基于Spring 3的風(fēng)電功率預(yù)測(cè)Web展示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

賈艷波

摘要：該文應(yīng)用Spring3框架及Spring自己的Spring MVC、Spring JPA等組件技術(shù)，結(jié)合freeMarker和jfreeChart技術(shù)，設(shè)計(jì)和開發(fā)了一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)Web系統(tǒng)。對(duì)于應(yīng)用Spring3技術(shù)在提高系統(tǒng)的開發(fā)效率，提供更穩(wěn)定的系統(tǒng)性能，有利于后期的維護(hù)和更新等企業(yè)級(jí)web應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐中有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：Web系統(tǒng)；風(fēng)電功率預(yù)測(cè)； Spring 3

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）12-2747-03

Web System Based on Spring3 for Wind Farm Power Prediction

JIA Yan-bo

（Beifang University of Nationalities， Yinchuan 750021， China）

Abstract： In this paper， a web system for Wind farm power prediction is presented. By using annotation-based Spring 3 platform， and that own Spring MVC、Spring JPA and other component technologies，combined FreeMarker and JFreechart techmology， process of web design is simplified and quickly finished. In addition， the web system can be easily maintained and expanded.

Key words： web system； wind farm prediction； Spring 3

隨著Internet網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展， Web技術(shù)的成熟，為如今復(fù)雜的企業(yè)級(jí)應(yīng)用提供了便利，其探討的熱點(diǎn)是如何建立開發(fā)更便捷、功能更強(qiáng)大、應(yīng)用更靈活的Web應(yīng)用。近年來SSH框架（即“Spring+struts+Hibernate”框架）就是比較流行的企業(yè)級(jí)開發(fā)框架。這種框架各取三種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在簡(jiǎn)化開發(fā)的同時(shí)也帶來了諸如初期學(xué)習(xí)框架困難、系統(tǒng)各層協(xié)調(diào)復(fù)雜等問題。

“輕量級(jí)容器架構(gòu)”Spring以其易用性，擴(kuò)展性和整合性，已經(jīng)成為事實(shí)上的Java應(yīng)用開發(fā)平臺(tái)。Spring是一個(gè)輕量級(jí)的控制反轉(zhuǎn)（IOC）和面向切面（AOP）的容器框架，是Java一站式輕量級(jí)平臺(tái)的無冕之王。它全面減輕了構(gòu)建多層web應(yīng)用的負(fù)擔(dān)，提供可復(fù)用的軟件框架。

Spring自己提供了一個(gè)完整的類似于Struts，WebWork的MVC框架，它比使用其他的MVC框架的一個(gè)好處是可以更好地應(yīng)用Spring容器提供的底層功能，且很好地體現(xiàn)了Spring框架的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是簡(jiǎn)化Java企業(yè)應(yīng)用的開發(fā)。Spring MVC是非常優(yōu)秀的MVC框架，尤其是2009年在3.0版本發(fā)布后，現(xiàn)在有越來越多的團(tuán)隊(duì)選擇了Spring3 MVC了。Spring3 MVC結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，正應(yīng)了那句話簡(jiǎn)單就是美；而且它強(qiáng)大不失靈活，性能也很優(yōu)秀。它采用了松耦合可插拔組件結(jié)構(gòu)，比其他MVC框架更具擴(kuò)展性和靈活性。Spring3 MVC通過一套MVC注解，讓POJO成為處理請(qǐng)求的控制器，無須實(shí)現(xiàn)任何接口；同時(shí)，Spring3 MVC還支持REST風(fēng)格的URL請(qǐng)求：注解驅(qū)動(dòng)及REST風(fēng)格的Spring3 MVC是Spring3.0最出彩的功能之一。此外，Spring3 MVC在數(shù)據(jù)綁定、視圖解析、本地化處理及靜態(tài)資源處理上都有許多不俗的表現(xiàn)。它在框架設(shè)計(jì)、擴(kuò)展性、靈活性等方面全面超越了Struts、WebWork等MVC框架，從原來的追趕者一躍成為MVC的領(lǐng)跑者。

