用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)及其大數(shù)據(jù)應(yīng)用分析

馮曉宏

摘 要：近年來隨著電力規(guī)模的增加，用電信息采集系統(tǒng)的應(yīng)用范圍以及所采集數(shù)據(jù)的量都在不斷加大，同時(shí)期復(fù)雜程度也在提升。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)和系統(tǒng)架構(gòu)很難滿足不斷發(fā)展的電力數(shù)據(jù)處理分析方面的需求，而隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用能夠有效解決傳統(tǒng)采集系統(tǒng)無法完成的作業(yè)，能夠?yàn)樘幚碛秒娦畔?shù)據(jù)量快速提升、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性不斷增加的需要提供技術(shù)支持。本文主要分析大數(shù)據(jù)背景下用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)方面的問題，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

關(guān)鍵詞：用電信息采集系統(tǒng) 大數(shù)據(jù) 系統(tǒng)架構(gòu)

中圖分類號(hào)：G202 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）10（a）-0024-02

隨著近些年我國智能電網(wǎng)建設(shè)的加快，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)和系統(tǒng)架構(gòu)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)階段對(duì)于用電信息數(shù)據(jù)處理的要求，這也促使了用電信息采集系統(tǒng)的快速發(fā)展，其所具有的信息化、自動(dòng)化以及智能化的特點(diǎn)使其得到了廣泛應(yīng)用。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)在很多的領(lǐng)域得到了應(yīng)用。將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到用電信息采集系統(tǒng)中也成為發(fā)展方向，能夠進(jìn)一步推動(dòng)用電信息采集系統(tǒng)的發(fā)展，對(duì)于電力行業(yè)的發(fā)展具有相應(yīng)的作用。

1 用電信息采集系統(tǒng)的相關(guān)概述

隨著近些年用電量的數(shù)量逐漸增加、規(guī)模逐步擴(kuò)大，在很大程度上增加了我國用電數(shù)據(jù)的采集量，并且也提升了用電信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)分析的難度。但是隨著近些年大數(shù)據(jù)技術(shù)的快速發(fā)展以及應(yīng)用能夠很好地處理用電信息采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)量較大的問題。從相關(guān)文獻(xiàn)以及實(shí)踐中可知，滿足IEC國際通信標(biāo)準(zhǔn)的大數(shù)據(jù)用電信息采集系統(tǒng)能夠同時(shí)滿足千萬級(jí)用戶的需求，可以高效穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)用電信息采集方面的功能，例如遠(yuǎn)程參數(shù)配置、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、電能質(zhì)量檢測(cè)、停電檢測(cè)等，從而進(jìn)一步提升對(duì)用電客戶的服務(wù)質(zhì)量。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用

2.1 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)

大數(shù)據(jù)技術(shù)在信息采集系統(tǒng)中的應(yīng)用，可以通過分布式存儲(chǔ)方式有效解決數(shù)據(jù)丟失的問題，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。同時(shí)分布式存儲(chǔ)能夠支持集群數(shù)據(jù)實(shí)施流計(jì)算，能夠確保計(jì)算數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。相對(duì)于集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來說，分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的可靠性更強(qiáng)、更具有可操作性，在進(jìn)行用電信息采集時(shí)能夠確保采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性以及HDFS數(shù)據(jù)的及時(shí)性。

2.2 深度的數(shù)據(jù)挖掘

隨著電力建設(shè)規(guī)模以及用電用戶數(shù)據(jù)的加劇，用電信息采集系統(tǒng)接收以及處理的數(shù)據(jù)量越來越大。為了能夠有效處理這些數(shù)據(jù)，可以對(duì)大量的數(shù)據(jù)實(shí)施必要的整合，通過深度的數(shù)據(jù)挖掘計(jì)算得到其潛藏的價(jià)值?？梢酝ㄟ^大數(shù)據(jù)技術(shù)來對(duì)信息系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的挖掘和處理，將此作為依據(jù)來幫助用電信息采集系統(tǒng)實(shí)施更加精細(xì)化的管理以及決策。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析挖掘基礎(chǔ)上，可以準(zhǔn)確及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的異常，這樣就能夠采取針對(duì)性的措施進(jìn)行解決來確保信息采集系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)也可以利用反竊電、用電預(yù)測(cè)以及用電負(fù)荷預(yù)測(cè)等對(duì)潛在數(shù)據(jù)以及價(jià)值進(jìn)行進(jìn)一步的分析和挖掘。

3 大數(shù)據(jù)背景下用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)

