一种电力设备监控数据的分析系统及其方法_2

文档序号:9274720阅读:来源:国知局
据大数据分析平台内存计算(提升计算效率)、流式计算(应对实时计算需 求)等计算特点对硬件系统进行定制优化,内存-SSD-HDD三层存储体系有效缓解内存压 力,万兆光纤网络的使用,提升了各节点的通信速率,以应对大规模并行计算需求;
[0039] 4)对GPU单独的供电方式,系统的性能得到了大幅度的改善,连续运行的时间明 显增加,并且死机频率大幅度下降;
[0040] 5)系统扩展线性增长,产品提供从1/4配置、1/2配置、满配置一直可扩展到多机 柜配置等多种集群系统初始配置规模,根据项目实际需求灵活配置产品,不需要为后期系 统升级预购设备。当系统出现性能瓶颈时,按需线性扩展系统。
【附图说明】
[0041] 图1电力设备监控数据的分析系统示意图
[0042] 图2柜体后视图
[0043] 图3电源模块供电示意图
[0044] 图4外部管理分析平台
【具体实施方式】
[0045] 下面详细说明本发明的具体实施,有必要在此指出的是,以下实施只是用于本发 明的进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域技术熟练人员根据上述本

【发明内容】
对本发明做出的一些非本质的改进和调整,仍然属于本发明的保护范围。
[0046] 本发明提供了一种电力设备监控数据的分析系统,如附图1所示,系统包括机柜 9、外部服务器8、外部管理分析平台12和一个或多个变电设备测点传感器7,还包括设置于 机柜9下部的一个或多个下部计算存储服务器5,设置于机柜中部的电源模块4和千兆管理 网络模块3,从上到下依次设置于机柜9上部的万兆光纤数据网路模块1、一个或多个上部 计算存储服务器6以及一个或多个高性能计算存储服务器2,电源模块4分别与下部计算存 储服务器5,上部计算存储服务器6、千兆管理网络模块3、万兆光纤数据网路模块1、高性能 计算存储服务器2连接,用于提供电源。其中,变电设备测点传感器7的输出端连接实时数 据库8输入端,实时数据库8输出端与万兆光纤数据网路模块1的输入端连接。首先,系统 进行初始化,通过外部显示控制器12对监控装置中的各个部件进行参数设置,然后变电设 备测点传感器7实时的获取变电设备测点信息,例如油中气体信息、局部放电信息、电气量 信息、线圈变形信息、温度信息、在线红外成像信息等,变电设备测点传感器7获取变电设 备测点信息后,将获取的变电设备测点信息发送给实时数据库8,实时数据库8将接收到的 变电设备测点信息按照标准的封包格式(例如JSON格式)进行封包,将封包后的数据进行 推送,推送到实时数据库8中的内存数据库中与测点信息对应的实时数据库8中的缓存区 中,对内存数据库缓存区中的数据进行解析,得到与各设备测点对应的数据,之后将解析后 的数据在实时数据库8中的存储器中进行存储。
[0047] 当接收到发送命令时,实时数据库8将存储的变电设备测点信息发送给万兆光纤 数据网路模块1 ;万兆光纤数据网路模块1分别与下部计算存储服务器5、上部计算存储服 务器6以及高性能计算存储服务器2连接,用于将从实时数据库8接收到的变电设备测点 信息分配后,分别发送给下部计算存储服务器5、上部计算存储服务器6以及高性能计算存 储服务器2进行计算处理,经过计算处理后的变电设备测点信息数据经千兆管理网络模块 3传输给下部计算存储服务器5、上部计算存储服务器6和/或高性能计算存储服务器2中 的存储器中。万兆光纤数据网路模块1还与外部管理分析平台12连接,如图4所示,外部 管理分析平台12包括大数据分析平台13和电力应用分析模块14,其中大数据分析平台13 包括大数据管理模块,用于安装、部署、配置、监控、权限安全和访问的控制管理;还包括算 法库模块,集成了多个算法数据库(例如Mahout分布式算法库、Hive数据仓库、Hbose分 布式NoSQL数据库、Mllib内存机器学习库等),用于数据库模型的设置建立、控制和处理; 还包括多个引擎模块(SparkSQL数据库查询引擎、Spark内存计算引擎、MapReduce分布式 批量计算引擎等),用于数据的学习、查询、计算;电力应用分析模块14,封装了电力业务模 型库,用于基于电力设备配置设备参数,建立电力业务分析模型。用户可以通过外部管理分 析平台12发出请求,向电力设备实时监控装置进行查询、统计、分析、处理等操作请求,通 过可视化处理后向用户展示。
