計量、終端故障專家?guī)斓纳杉皯?/h1>
2017-05-24 07:05湯翎藝
科技創(chuàng)新與應用 2017年13期
摘 要：計量、終端故障專家?guī)旎诋斍坝嬃孔詣踊到y(tǒng)基礎應用，采用Hadoop的分布式處理技術，構(gòu)建了以傳統(tǒng)計量的關系庫為基礎，引入大數(shù)據(jù)技術的新型計量自動化系統(tǒng)；此外，利用Spark大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)提高海量數(shù)據(jù)分析性能，在數(shù)據(jù)庫、應用以及數(shù)據(jù)采集等方面采用集群技術，提高系統(tǒng)的高效性、擴展性和可用性。根據(jù)專家專業(yè)經(jīng)驗分析，形成數(shù)據(jù)庫，解決當前計量、終端故障判據(jù)單一的問題，并在計量自動化系統(tǒng)形成可視化頁面，可以有效輔助計量工作的開展，提高效率。
關鍵詞：計量；故障判據(jù)；專家?guī)?；大?shù)據(jù)
引言
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展、用戶需求多樣化、供電可靠性要求不斷提高，對于電能計量的要求也日益增加，運用計量自動化終端對電能信息進行自動正確的采集、上傳，能夠更加快捷的實現(xiàn)監(jiān)測和管理，從而進一步制定用電計劃，提高工作效率。此外，智能電網(wǎng)的建設已經(jīng)搭起框架，計量自動化的全面覆蓋將是智能電網(wǎng)發(fā)展的重要一步。大數(shù)據(jù)和云平臺的優(yōu)勢也將引入電能計量的應用中。因此，對計量、終端的全周期管理是一個重要的課題。
1 技術內(nèi)容
當前計量、終端故障包括裝置故障和在運行中出現(xiàn)的故障兩大方面，通過對裝置的應用已經(jīng)形成了基本的故障類型和處理方法。然而在實際的工作中，很多故障現(xiàn)象是多重的，將多個故障判據(jù)綜合分析才能更直接的得到故障類型。這些都是具有長期工作經(jīng)驗的老師傅一次次實踐得來。建立一個計量、終端故障專家?guī)欤瑢⑴袚?jù)寫入程序，形成可持續(xù)性完善的分析中心，通過組合故障判據(jù)，生成對應的故障類型，能夠更細致的對狀態(tài)、數(shù)據(jù)進行分析，得到準確的故障類型，有助于故障處理，提高處理效率，從而進一步提高各類終端的上線率、采集完整率等指標。
貴陽供電局目前已實現(xiàn)應用于專變用戶的負荷管理終端及應用于公用配變的配變監(jiān)測終端全覆蓋，各類終端數(shù)量龐大，故障量也隨之增加。過去，計量自動化系統(tǒng)的上線運行實現(xiàn)了對整個貴陽供電局的電能信息實時監(jiān)測，將終端檔案錄入系統(tǒng)，就可以遠程對用戶、變電站、變壓器進行管理，大大的提高了管理能力。然而由于建設規(guī)模大、人員配置少，很多終端安裝馬虎，檔案不完善，導致沒有達到計量自動化的最終要求。通過多年的改造，貴陽供電局當前的計量自動化水平在滿足實際的需求之外，已經(jīng)有了更多的創(chuàng)新，很多新功能的應用也達到了國內(nèi)領先水平。在這樣的形勢下，如何更好的節(jié)省電力計量中所存在的人力、物力浪費也成為專業(yè)工作的一部分。
計量、終端故障通過計量自動化系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的分析，能夠得到一個基礎判定，在大量的終端處理中往往更多是得到一個寬泛的故障類型，需要通過進一步的查看數(shù)據(jù)才能得到具體的處理方法。由于計量專業(yè)工作量大，員工數(shù)量根本無法滿足故障處理的運維條件，因此終端運維以項目形式委托給有資質(zhì)的單位，往往這些單位通過招投標形式無法固定，作業(yè)人員專業(yè)技術參差不齊，很多故障無法排查，這樣就需要浪費大量的時間來分析故障原因，同時也增加了供電局計量專業(yè)員工的業(yè)務量。經(jīng)過分析，就可以在線、遠程操作的故障，又讓作業(yè)人員增加了現(xiàn)場勘查的時間，無形之中增加了很多的時間成本，而且增加了恢復計量采集的時間，影響了用戶的穩(wěn)定用電，也降低了供電局的管理效率。增加計量、終端故障判據(jù)專家?guī)?，可以自定義故障判據(jù)和故障類型，從而能更直觀的從計量自動化頁面進行查詢統(tǒng)計，有效輔助處缺工作的開展。