在Spring 中集成了來自 EJB 3.0 和 Java EE5 規(guī)范的 JPA 持久性棧，使之成為 Spring 支持?jǐn)?shù)據(jù)庫訪問的最簡(jiǎn)單而且也是標(biāo)準(zhǔn)的方式。這使得Spring 框架可以不在需要通過其他對(duì)象到關(guān)系的映射（ORM）技術(shù)，如Hibernate來支持持久性。Spring支持JPA，這使得為關(guān)系數(shù)據(jù)庫編寫、讀取、搜索、更新和刪除對(duì)象（POJO）的煩瑣工作變得透明。可以繼續(xù)使用 Java 語言面向?qū)ο蟮恼Z法處理 POJO，JPA ORM 層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫表的創(chuàng)建、查詢、更新代碼和刪除代碼。除了透明的數(shù)據(jù)庫操作，Spring的JPA支持還把各種五花八門的特定于數(shù)據(jù)庫廠商的異常轉(zhuǎn)換成一套定義良好的異常，使得異常處理代碼大為簡(jiǎn)化。

1 系統(tǒng)的架構(gòu)

風(fēng)電功率預(yù)測(cè)web展示系統(tǒng)采用多層架構(gòu)模型，分別為Web層、服務(wù)層、模型層、數(shù)據(jù)層等，如圖1所示。

圖1中Web開發(fā)框架選用Spring自帶的Web框架技術(shù)：基于注解Spring 3 MVC的框架。持久化層采用Spring JPA，具有基于元數(shù)據(jù)注解、面向?qū)ο蟮牟樵冋Z言等簡(jiǎn)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)持久化編程。為了系統(tǒng)安全問題，我們?cè)谙到y(tǒng)中采用Spring Security技術(shù)，對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證和權(quán)限管理等Web安全性實(shí)現(xiàn)。這正是基于Spring技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，簡(jiǎn)單性的體現(xiàn)。

2 系統(tǒng)分層設(shè)計(jì)

2.1 model模型層設(shè)計(jì)

模型層主要設(shè)計(jì)POJO類。下面是本系統(tǒng)模型層業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)所設(shè)計(jì)的主要POJO類，其關(guān)系類圖如圖2所示：

所有類均實(shí)現(xiàn)了Serializable接口。

1）Powerprediction4h：4小時(shí)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)PO類

2）Powerprediction72h：72小時(shí)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)PO類endprint

3）Powerrealtime：功率實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)PO類

4）Weatherprediction：氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)PO類

5）Weatherrealtime：氣象實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)PO類

6）System：系統(tǒng)數(shù)據(jù)PO類

POJO類（Plain Old Java Objects）作為JPA PO的持久化類，為Service層（服務(wù)層）調(diào)用操作數(shù)據(jù)庫。POJO類作為JPA PO的持久化類由兩部分組成：：持久化類與注釋，屬性和數(shù)據(jù)表的列一一對(duì)應(yīng)。它們通過持久化類上的注釋負(fù)責(zé)把持久化類映射到數(shù)據(jù)表，并將持久化類的屬性映射到數(shù)據(jù)列。注釋采用“at”標(biāo)記形式（@ ），后面是注釋名稱。屬性映射采用在持久化類的屬性getter方法上進(jìn)行標(biāo)記，如在Weatherprediction類的id屬性getter方法上標(biāo)記@ id，定義了持久化類的主鍵信息，@GeneratedValue標(biāo)記用來制定主鍵的生成策略。相對(duì)于別的ORM框架傳統(tǒng)模式的xml文件配置，注釋具有如描述符大量減少、編譯期校驗(yàn)等不少優(yōu)點(diǎn)。

2.2服務(wù)層設(shè)計(jì)

