量；mbhs_temp為目標會水溫度；lths_temp

45、為樓頭回水溫度；mbrsll為目標熱水流量；mbsrl為目標散熱量；lltzl為流量調整量；rsll為熱水流量。（3）熱網熱負荷預測子系統(tǒng)根據計算方式的不同，熱網熱負荷預測子系統(tǒng)分為兩個子模塊：“比值法”熱負荷預測和“面積法熱負荷預測”。點擊系統(tǒng)首頁熱負荷預測（比值法）按鈕即可進入“比值法”熱負荷預測界面，如圖4-14所示。在相應的編輯區(qū)域輸入變量值或選擇實時天氣和風力情況，點擊計算按鈕，系統(tǒng)即可計算生成當前狀態(tài)下的熱負荷數值。點擊系統(tǒng)首頁熱負荷預測（面積法）按鈕即可進入“面積法”熱負荷預測界面，如圖4-15所示。在相應的編輯區(qū)域輸入變量值點擊計算按鈕，系統(tǒng)即可計算生成當前數據下的“新總熱負荷

46、”。 圖4-14 “比值法”熱負荷預測 圖4-15 “面積法”熱負荷預測熱網熱負荷預測子系統(tǒng)使用的計算公式如下： 比值法熱負荷預測使用公式由公式(4-9)給出：輸入數據：天氣情況、天氣修正系數，風力情況、風力修正系數，當前室外溫度和目標室內溫度，數據來源供熱管網調節(jié)人員手動輸入；q = jz_q * ( mbsn_temp dqsw_temp ) * ( 1 + + ) / (sn_temp sw_temp ) (4-9)式中：q為熱負荷；jz_q為基準熱負荷；mbhs_temp為目標會水溫度；dqsw_temp為當前室外溫度； 為天氣修正系數；為風力修正系數；sn_temp為室內溫度；sw_

47、temp為室外溫度。 面積法熱負荷預測使用公式由公式(4-10)給出：輸入數據：總熱負荷原始數據，目標室內溫度，當前室外溫度，室內溫度和室外溫度，數據來源供熱管網調節(jié)人員手動輸入；q = z_q *( mbsn_temp dqsw_temp ) /( sn_temp sw_temp ) (4-10)式中：q為熱負荷；z_q為總熱負荷；mbsn_temp為目標室內溫度；dqsw_temp為當前室外溫度；sn_temp為室內溫度；sw_temp為室外溫度。（4）新增熱網水力特性預測子系統(tǒng)點擊系統(tǒng)首頁“新增熱網”按鈕即可進入新增熱網水力特性預測子系統(tǒng)界面，如圖4-16所示。該子系統(tǒng)中涉及到“熱水質量

48、流量”、“最小管徑”和“比摩阻”三個熱網參數。三個熱網參數的預測界面大致相同，論文中僅以“熱水質量流量”預測界面作為代表進行展示，如圖4-17所示。供熱管網調節(jié)人員在相應輸入區(qū)域輸入變量值，點擊“計算”按鈕，系統(tǒng)即可通過計算模型對“熱水質量流量”參數進行預測。點擊“熱水質量流量” 圖4-16 水力特性預測界面 圖4-17 熱水質量流量計算界面新增熱網水力特性預測子系統(tǒng)涉及的計算公式如下： 熱水流量計算模塊使用公式由公式(4-11)給出：輸入數據：供熱負荷、熱水比熱容、熱水入口溫度和熱水回水溫度，數據來源為供熱管網調節(jié)人員手動輸入；rszlll = q * 3600 / ( c *( rsrs_

49、temp rshs_temp ) (4-11)式中：rszlll為熱水質量流量；q為供熱負荷；c為熱水比熱容；rsrs_temp為熱水入水溫度；rshs_temp為熱水回水溫度。 最小管徑計算模塊使用公式由公式(4-12)給出：輸入數據：比摩阻、管內流體密度、質量流量和粗糙度，數據來源為供熱管網調節(jié)人員手動輸入；dm= ( 0.00688 * ra 0.25 * rszlll 2 / (rm * ) ) ( 1/5.25 ) ( 4-12 )式中：dm為最小管徑；rszlll為熱水質量流量；ra為粗糙度；rm為比摩阻；為管內流體密度。 比摩阻計算模塊使用公式由公式(4-13)給出：輸入數據：管