2 關鍵技術分析
計量、終端故障判據(jù)專家?guī)旎贖adoop的分布式處理技術，構(gòu)建了以傳統(tǒng)計量的關系庫為基礎，引入大數(shù)據(jù)技術的新型計量自動化系統(tǒng)。將大數(shù)據(jù)架構(gòu)引入，合理應用服務器、硬盤及網(wǎng)絡等硬件設備，保障系統(tǒng)的可靠運行，將分布式存儲與計量系統(tǒng)關系庫進行結(jié)合，目前已建立10個節(jié)點的計算分布式集群，最終數(shù)據(jù)計算容量能夠大于P級。檔案數(shù)據(jù)取自內(nèi)存關系庫，數(shù)據(jù)取自Oracle內(nèi)存庫，實時計算數(shù)據(jù)映射HDFS，最終匯總數(shù)據(jù)存到Oracle關系庫，充分利用各個存儲的機制，混合形成兼容計算，查詢的存儲關系，提高計量自動化系統(tǒng)的計算效率，減少計算時間。
計量、終端故障判據(jù)專家?guī)旎谠破脚_利用Spark大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)提高海量數(shù)據(jù)分析性能并充分利用現(xiàn)有采集各類數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)深入挖掘和分析，逐步實現(xiàn)由計量裝置管理向電能量數(shù)據(jù)管理的轉(zhuǎn)變，為其他系統(tǒng)提供全方位、高質(zhì)量電能量數(shù)據(jù)和高級分析應用的目的。
計量、終端故障判據(jù)專家?guī)煸跀?shù)據(jù)庫、應用以及數(shù)據(jù)采集等方面采用集群技術，提高系統(tǒng)的高效性、擴展性和可用性。集群通過并行計算的方式提高系統(tǒng)的性能，并行計算是指將一個應用程序分割成多塊可以并行執(zhí)行的部分并指定到多個處理器上執(zhí)行的方法。處理任務后通過調(diào)度器程序?qū)⑷蝿辗峙浣o各個計算節(jié)點執(zhí)行；運行結(jié)束后通過單一界面將結(jié)果返回給用戶。集群的分布式計算可以充分發(fā)揮系統(tǒng)中所有硬件資源的效率，通過多個低成本的服務器（如PC+WINDOWS），達到海量系統(tǒng)處理的高性能。集群采用負載均衡技術來提高系統(tǒng)的可擴展性。群集在多節(jié)點之間按照負載均衡策略（算法）分發(fā)處理負載。負載均衡建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)之上，它提供了一種廉價有效的方法來擴展服務器帶寬，增加吞吐量，提高數(shù)據(jù)處理能力，同時又可以避免單點故障。集群中的每一臺提供服務的計算機，稱之為節(jié)點。當一個節(jié)點不可用或者不能處理客戶的請求時，該請求將會轉(zhuǎn)到另外的可用節(jié)點來處理，而這些對于客戶端來說，它根本不必關心這些要使用的資源所處的具體位置，集群系統(tǒng)會自動完成。內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術是將數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中直接操作的數(shù)據(jù)庫技術。利用內(nèi)存的讀寫速度比磁盤快、內(nèi)存是隨機訪問而磁盤是順序訪問這兩個特點，相對于磁盤，內(nèi)存的數(shù)據(jù)讀寫速度要高出幾個數(shù)量級，將數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中相比從磁盤上訪問能夠極大地提高應用的性能。同時，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫拋棄了磁盤數(shù)據(jù)管理的傳統(tǒng)方式，基于全部數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中重新設計了體系結(jié)構(gòu)，并且在數(shù)據(jù)緩存、快速算法、并行操作方面也進行了相應的改進，所以數(shù)據(jù)處理速度比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理速度要快很多，一般都在10倍以上。