服務(wù)層通過封裝實(shí)體管理類完成商業(yè)邏輯，Web層通過調(diào)用服務(wù)類完成各模塊的業(yè)務(wù)。所有服務(wù)類通過調(diào)用實(shí)體管理類操作持久化對(duì)象。Service層的設(shè)計(jì)的服務(wù)類在系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)上層業(yè)務(wù)需要通過Spring JPA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種查詢。所以它的主要實(shí)現(xiàn)代碼實(shí)質(zhì)是使用JPA的HQL查詢語言實(shí)現(xiàn)。如功率預(yù)測(cè)模塊的服務(wù)類 PowerdataService。其類圖如圖3所示。所有服務(wù)類通過調(diào)用實(shí)體管理類操作持久化對(duì)象。

PowerdataService類：提供了對(duì)功率數(shù)據(jù)72小時(shí)主鍵查詢、4小時(shí)主鍵查詢、未來72小時(shí)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)查詢、未來24小時(shí)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)查詢、未來4小時(shí)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)查詢、24小時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、4小時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)查詢以及4小時(shí)和72小時(shí)數(shù)據(jù)更新等操作。

從以上類的結(jié)構(gòu)我們可以看到，Service層的設(shè)計(jì)的服務(wù)類在系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)上層業(yè)務(wù)需要通過Spring JPA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種查詢。所以它的主要實(shí)現(xiàn)代碼實(shí)質(zhì)是使用JPA的HQL查詢語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫查詢。

2.3 控制和視圖層設(shè)計(jì)

控制和視圖層采用FreeMarker設(shè)計(jì)視圖顯示模板、用Java程序準(zhǔn)備要顯示的數(shù)據(jù)，在本系統(tǒng)中這些Java程序還承擔(dān)了Control控制器類的角色。設(shè)計(jì)出的模板頁面和Java程序是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。FreeMarker是一個(gè)免費(fèi)的模板引擎，使用純Java編寫，是一個(gè)基于模板生成文本輸出的通用工具。表1列出了本系統(tǒng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示功能所需的模板頁面及其對(duì)應(yīng)的Java程序。

3 采用JFreeChart技術(shù)展示風(fēng)電功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)

風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)Web系統(tǒng)的界面展示大多需以各種圖表展示，故本系統(tǒng)采用JFreeChart來開發(fā)各種各樣的圖表作為Java程序要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中主要使用JFreeChart生成4h、24h、72h、實(shí)時(shí)等功率數(shù)據(jù)的折線圖，生成風(fēng)速序列圖、風(fēng)向玫瑰圖、風(fēng)廓線等，以及生成濕度、溫度、氣壓等時(shí)間序列圖，作為FreeMarker的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。如圖4所示是一個(gè)采用JFreeChart技術(shù)生成的風(fēng)速預(yù)測(cè)24小時(shí)時(shí)序圖。

4 結(jié)論

采用基于Spring框架，整合FreeMarker、JFreeChart等技術(shù)、以 JBOSS 作為 Web 服務(wù)器、ORACLE 作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)的Web系統(tǒng)。系統(tǒng)所開發(fā)的風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)Web系統(tǒng)基于當(dāng)前最流行的基于注解的Spring3技術(shù)，采用多層架構(gòu)設(shè)計(jì)，分解層與層之間的耦合，集成Spring框架中相關(guān)應(yīng)用技術(shù)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)開發(fā)，提高了系統(tǒng)開發(fā)效率和靈活性，同時(shí)有利于系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)展和維護(hù)。目前，包括本系統(tǒng)在內(nèi)的整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)已投入到寧夏某風(fēng)電場(chǎng)的試運(yùn)行中。情況表明，系統(tǒng)的功能較完整、實(shí)用，具有良好的高效性、靈活性、擴(kuò)展性和工程實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 耿天翔，丁茂生.寧夏電網(wǎng)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)[J].寧夏電力，2010（1）.

[2] 孫衛(wèi)琴.精通Struts：基于MVC的java WEB設(shè)計(jì)與開發(fā)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

[3] 計(jì)文柯.Spring技術(shù)內(nèi)幕-深入解析Spring架構(gòu)與設(shè)計(jì)原理[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2011.