用電信息采集系統(tǒng)的總體架構(gòu)主要包括3個(gè)部分，分別為采集對(duì)象、通信信道、系統(tǒng)主站等。傳統(tǒng)的系統(tǒng)主要架構(gòu)的讀寫較為集中，這就造成了數(shù)據(jù)庫非常大的壓力，從而使得很多報(bào)表分析等不能按時(shí)完成。而在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，用電信息采集系統(tǒng)的主站架構(gòu)可以采取分布式計(jì)算方式與傳統(tǒng)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫并存的方式，將Hadoop分布式計(jì)算框架當(dāng)作現(xiàn)有主站系統(tǒng)的補(bǔ)充，從而提升系統(tǒng)的整體性能。在大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用下可以將原有數(shù)據(jù)庫進(jìn)行擴(kuò)展，形成生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)應(yīng)用庫、歷史數(shù)據(jù)庫、大數(shù)據(jù)分布式集群所形成的全新架構(gòu)。可以對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)施必要的分割，形成符合傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫架構(gòu)運(yùn)行的事務(wù)處理業(yè)務(wù)以及滿足大數(shù)據(jù)技術(shù)機(jī)構(gòu)的分析統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)，這樣就能夠有效緩解生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的壓力。其架構(gòu)如圖1所示。

3.1 生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫

除了主站原有生產(chǎn)數(shù)據(jù)外，將其他功能進(jìn)行剝離，只是進(jìn)行系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的入庫所用。生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的重點(diǎn)在于數(shù)據(jù)的寫入、業(yè)務(wù)操作以及數(shù)據(jù)查詢（這些數(shù)據(jù)要和現(xiàn)場(chǎng)具有比較強(qiáng)的交互，具有較高的時(shí)效性）等方面，例如電價(jià)的巡檢、實(shí)時(shí)費(fèi)控等相關(guān)業(yè)務(wù)。一般情況下生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫可以儲(chǔ)存3～6個(gè)月的數(shù)據(jù)。

3.2 業(yè)務(wù)應(yīng)用庫

業(yè)務(wù)應(yīng)用庫的作用在于數(shù)據(jù)的應(yīng)用以及統(tǒng)計(jì)分析，不同于生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的寫入操作，業(yè)務(wù)應(yīng)用庫重點(diǎn)在于數(shù)據(jù)讀取和上層的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，從而建立起其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口。正常情況下此庫所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)主要有所有的檔案數(shù)據(jù)、和生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫同步的原始采集數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析計(jì)算所得報(bào)表數(shù)據(jù)（主要是分布式計(jì)算所得）等。為了確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可用性、及時(shí)性，要確保業(yè)務(wù)應(yīng)用庫的數(shù)據(jù)要和生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。

3.3 歷史數(shù)據(jù)庫

通過歷史數(shù)據(jù)庫的建設(shè)能夠有效緩解生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)應(yīng)用庫數(shù)據(jù)方面的壓力，能夠防止由于數(shù)據(jù)量較大的影響而造成的數(shù)據(jù)分析計(jì)算性能的降低。正常情況下歷史數(shù)據(jù)庫只需要保留業(yè)務(wù)應(yīng)用庫之前的原始采集數(shù)據(jù)即可。同樣也要確保歷史數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)應(yīng)用庫的數(shù)據(jù)同步，一般可以采取存儲(chǔ)過程定時(shí)抽取、ETL數(shù)據(jù)抽取等方式來進(jìn)行。

3.4 大數(shù)據(jù)分布式集群

此部分的主要作用在于分析并計(jì)算數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)內(nèi)容，從而為上層業(yè)務(wù)的應(yīng)用提供必要的數(shù)據(jù)支持。首先要通過前置采集服務(wù)器集群進(jìn)行電力用戶用電信息數(shù)據(jù)的采集，之后將其寫入到大數(shù)據(jù)分布式集群進(jìn)行相應(yīng)的分析計(jì)算。

4 結(jié)語

隨著用電規(guī)模的逐漸加大，用電信息采集系統(tǒng)面臨著數(shù)據(jù)量不斷增加的問題。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用能夠建立起全新的系統(tǒng)架構(gòu)，緩解因數(shù)據(jù)量增加而對(duì)用電信息采集系統(tǒng)造成的壓力。本文主要介紹了大數(shù)據(jù)背景下用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)的內(nèi)容，對(duì)于電力行業(yè)信息系統(tǒng)發(fā)展具有一定的參考作用。

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