50、徑大小、管內流體密度、熱水質量流量和粗糙度，數據來源為供熱管網調節(jié)人員手動輸入；rm = 0.00688 * ra 0.25 * rszlll 2 / ( * d 5.25 ) (4-13)式中：rm為比摩阻；rszlll為熱水質量流量；ra為粗糙度； 為管內流體密度；d為管徑大小。（5）系統(tǒng)管理子系統(tǒng)點擊系統(tǒng)首頁“系統(tǒng)管理”按鈕即可進入新增熱網水力特性預測子系統(tǒng)界面，如圖4-18所示。該子系統(tǒng)僅對管理員類型用戶開放，普通用戶點擊是會提示不具備該權限?！跋到y(tǒng)管理”界面中左下方按鈕為功能菜單按鈕，按鈕點擊后如圖4-19所示。在“系統(tǒng)管理”界面中點擊某個用戶會進入“用戶信息”界面，如圖4-20所示

51、，通過該界面，管理員可以查看普通用戶的基本信息。點擊該按鈕后會顯示各功能選項按鈕 圖4-18 系統(tǒng)管理界面 圖4-19 選項按鈕展示 點擊左下方功能選項按鈕，展開系統(tǒng)管理功能選項，從上向下依次為“添加用戶”按鈕、“發(fā)送信息”按鈕、“刪除用戶”按鈕和“頁面刷新”按鈕。點擊“添加用戶”按鈕，系統(tǒng)跳轉到添加用戶界面，如圖4-21所示。根據要求在相應區(qū)域輸入變量值，點擊“確定”按鈕，系統(tǒng)通過彈出提示框的方式提示該操作是否成功完成。 圖4-20 用戶信息界面圖 圖4-21 添加用戶界面點擊“發(fā)送消息”按鈕，系統(tǒng)跳轉到發(fā)送消息界面，如圖4-22所示，選擇要發(fā)送消息的用戶，可以選擇多個，輸入消息內容，點擊“

52、發(fā)送”按鈕，即可完成操作。點擊“刪除用戶”按鈕，系統(tǒng)跳轉到刪除用戶界面，如圖4-23所示，選擇要刪除的用戶，可以選擇多個，點擊右上角“確定”按鈕進行刪除。點擊確定，刪除用戶選擇用戶點擊發(fā)送選擇用戶 圖4-22 發(fā)送消息界面 圖4-23 刪除用戶界面4.1.4 聯(lián)系我們模塊實現 在系統(tǒng)主界面中點擊下方四個選項中的“聯(lián)系我們”選項，系統(tǒng)會切換到“聯(lián)系我們”界面，如圖4-24所示?！奥?lián)系我們”模塊采用了郵件發(fā)送的方式為供熱管網調節(jié)人員提供了一個向開發(fā)者反饋系統(tǒng)問題或使用缺陷的途徑。供熱管網調節(jié)人員在反饋意見和聯(lián)系方式輸入框中輸入要反饋的信息和聯(lián)系方式，點擊“發(fā)送”按鈕，即可完成反饋操作?！奥?lián)系我們”

53、模塊采用了基于“smtp”協(xié)議發(fā)送郵件的方式，無需使用供熱管網調節(jié)人員的郵箱賬號，由客戶端預先設置發(fā)送和接收郵箱。使用“smtp”協(xié)議發(fā)送郵件需要手動導入三個java文件包：activation.jar、additionnal.jar和mail.jar。同時需要設置smtp服務器地址和端口，設置代碼如下。由于郵件發(fā)送需要在有wifi或移動網絡連接的情況下才能成功實現，所以系統(tǒng)加入了網絡狀態(tài)判斷功能，如圖4-25所示。在該網絡提示框中，供熱管網調節(jié)人員可以點擊wifi或移動數據下的滑動按鈕來對手機的網絡狀態(tài)進行設置，方便快捷。 圖4-24 聯(lián)系我們界面 圖4-25 網絡提示界面4.1.5 個人中心模塊實現在系統(tǒng)主界面中點擊下方四個選項中的“個人中心”選項，系統(tǒng)會切換到“個人中心”界面，如圖4-26所示。“個人中心”模塊主要包括的功能有：修改用戶頭像、查看個人信息、查看聯(lián)系人、查看工作單位、個人消息中心、編輯個人資料、修改密碼和修改電話號碼等。點擊界面中的修改頭像按鈕，系統(tǒng)彈出修改頭像的選項框，如圖4-27所示。用戶可以選擇頭像圖片得來源，可以通過拍照獲得也可以從相冊中選擇已存在的照片。獲取圖片后系統(tǒng)會進入圖片編輯頁面，如圖4-28所示，供熱管網調節(jié)人員可以在該頁面對所