[4] IBM[EB/OL].http：//www.ibm.com/developerworks/cn/education/java/j-spring2/section7.html.

[5] 馬黎明.基于J2EE平臺(tái)的Web應(yīng)用系統(tǒng)研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2004.

[6] 陳雄華，林開雄.Spring 3.x企業(yè)應(yīng)用開發(fā)實(shí)戰(zhàn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[7] Jiandong Mao， Xiaojing Zhang.Ultra-short-term wind power forecasting based on wavelet transform and BP neural network[C].2012 International Conference on Power Electronics Engineering and Computer Technology （PEECT 2012）， 2012.endprint

3）Powerrealtime：功率實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)PO類

4）Weatherprediction：氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)PO類

5）Weatherrealtime：氣象實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)PO類

6）System：系統(tǒng)數(shù)據(jù)PO類

POJO類（Plain Old Java Objects）作為JPA PO的持久化類，為Service層（服務(wù)層）調(diào)用操作數(shù)據(jù)庫。POJO類作為JPA PO的持久化類由兩部分組成：：持久化類與注釋，屬性和數(shù)據(jù)表的列一一對(duì)應(yīng)。它們通過持久化類上的注釋負(fù)責(zé)把持久化類映射到數(shù)據(jù)表，并將持久化類的屬性映射到數(shù)據(jù)列。注釋采用“at”標(biāo)記形式（@ ），后面是注釋名稱。屬性映射采用在持久化類的屬性getter方法上進(jìn)行標(biāo)記，如在Weatherprediction類的id屬性getter方法上標(biāo)記@ id，定義了持久化類的主鍵信息，@GeneratedValue標(biāo)記用來制定主鍵的生成策略。相對(duì)于別的ORM框架傳統(tǒng)模式的xml文件配置，注釋具有如描述符大量減少、編譯期校驗(yàn)等不少優(yōu)點(diǎn)。

2.2服務(wù)層設(shè)計(jì)

服務(wù)層通過封裝實(shí)體管理類完成商業(yè)邏輯，Web層通過調(diào)用服務(wù)類完成各模塊的業(yè)務(wù)。所有服務(wù)類通過調(diào)用實(shí)體管理類操作持久化對(duì)象。Service層的設(shè)計(jì)的服務(wù)類在系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)上層業(yè)務(wù)需要通過Spring JPA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種查詢。所以它的主要實(shí)現(xiàn)代碼實(shí)質(zhì)是使用JPA的HQL查詢語言實(shí)現(xiàn)。如功率預(yù)測(cè)模塊的服務(wù)類 PowerdataService。其類圖如圖3所示。所有服務(wù)類通過調(diào)用實(shí)體管理類操作持久化對(duì)象。

PowerdataService類：提供了對(duì)功率數(shù)據(jù)72小時(shí)主鍵查詢、4小時(shí)主鍵查詢、未來72小時(shí)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)查詢、未來24小時(shí)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)查詢、未來4小時(shí)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)查詢、24小時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、4小時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)查詢以及4小時(shí)和72小時(shí)數(shù)據(jù)更新等操作。

從以上類的結(jié)構(gòu)我們可以看到，Service層的設(shè)計(jì)的服務(wù)類在系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)上層業(yè)務(wù)需要通過Spring JPA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種查詢。所以它的主要實(shí)現(xiàn)代碼實(shí)質(zhì)是使用JPA的HQL查詢語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫查詢。

2.3 控制和視圖層設(shè)計(jì)

控制和視圖層采用FreeMarker設(shè)計(jì)視圖顯示模板、用Java程序準(zhǔn)備要顯示的數(shù)據(jù)，在本系統(tǒng)中這些Java程序還承擔(dān)了Control控制器類的角色。設(shè)計(jì)出的模板頁面和Java程序是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。FreeMarker是一個(gè)免費(fèi)的模板引擎，使用純Java編寫，是一個(gè)基于模板生成文本輸出的通用工具。表1列出了本系統(tǒng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示功能所需的模板頁面及其對(duì)應(yīng)的Java程序。

