電力用戶用電信息采集系統(tǒng)中云計(jì)算的應(yīng)用分析

楊波+閆曉斌+尚云飛

摘 要

隨著國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完善程度的提高，電力用戶信息采集工作也變得越來越智能化。傳統(tǒng)的電力數(shù)據(jù)信心處理能力對于當(dāng)前的龐大數(shù)據(jù)量，已經(jīng)無法有效的實(shí)現(xiàn)電表計(jì)量、質(zhì)量管理和設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控等等工作。云計(jì)算的快速發(fā)展使得互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到更加迅猛的發(fā)展，對于電力用戶信息的采集和處理工作也有著非常重要的作用，能夠使得電采系統(tǒng)真正的實(shí)現(xiàn)高效化、準(zhǔn)確化和智能化。本文對電力用戶用電信息采集系統(tǒng)中云計(jì)算的應(yīng)用進(jìn)行簡要分析。

【關(guān)鍵詞】用電信息 采集系統(tǒng) 云計(jì)算

隨著電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，我國電力用戶的用電數(shù)據(jù)也越來越龐大，這為電力信息采集和處理工作造成了很大的困難。若想有效提高信息采集能力和處理水平，便需要加強(qiáng)系統(tǒng)的整體處理能力。

1 系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 體系結(jié)構(gòu)

信息采集系統(tǒng)所針對的是用用電情況的基本信息，可以對用電情況進(jìn)行智能化的全程監(jiān)控，并進(jìn)行信息的自動(dòng)化搜集、處理和控制。系統(tǒng)通過分析，可以對所搜集到的信息當(dāng)中出現(xiàn)的異常進(jìn)行預(yù)警，使得管理工作中能夠得到有效的信息數(shù)據(jù)依據(jù)。系統(tǒng)的功能特點(diǎn)包括：

（1）搜集信息的自動(dòng)化。

（2）對異常信息進(jìn)行監(jiān)控。

（3）對輸電效率進(jìn)行全程監(jiān)測。

（4）對質(zhì)量進(jìn)行有效控制。

（5）分析并發(fā)布相關(guān)的信息反饋。

（6）功能的智能化。

（7）良好的信息交互功能。

信息采集系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)主要分為載波總線以及短距離的無線通信等等，可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將各個(gè)采集點(diǎn)有效的連接到一起，真正的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和智能電表計(jì)量。相關(guān)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通過采集器傳遞到終端服務(wù)器以及集中器當(dāng)中。數(shù)據(jù)利用網(wǎng)絡(luò)，可以傳遞到前置服務(wù)器中，并通過主站系統(tǒng)進(jìn)行信息的虛擬存儲(chǔ)，同時(shí)將信息進(jìn)行發(fā)布。

1.2 大數(shù)據(jù)背景下的用采系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)的快速發(fā)展，使得傳統(tǒng)電力用戶信息采集系統(tǒng)越來越難以勝任當(dāng)前的工作，尤其在信息的采集和通信等等環(huán)節(jié)上表現(xiàn)非常明顯。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)前置機(jī)信息采集漏采問題，網(wǎng)絡(luò)連接池的管理難度也越來越高。隨著電力用采系統(tǒng)的全面推進(jìn)，使得系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集量越來越大，工作頻率也出現(xiàn)了極大的提高，這便使得數(shù)據(jù)入庫的速度出現(xiàn)了減慢，因此傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫已經(jīng)難以滿足使用需求。

2 云計(jì)算的應(yīng)用

2.1 云計(jì)算存儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用

云計(jì)算存儲(chǔ)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模式為分布式存儲(chǔ)，因此在數(shù)據(jù)的處理上可以進(jìn)通過并發(fā)式讀寫完成。同時(shí)，云計(jì)算存儲(chǔ)系統(tǒng)可以通過各個(gè)節(jié)點(diǎn)，將信息進(jìn)行分區(qū)備份。這樣，便可以在數(shù)據(jù)信息的讀寫上實(shí)現(xiàn)高速調(diào)用，并能夠擴(kuò)大容錯(cuò)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫需要寫入數(shù)據(jù)時(shí)，首先發(fā)出寫入請求，存儲(chǔ)系統(tǒng)接收到請求之后便會(huì)在服務(wù)器上為其提供相應(yīng)的寫入空間，包括存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)和地址等等。數(shù)據(jù)塊創(chuàng)建結(jié)束之后，便會(huì)返回相應(yīng)的空間地址當(dāng)中，用戶端便可以寫入數(shù)據(jù)。讀取數(shù)據(jù)時(shí)可以直接通過對應(yīng)的數(shù)據(jù)塊地址進(jìn)行相應(yīng)數(shù)據(jù)信息的讀取。各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間并非相互連接，而是以獨(dú)立的形式存在于物理架構(gòu)之上。因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)多用戶同時(shí)寫入。這種寫入方式可以極大的提高數(shù)據(jù)的入庫速度，使得入庫慢問題得到根本上的解決。同一數(shù)據(jù)塊的副本存儲(chǔ)可以在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)，使得多節(jié)點(diǎn)備份得以實(shí)現(xiàn)。

