淺析動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化及融合大數(shù)據(jù)技術

譚彥鵬+王飛+張宇+曹智+薛凱今+范繼平

摘要：本文實景分析A省兩級部署的（省集中、地市集中）動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)存在的突出問題，問題直接導致了省地兩級調度運行壓力急劇增加、監(jiān)控指揮效率下降。問題主要集中在系統(tǒng)架構不合理、未建立省地集中的告警量數(shù)據(jù)中心、告警量閾值設定標準不一致、系統(tǒng)管理性數(shù)據(jù)缺失。在建立告警量數(shù)據(jù)中心并持續(xù)優(yōu)化的基礎上，可深度挖掘系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)技術的融合，從而輔助新建項目可行性研究、系統(tǒng)運行趨勢分析等工作的開展。

關鍵詞：動力環(huán)境監(jiān)測；數(shù)據(jù)中心；大數(shù)據(jù)

中圖分類號：TN915.08 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）06-0085-03

當下，信息技術特別是互聯(lián)網(wǎng)應用悄然變革了我們的生活方式、工作方式和思維方式。淘寶、京東、12306改變了我們的生活與購物方式，政府網(wǎng)上一站式服務改變了傳統(tǒng)的工作方式，百度、搜狗等搜索引擎改變了我們的思維方式。公有云、大數(shù)據(jù)正在以勢不可擋的加速度顛覆我們的傳統(tǒng)觀念。

A省電力公司通信網(wǎng)，作為本文的應用場景，具有物理通信站總數(shù)約3200個，通信設備約1.6萬臺套，光纜總長度約4.9萬公里，通信業(yè)務通道約為1.57萬條，是資產規(guī)模龐大、組網(wǎng)結構復雜、運維任務艱巨的綜合性通信網(wǎng)絡。

A省動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)作為發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障、指揮系統(tǒng)運行的眼睛，地位尤為重要。目前，A省動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)省市兩級部署，14地市告警數(shù)據(jù)采集與呈現(xiàn)由三家廠商分別完成，省級平臺通過開發(fā)接口與14地市實現(xiàn)互聯(lián)互通。這種工作模式直接導致的問題：（1）兩級平臺互通導致的接口開發(fā)需有大量資金投入，告警延遲加大，系統(tǒng)穩(wěn)定性降低；（2）多廠商獨立完成告警量采集與處理，導致各地閾值設定不一致，告警響應時長不一致；（3）未部署告警量中心數(shù)據(jù)庫，無法規(guī)范各廠商告警量采集標準，無法快速實現(xiàn)全省告警量分級分類管理。

在A省電力公司適時開展動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化，融合云計算、大數(shù)據(jù)技術會帶來哪些變化？（1）建立告警量數(shù)據(jù)中心，可全面規(guī)范告警量采集、輸出、閾值設定，可滿足用戶更多維度的應用需求，可更加靈活地分級分域部署，系統(tǒng)具備自我修復完善能力，而不需要任何重復投資；（2）融合云計算技術，可實現(xiàn)云存儲、云備份功能；（3）融合大數(shù)據(jù)技術，可輔助新建項目可行性研究、系統(tǒng)運行趨勢分析等工作的開展。

1 A省電力公司信息通信機房動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀

A省兩級部署的省集中、地市集中動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀如圖1所示。

2 現(xiàn)狀分析

通過對“圖1 A省動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀拓撲圖”的分析，可知當前系統(tǒng)的運行模式存在以下固有問題：

（1）全省14個地市的動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋由三家設備供應商完成，范圍從66kV變電站至地市中心機房，各廠家之間不存在技術層面的互通，導致施工標準、技術標準、告警響應時長、閾值設定范圍等存在不一致的情況；（2）告警數(shù)據(jù)分散存儲于各地市服務器，近期，為擴大省集中動環(huán)平臺的監(jiān)測范圍，三家設備供應商二次開發(fā)數(shù)據(jù)接口，向省集中動環(huán)平臺輸出220kV及以上變電站的全部告警量數(shù)據(jù)。二次開發(fā)不僅導致大量資金投入，而且?guī)硎〖衅脚_的告警量響應時長再次加大；（3）為滿足更高層次TMS、IMS等應用的管理需求，在省集中的動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)尚未成熟的基礎上，再次實施省級平臺二次開發(fā)，向TMS、IMS輸出220kV及以上站點的告警數(shù)據(jù)，并逐步實現(xiàn)全部66kV站點數(shù)據(jù)的接入。二次開發(fā)不僅導致大量資金投入，而且?guī)鞹MS、IMS平臺的告警量響應時長再次加大；（4）因當前系統(tǒng)存在架構缺陷，為實現(xiàn)更高層級的管理目標，只能被動實施二次開發(fā)，而二次開發(fā)是以大量資金投入，以犧牲系統(tǒng)穩(wěn)定性為代價的，系統(tǒng)根本性的架構問題，沒有得到解決。