3 采用JFreeChart技術(shù)展示風(fēng)電功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)

風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)Web系統(tǒng)的界面展示大多需以各種圖表展示，故本系統(tǒng)采用JFreeChart來開發(fā)各種各樣的圖表作為Java程序要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中主要使用JFreeChart生成4h、24h、72h、實(shí)時(shí)等功率數(shù)據(jù)的折線圖，生成風(fēng)速序列圖、風(fēng)向玫瑰圖、風(fēng)廓線等，以及生成濕度、溫度、氣壓等時(shí)間序列圖，作為FreeMarker的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。如圖4所示是一個(gè)采用JFreeChart技術(shù)生成的風(fēng)速預(yù)測(cè)24小時(shí)時(shí)序圖。

4 結(jié)論

采用基于Spring框架，整合FreeMarker、JFreeChart等技術(shù)、以 JBOSS 作為 Web 服務(wù)器、ORACLE 作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)的Web系統(tǒng)。系統(tǒng)所開發(fā)的風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)Web系統(tǒng)基于當(dāng)前最流行的基于注解的Spring3技術(shù)，采用多層架構(gòu)設(shè)計(jì)，分解層與層之間的耦合，集成Spring框架中相關(guān)應(yīng)用技術(shù)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)開發(fā)，提高了系統(tǒng)開發(fā)效率和靈活性，同時(shí)有利于系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)展和維護(hù)。目前，包括本系統(tǒng)在內(nèi)的整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)已投入到寧夏某風(fēng)電場(chǎng)的試運(yùn)行中。情況表明，系統(tǒng)的功能較完整、實(shí)用，具有良好的高效性、靈活性、擴(kuò)展性和工程實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1] 耿天翔，丁茂生.寧夏電網(wǎng)風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)[J].寧夏電力，2010（1）.

[2] 孫衛(wèi)琴.精通Struts：基于MVC的java WEB設(shè)計(jì)與開發(fā)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

[3] 計(jì)文柯.Spring技術(shù)內(nèi)幕-深入解析Spring架構(gòu)與設(shè)計(jì)原理[M].2版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社 2011.

[4] IBM[EB/OL].http：//www.ibm.com/developerworks/cn/education/java/j-spring2/section7.html.

[5] 馬黎明.基于J2EE平臺(tái)的Web應(yīng)用系統(tǒng)研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2004.

[6] 陳雄華，林開雄.Spring 3.x企業(yè)應(yīng)用開發(fā)實(shí)戰(zhàn)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[7] Jiandong Mao， Xiaojing Zhang.Ultra-short-term wind power forecasting based on wavelet transform and BP neural network[C].2012 International Conference on Power Electronics Engineering and Computer Technology （PEECT 2012）， 2012.endprint

3）Powerrealtime：功率實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)PO類

4）Weatherprediction：氣象預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)PO類

5）Weatherrealtime：氣象實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)PO類

6）System：系統(tǒng)數(shù)據(jù)PO類

POJO類（Plain Old Java Objects）作為JPA PO的持久化類，為Service層（服務(wù)層）調(diào)用操作數(shù)據(jù)庫。POJO類作為JPA PO的持久化類由兩部分組成：：持久化類與注釋，屬性和數(shù)據(jù)表的列一一對(duì)應(yīng)。它們通過持久化類上的注釋負(fù)責(zé)把持久化類映射到數(shù)據(jù)表，并將持久化類的屬性映射到數(shù)據(jù)列。注釋采用“at”標(biāo)記形式（@ ），后面是注釋名稱。屬性映射采用在持久化類的屬性getter方法上進(jìn)行標(biāo)記，如在Weatherprediction類的id屬性getter方法上標(biāo)記@ id，定義了持久化類的主鍵信息，@GeneratedValue標(biāo)記用來制定主鍵的生成策略。相對(duì)于別的ORM框架傳統(tǒng)模式的xml文件配置，注釋具有如描述符大量減少、編譯期校驗(yàn)等不少優(yōu)點(diǎn)。