2.2 目前使用最為廣泛的云計(jì)算數(shù)據(jù)庫為NoSQL，這種數(shù)據(jù)庫采用了分布式的架構(gòu)以及鍵值對數(shù)據(jù)模型

這種結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)，使得其可以有效的提高自身并行處理能力以及可靠性。但由于NoSQL數(shù)據(jù)庫的功能有限，對于復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理以及高實(shí)時(shí)性要求的處理能力相對較弱，因此在實(shí)時(shí)應(yīng)用能力上，能夠提供的技術(shù)支持非常有限。電力用采系統(tǒng)的一般檔案數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量并不大，但業(yè)務(wù)系統(tǒng)與其形成的關(guān)系卻非常緊密；系統(tǒng)需要進(jìn)行采集的數(shù)據(jù)量非常龐大，但所需要處理的事務(wù)卻相對簡單，并且對于實(shí)時(shí)性的要求也并不高。因此，可以用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對檔案數(shù)據(jù)以及費(fèi)控?cái)?shù)據(jù)等等數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。用NoSQL數(shù)據(jù)庫對采集數(shù)據(jù)等等進(jìn)行存儲(chǔ)。這便既可以增強(qiáng)墊采系統(tǒng)對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的有效支持，也可以有效解決龐大的電采數(shù)據(jù)檢索以及分析計(jì)算的問題。

2.3 以云計(jì)算為基礎(chǔ)的資源管理

云計(jì)算可以在兩個(gè)層面上，對資源的管理和調(diào)度工作提供支持。第一，在粗粒度硬件資源的整合管理工作當(dāng)中提供技術(shù)支持。在這個(gè)層面上，云計(jì)算能夠通過以虛擬機(jī)為單位進(jìn)行相關(guān)資源的管理和調(diào)度工作，可以對其加以利用，使得電力用采系統(tǒng)的硬件資源管理工作更加順暢。第二個(gè)層面，便是當(dāng)在一個(gè)集群內(nèi)，同時(shí)使用多個(gè)計(jì)算框架時(shí)，形成資源之間的隔離與調(diào)度管理工作，云計(jì)算能夠提供有效的技術(shù)支持，用于細(xì)粒度資源的調(diào)度工作。在這個(gè)過程中，通過對Mesos或者Yarn等資源管理系統(tǒng)的利用，可以非常高效的、動(dòng)態(tài)地對不同計(jì)算礦機(jī)進(jìn)行調(diào)整，使得資源利用率得到提高。

2.4 并行處理機(jī)制的應(yīng)用

分布式并行處理技術(shù)的高效性，已經(jīng)成為了云計(jì)算技術(shù)當(dāng)中所特有的技術(shù)優(yōu)勢。同時(shí)，這種技術(shù)也是大數(shù)據(jù)分析和處理當(dāng)中最為有效的方法。電力用采系統(tǒng)當(dāng)紅中能夠，一般在數(shù)據(jù)挖掘和統(tǒng)計(jì)等等工作當(dāng)中，對于計(jì)算密集型任務(wù)的發(fā)生幾率較大。其中，經(jīng)常設(shè)計(jì)到大量歷史數(shù)據(jù)的工作包括數(shù)據(jù)挖掘和線損分析。這種工作的解決需要離線批處理系統(tǒng)進(jìn)行。對于數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)約解析以及合理性檢查等工作，一般需要在獲取到數(shù)據(jù)之后進(jìn)行，因此最好的辦法便是對在線實(shí)時(shí)流數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)加以利用，使得計(jì)算能力得到加強(qiáng)。流處理任務(wù)的工作主要包含對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和檢查，對規(guī)約進(jìn)行解析等等。并且在對終端設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制時(shí)，流處理可以根據(jù)業(yè)務(wù)邏輯，對其發(fā)送控制指令，使得遠(yuǎn)程控制信息能夠傳遞到終端設(shè)備上。屁處理任務(wù)所進(jìn)行的工作，主要是數(shù)據(jù)信息量較大的收集和處理工作，譬如數(shù)據(jù)挖局工作，或者歷史數(shù)據(jù)的分析工作和計(jì)算工作等等。通過對需要計(jì)算的資源量進(jìn)行增減，可以對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的調(diào)整，從而更好的滿足系統(tǒng)拓展的需求，同時(shí)也可以在很大程度上，提高資源的有效利用率。

3 結(jié)束語

云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用，對于電力系統(tǒng)信息采集能力以及數(shù)據(jù)處理能力的提高有著非常重要的促進(jìn)作用。能夠使得電采系統(tǒng)的智能化、準(zhǔn)確化、高效化得到有效實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)有效的數(shù)據(jù)共享，對于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全有著非常重要的意義。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

楊波（1979-），男，陜西省合陽縣人。碩士研究生。副高級工程師。主要研究方向?yàn)殡娏π畔⑼ㄐ偶夹g(shù)。

作者單位

1.國網(wǎng)甘肅省電力公司信息通信公司 甘肅省蘭州市 730000

2.國網(wǎng)甘肅省電力公司 甘肅省蘭州市 730000endprint