3 系統(tǒng)架構優(yōu)化

A省動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)架構優(yōu)化拓撲圖2所示。

4 系統(tǒng)架構的演進

（1）分散于全省的變電站、通信站、縣供、地市中心、省中心等各類機房站點，告警量以10Mb/s或100Mb/s的帶寬通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，均衡接入全省統(tǒng)一部署的動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心；（2）多數(shù)據(jù)中心異地部署，保持互聯(lián)互通，實現(xiàn)云存儲、云備份功能；（3）應用服務器集群完成全部終端用戶對告警數(shù)據(jù)中心的訪問工作，確保告警響應的穩(wěn)定性、實時性、一致性；（4）各地市中心、省中心調度指揮，經(jīng)同一應用服務器集群，訪問標準告警數(shù)據(jù)中心，應用功能與應用界面可實現(xiàn)高度自定義，避免接口二次開發(fā)帶來大量資金投入；（5）TMS、IMS等管理系統(tǒng)提出的更高層級的數(shù)據(jù)應用需求，只需開放標準告警數(shù)據(jù)中心的訪問權限，即可完成數(shù)據(jù)接入，避免各地市中心、省中心應用端重復性開展接口二次開發(fā)工作，并由此帶來大量資金投入。

5 融合大數(shù)據(jù)技術展望

國際數(shù)據(jù)公司（IDC）報告[1]稱，2011年全球被創(chuàng)建和復制的數(shù)據(jù)總量為1.8ZB（1ZB≈1021B），在短短5年間增長了近9倍，而且預計這一數(shù)字將每2年翻一番，而且這個速度在2020年之前會繼續(xù)保持下去，人類真正進入了一個數(shù)據(jù)的世界。大數(shù)據(jù)這一術語正是產生在全球數(shù)據(jù)爆炸增長的背景下，用來形容龐大的數(shù)據(jù)集合。如今，工業(yè)界、學術界甚至政府部門都對大數(shù)據(jù)產生了濃厚的興趣。

當前，電力企業(yè)正在建設以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調發(fā)展的智能電網(wǎng)，這勢必會產生大量結構多樣、來源復雜的數(shù)據(jù)，為大數(shù)據(jù)提供了充足數(shù)據(jù)源，因此近年來電力企業(yè)對大數(shù)據(jù)這一研究領域產生了濃厚的興趣。在此基礎上，適時提出“電力大數(shù)據(jù)”的概念。電力大數(shù)據(jù)是以業(yè)務趨勢預測、數(shù)據(jù)價值挖掘為目標，利用數(shù)據(jù)集成管理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)計算、分析挖掘等方面的核心關鍵技術，實現(xiàn)面向典型業(yè)務場景的模式創(chuàng)新及應用提升[2]。在電力信息通信領域，蘊含著支持生產運行的海量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括主機設備、網(wǎng)絡設備、安全設備、終端設備及信息系統(tǒng)等在長期運行的各個環(huán)節(jié)累積的巨量日志信息，新增業(yè)務、調整業(yè)務產生的大量業(yè)務配置數(shù)據(jù)，資產新增、投退運產生的管理數(shù)據(jù)，門禁、水浸、UPS、空調、電源、溫濕度等機房設備及視頻監(jiān)控系統(tǒng)產生的大量動力環(huán)境數(shù)據(jù)。面對每天還在不斷產生的信息通信運行數(shù)據(jù)，需借助大數(shù)據(jù)平臺對這些數(shù)據(jù)進行分析和處理，從而挖掘其中的價值，通過復雜的關聯(lián)分析，讓數(shù)據(jù)創(chuàng)造新的價值，提升精細化管理水平，促進管理方式和商業(yè)模式創(chuàng)新[3]。

6 結語

大數(shù)據(jù)技術是未來信息社會發(fā)展的一個大方向，大數(shù)據(jù)應用是通過數(shù)據(jù)分析的方法從大數(shù)據(jù)中發(fā)掘潛在價值，具有重要的研究意義和實際價值。利用大數(shù)據(jù)平臺可以快速準確的統(tǒng)計出所設條件的結果，并自動生成結果展示。電力企業(yè)利用好大數(shù)據(jù)平臺這一數(shù)據(jù)分析和挖掘技術手段，充分地分析企業(yè)信息數(shù)據(jù)資源，從而可以為電力用戶提供更優(yōu)質的服務。

參考文獻

[1]Gantz J，Reinsel D.Extracting value from chaos[R].IDCiView，2011：112.

[2]孟圓.遙感大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)測試策略與系統(tǒng)優(yōu)化[D].河南大學，2013.

[3]許海清，黃敏.淺談電力大數(shù)據(jù)對信息運行的影響[J].江蘇電機工程，2015，（3）：62-64.endprint