2.2服務(wù)層設(shè)計(jì)

服務(wù)層通過封裝實(shí)體管理類完成商業(yè)邏輯，Web層通過調(diào)用服務(wù)類完成各模塊的業(yè)務(wù)。所有服務(wù)類通過調(diào)用實(shí)體管理類操作持久化對(duì)象。Service層的設(shè)計(jì)的服務(wù)類在系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)上層業(yè)務(wù)需要通過Spring JPA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種查詢。所以它的主要實(shí)現(xiàn)代碼實(shí)質(zhì)是使用JPA的HQL查詢語言實(shí)現(xiàn)。如功率預(yù)測(cè)模塊的服務(wù)類 PowerdataService。其類圖如圖3所示。所有服務(wù)類通過調(diào)用實(shí)體管理類操作持久化對(duì)象。

PowerdataService類：提供了對(duì)功率數(shù)據(jù)72小時(shí)主鍵查詢、4小時(shí)主鍵查詢、未來72小時(shí)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)查詢、未來24小時(shí)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)查詢、未來4小時(shí)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)查詢、24小時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、4小時(shí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢、實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)查詢以及4小時(shí)和72小時(shí)數(shù)據(jù)更新等操作。

從以上類的結(jié)構(gòu)我們可以看到，Service層的設(shè)計(jì)的服務(wù)類在系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)上層業(yè)務(wù)需要通過Spring JPA對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種查詢。所以它的主要實(shí)現(xiàn)代碼實(shí)質(zhì)是使用JPA的HQL查詢語言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫查詢。

2.3 控制和視圖層設(shè)計(jì)

控制和視圖層采用FreeMarker設(shè)計(jì)視圖顯示模板、用Java程序準(zhǔn)備要顯示的數(shù)據(jù)，在本系統(tǒng)中這些Java程序還承擔(dān)了Control控制器類的角色。設(shè)計(jì)出的模板頁面和Java程序是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。FreeMarker是一個(gè)免費(fèi)的模板引擎，使用純Java編寫，是一個(gè)基于模板生成文本輸出的通用工具。表1列出了本系統(tǒng)功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)顯示功能所需的模板頁面及其對(duì)應(yīng)的Java程序。

3 采用JFreeChart技術(shù)展示風(fēng)電功率預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)

風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)Web系統(tǒng)的界面展示大多需以各種圖表展示，故本系統(tǒng)采用JFreeChart來開發(fā)各種各樣的圖表作為Java程序要準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中主要使用JFreeChart生成4h、24h、72h、實(shí)時(shí)等功率數(shù)據(jù)的折線圖，生成風(fēng)速序列圖、風(fēng)向玫瑰圖、風(fēng)廓線等，以及生成濕度、溫度、氣壓等時(shí)間序列圖，作為FreeMarker的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。如圖4所示是一個(gè)采用JFreeChart技術(shù)生成的風(fēng)速預(yù)測(cè)24小時(shí)時(shí)序圖。

4 結(jié)論

采用基于Spring框架，整合FreeMarker、JFreeChart等技術(shù)、以 JBOSS 作為 Web 服務(wù)器、ORACLE 作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)的Web系統(tǒng)。系統(tǒng)所開發(fā)的風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)Web系統(tǒng)基于當(dāng)前最流行的基于注解的Spring3技術(shù)，采用多層架構(gòu)設(shè)計(jì)，分解層與層之間的耦合，集成Spring框架中相關(guān)應(yīng)用技術(shù)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)開發(fā)，提高了系統(tǒng)開發(fā)效率和靈活性，同時(shí)有利于系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)展和維護(hù)。目前，包括本系統(tǒng)在內(nèi)的整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)已投入到寧夏某風(fēng)電場(chǎng)的試運(yùn)行中。情況表明，系統(tǒng)的功能較完整、實(shí)用，具有良好的高效性、靈活性、擴(kuò)展性和工程實(shí)用價(jià)值。

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