[0048] 系统运行过程中,柜体9内设置的设施模块发热,使得机箱内的空气同时被加热 并且难以流动散去,柜机内的温度升高,而空气的换气流动可以将设施模块热量流动带走, 使得柜体9内的设施模块温度下降,柜体9内的温度也会随之下降,为了降低机柜内的温 度,如附图2所示,电力设备监控数据的分析系统还包括设置于柜体9背面的风扇10和风 扇控制器11。电源模块4分别与下部计算存储服务器5,上部计算存储服务器6、千兆管理 网络模块3、万兆光纤数据网路模块1、高性能计算存储服务器2和风扇控制器9连接,用于 提供电源,风扇控制器11与风扇10连接,用于控制风扇10运行。这样保证了监控装置能够 长时间的正常工作,但是如果所有的风扇都开启,则会使得系统耗电量增大,并且电源的负 荷增大,系统的稳定性也会下降,因此,机柜内还设置温度传感器,用于测量机柜内的温度, 风扇控制器根据机柜内的温度进行分级控制风扇的输出功率,其中满足:
[0049] P=0.9- E
[0050] 1级:当0彡P彡0? 25,输出40%功率;
[0051] 2 级:当 0? 25 < P 彡 0? 5,输出 65%功率;
[0052] 3级:当0? 5 < P彡0? 8,输出85%功率;
[0053] 4 级:当0.8 <P< 1,输出 100% 功率;
[0054] 其中S为温度传感器测得的机柜内温度,E为电力设备监控数据的分析系统正常 工作时的最大允许温度,P为温度控制参数。并且,风扇10以风扇窗为载体,每个风扇窗内 包括3个并排设置的风扇10,设置时将中间风扇的功率设置为大于两边的风扇,这样更有 利于空气从机柜的侧面流动,散热效果更佳。
[0055] 下部计算存储服务器5、上部计算存储服务器6和高性能计算服务器2分别包括2 路CPU处理器,高性能计算存储服务器还包括1个图形处理器GPU。通常情况下计算存储服 务器都采用同一电源进行供电,但是由于设置了包括图形处理器GPU的高性能计算存储服 务器,使得这样的供电方式经常会造成电压的不稳定,电力设备监控数据的分析系统容易 死机,并且容易烧毁GPU,经过研宄本实用新型将电源模块4的供电方式进行改进,如附图3 所示,电源模块4分别与下部计算存储服务器5、上部计算存储服务器6以及高性能计算存 储服务器2连接,用于对下部计算存储服务器5、上部计算存储服务器6以及高性能计算存 储服务器2供电,此外,电源模块4通过一单独的电源连接高性能计算存储服务器2中的图 形处理器GPU,实行单独的供电,经过试验后发现采用这样的供电方式后,电力设备监控数 据的分析系统的性能得到了大幅度的改善,连续运行的时间明显增加,并且死机频率大幅 度下降。
[0056] 下部计算存储服务器5、上部计算存储服务器6结构类似,都采用机架式结构,下 部计算存储服务器5、上部计算存储服务器6通过柜体内的L型导轨安装于机柜中,并且 每一个计算存储服务器都包括2路intel至强E5-2620v2型处理器,内存为16G*8, DDR3, ECC,频率彡1333MHz,还包括企业级800G固态硬盘SSD,3. 5寸企业级硬盘为2T*10, SATA, 7200rpm,6G接口带宽,并且支持热插拔,网卡为万兆口 *2,并且还包括单独的单独管理网 口(RJ45)SAS 卡:LSI SAS2308 主控,支持 raid 1.0〇
[0057] 高性能计算存储服务器2和计算存储服务器结构类似,其不但具有计算存储服务 器结构,
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