相對于利用程序開發(fā)手段調(diào)用內(nèi)存處理來說，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫自有其優(yōu)勢。首先，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫是產(chǎn)品化的數(shù)據(jù)庫管理軟件，極大縮短了開發(fā)周期；其次，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫有著開放的平臺和接口，程序開發(fā)和移植更加靈活便捷，也便于維護和二次開發(fā)；第三，可以通過使用統(tǒng)一的SQL語言方便地查詢內(nèi)存中的數(shù)據(jù)；最后，能在數(shù)據(jù)庫中保障數(shù)據(jù)的安全性和完整性。這些優(yōu)勢，對于快速部署和簡化維護都是有利的。
3 結(jié)束語
通過對計量、故障專家?guī)斓难芯?，全方位的加深了電能計量、自動化終端、主站系統(tǒng)之間的流程關系。建立計量、故障專家?guī)?，形成可持續(xù)完善的分析中心，有效解決當前故障處理時間長，效果差的現(xiàn)象，有效提高故障處理小老板，提高各位運行指標，切實完成供電局對各類用戶、變電站、變壓器的實時監(jiān)測，從而進一步提高計量自動化水平。
作者簡介：湯翎藝（1992-），女，籍貫：貴州省貴陽市，學歷：本科，助理工程師，單位：貴州電網(wǎng)有限責任公司貴陽供電局，研究方向：計量自動化。
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關鍵詞：計量；故障判據(jù)；專家?guī)?；大?shù)據(jù)
引言
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展、用戶需求多樣化、供電可靠性要求不斷提高，對于電能計量的要求也日益增加，運用計量自動化終端對電能信息進行自動正確的采集、上傳，能夠更加快捷的實現(xiàn)監(jiān)測和管理，從而進一步制定用電計劃，提高工作效率。此外，智能電網(wǎng)的建設已經(jīng)搭起框架，計量自動化的全面覆蓋將是智能電網(wǎng)發(fā)展的重要一步。大數(shù)據(jù)和云平臺的優(yōu)勢也將引入電能計量的應用中。因此，對計量、終端的全周期管理是一個重要的課題。
1 技術內(nèi)容
當前計量、終端故障包括裝置故障和在運行中出現(xiàn)的故障兩大方面，通過對裝置的應用已經(jīng)形成了基本的故障類型和處理方法。然而在實際的工作中，很多故障現(xiàn)象是多重的，將多個故障判據(jù)綜合分析才能更直接的得到故障類型。這些都是具有長期工作經(jīng)驗的老師傅一次次實踐得來。建立一個計量、終端故障專家?guī)欤瑢⑴袚?jù)寫入程序，形成可持續(xù)性完善的分析中心，通過組合故障判據(jù)，生成對應的故障類型，能夠更細致的對狀態(tài)、數(shù)據(jù)進行分析，得到準確的故障類型，有助于故障處理，提高處理效率，從而進一步提高各類終端的上線率、采集完整率等指標。
貴陽供電局目前已實現(xiàn)應用于專變用戶的負荷管理終端及應用于公用配變的配變監(jiān)測終端全覆蓋，各類終端數(shù)量龐大，故障量也隨之增加。過去，計量自動化系統(tǒng)的上線運行實現(xiàn)了對整個貴陽供電局的電能信息實時監(jiān)測，將終端檔案錄入系統(tǒng)，就可以遠程對用戶、變電站、變壓器進行管理，大大的提高了管理能力。然而由于建設規(guī)模大、人員配置少，很多終端安裝馬虎，檔案不完善，導致沒有達到計量自動化的最終要求。通過多年的改造，貴陽供電局當前的計量自動化水平在滿足實際的需求之外，已經(jīng)有了更多的創(chuàng)新，很多新功能的應用也達到了國內(nèi)領先水平。在這樣的形勢下，如何更好的節(jié)省電力計量中所存在的人力、物力浪費也成為專業(yè)工作的一部分。
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計量、終端故障判據(jù)專家?guī)旎谠破脚_利用Spark大數(shù)據(jù)技術實現(xiàn)提高海量數(shù)據(jù)分析性能并充分利用現(xiàn)有采集各類數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)深入挖掘和分析，逐步實現(xiàn)由計量裝置管理向電能量數(shù)據(jù)管理的轉(zhuǎn)變，為其他系統(tǒng)提供全方位、高質(zhì)量電能量數(shù)據(jù)和高級分析應用的目的。
計量、終端故障判據(jù)專家?guī)煸跀?shù)據(jù)庫、應用以及數(shù)據(jù)采集等方面采用集群技術，提高系統(tǒng)的高效性、擴展性和可用性。集群通過并行計算的方式提高系統(tǒng)的性能，并行計算是指將一個應用程序分割成多塊可以并行執(zhí)行的部分并指定到多個處理器上執(zhí)行的方法。處理任務后通過調(diào)度器程序?qū)⑷蝿辗峙浣o各個計算節(jié)點執(zhí)行；運行結(jié)束后通過單一界面將結(jié)果返回給用戶。集群的分布式計算可以充分發(fā)揮系統(tǒng)中所有硬件資源的效率，通過多個低成本的服務器（如PC+WINDOWS），達到海量系統(tǒng)處理的高性能。集群采用負載均衡技術來提高系統(tǒng)的可擴展性。群集在多節(jié)點之間按照負載均衡策略（算法）分發(fā)處理負載。負載均衡建立在現(xiàn)有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)之上，它提供了一種廉價有效的方法來擴展服務器帶寬，增加吞吐量，提高數(shù)據(jù)處理能力，同時又可以避免單點故障。集群中的每一臺提供服務的計算機，稱之為節(jié)點。當一個節(jié)點不可用或者不能處理客戶的請求時，該請求將會轉(zhuǎn)到另外的可用節(jié)點來處理，而這些對于客戶端來說，它根本不必關心這些要使用的資源所處的具體位置，集群系統(tǒng)會自動完成。內(nèi)存數(shù)據(jù)庫技術是將數(shù)據(jù)放在內(nèi)存中直接操作的數(shù)據(jù)庫技術。利用內(nèi)存的讀寫速度比磁盤快、內(nèi)存是隨機訪問而磁盤是順序訪問這兩個特點，相對于磁盤，內(nèi)存的數(shù)據(jù)讀寫速度要高出幾個數(shù)量級，將數(shù)據(jù)保存在內(nèi)存中相比從磁盤上訪問能夠極大地提高應用的性能。同時，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫拋棄了磁盤數(shù)據(jù)管理的傳統(tǒng)方式，基于全部數(shù)據(jù)都在內(nèi)存中重新設計了體系結(jié)構(gòu)，并且在數(shù)據(jù)緩存、快速算法、并行操作方面也進行了相應的改進，所以數(shù)據(jù)處理速度比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)處理速度要快很多，一般都在10倍以上。相對于利用程序開發(fā)手段調(diào)用內(nèi)存處理來說，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫自有其優(yōu)勢。首先，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫是產(chǎn)品化的數(shù)據(jù)庫管理軟件，極大縮短了開發(fā)周期；其次，內(nèi)存數(shù)據(jù)庫有著開放的平臺和接口，程序開發(fā)和移植更加靈活便捷，也便于維護和二次開發(fā)；第三，可以通過使用統(tǒng)一的SQL語言方便地查詢內(nèi)存中的數(shù)據(jù)；最后，能在數(shù)據(jù)庫中保障數(shù)據(jù)的安全性和完整性。這些優(yōu)勢，對于快速部署和簡化維護都是有利的。
3 結(jié)束語
通過對計量、故障專家?guī)斓难芯?，全方位的加深了電能計量、自動化終端、主站系統(tǒng)之間的流程關系。建立計量、故障專家?guī)?，形成可持續(xù)完善的分析中心，有效解決當前故障處理時間長，效果差的現(xiàn)象，有效提高故障處理小老板，提高各位運行指標，切實完成供電局對各類用戶、變電站、變壓器的實時監(jiān)測，從而進一步提高計量自動化水平。
作者簡介：湯翎藝（1992-），女，籍貫：貴州省貴陽市，學歷：本科，助理工程師，單位：貴州電網(wǎng)有限責任公司貴陽供電局，研究方向：計量自動化。
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