一种基于电力应用的大数据管理分析系统及其方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力设备监测分析应用领域，具体涉及到一种基于电力应用的大数据 管理分析系统及其方法。
【背景技术】
[0002] 目前，为了保证电网安全、稳定、高效运行，通常会进行变电设备状态监测，将监测 到的设备测点数据存储到实时数据库，并周期性的将实时数据库中数据转存到历史数据 库，为设备故障预警及监测提供分析数据。在实际监测场景中，由于电力设备监测数据量 大，数据规模的急剧膨胀，以及随着科技的进步和全方位集成分析处理的发展要求，传统的 数据库已经不能满足存储和集成分析处理的要求。
[0003] 随着计算机技术的飞速发展，各行业的数据急速增长，数据量变的越来越大，类型 也越来越多，数据结构也趋于复杂化，传统的数据库不但各设备独立，并且需要较大的部署 空间，存在不易部署、成本较高等缺点，不能满足用户的一般要求。大数据一体机及其数据 库的出现和发展成了新兴的发展趋势，然而，目前并没有专门针对电力行业设计和使用的 满足大数据处理和存储的大数据管理分析系统及其方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种面向电力行业大数据应用场 景，软硬一体、模块化、电力业务可定制的基于电力应用的大数据管理分析系统及其方法。
[0005] 本发明提供了一种电力应用的大数据管理分析系统，包括机柜、外部服务器、外部 管理分析平台和一个或多个变电设备测点传感器，还包括设置于机柜下部的一个或多个下 部计算存储服务器，设置于机柜中部的电源模块和千兆管理网络模块，从上到下依次设置 于机柜上部的万兆光纤数据网路模块、一个或多个上部计算存储服务器以及一个或多个高 性能计算存储服务器，万兆光纤数据网路模块和千兆管理网络模块分别与下部计算存储服 务器、上部计算存储服务器以及高性能计算存储服务器连接，万兆光纤数据网路模块还分 别与一个或多个外部管理分析平台和外部服务器连接，一个或多个变电设备测点传感器连 接外部服务器；
[0006] 其中，外部管理分析平台包括大数据分析平台和电力应用分析模块；
[0007] 大数据分析平台包括：
[0008] 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；
[0009] 算法库模块，集成了多个算法数据库，用于数据库模型的设置建立、控制和处理；
[0010] 引擎模块，用于数据的学习、查询和计算；
[0011] 电力应用分析模块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。
[0012] 优选地，所述算法库为Mahout分布式算法库、Hive数据仓库、Hbose分布式NoSQL 数据库中、Ml Iib内存机器学习库的一个或多个。
[0013] 优选地，所述引擎模块为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中的一个或多个。
[0014] 优选地，还包括设置于柜体背面下部的风扇窗和柜体背面的一侧的风扇控制器， 风扇控制器分别与电源模块和风扇窗连接，其中风扇窗为4组，每组3个风扇，每组中间的 风扇的功率大于同组两边的风扇的功率。
[0015] 优选地，还包括在风扇控制器上设置的与每组风扇窗对应的温度传感器。
[0016] 优选地，还包括设置于柜体背面中部的通风窗，所述通风窗设置位置与电源模块 的设置位置对应。
[0017] 优选地，柜体的背面为带有孔的网状的背板，柜体的两个侧面为带有孔的网状的 侧板。
[0018] 优选地，风扇控制器根据温度传感器测得的机柜内不同高度层的温度值分别进行 分级别控制每一层的风扇的输出功率，满足：
[0020] 1级：当0彡P彡0· 25,输出40%功率；
[0021] 2 级：当 0· 25 < P 彡 0· 5,输出 65%功率；
[0022] 3级：当0· 5 < P彡0· 8,输出85%功率；
[0023] 4 级：当 0.8 < PS 1，输出 100% 功率；
[0024] 其中S为温度传感器测得的机柜内温度，E为大数据管理分析系统正常工作时的 最大允许温度，P为温度控制参数。
[0025] 优选地，所述机柜为多个。
[0026] 本发明还提供一种大数据管理分析方法，包括如下步骤：
[0027] (1)初始化，利用大数据管理模块对大数据管理分析系统中的各个部件进行安装、 部署、配置、监控、权限安全和访问的控制管理，并且将每组风扇窗中的中间的风扇的功率 设置为大于同组两边的风扇的功率，风扇窗设置为相对于柜体带有一定角度的斜坡；
[0028] (2)基于电力设备配置设备参数，利用封装在电力应用分析模块中的电力业务模 型，建立大数据管理分析系统的电力业务分析模型；
[0029] (3)利用温度传感器实时测量机柜内不同高度层的温度值，根据测得的机柜内不 同高度层的温度值分别进行分级别控制每一层的风扇的输出功率；
[0030] (4)通过变电设备测点传感器实时的获取变电设备测点信息，并且将获得变电设 备测点信息发送给实时数据库，实时数据库将接收到的变电设备测点信息按照标准的封包 格式进行封包，将封包后的数据进行推送，推送到实时数据库中的内存数据库中的与测点 信息对应的实时数据库中的缓存区中，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中的存储器中进行存储；
[0031] (5)当接收到发送命令时，实时数据库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；
[0032] (6)万兆光纤数据网路模块将接收到的变电设备测点信息分配后，分别发送给机 柜内的计算存储服务器进行计算处理，经过计算处理后的变电设备测点信息数据经千兆管 理网络模块传输给计算存储服务器中的存储器；
[0033] (7)重复步骤⑵_(6)，利用外部管理分析平台，根据用户的请求向电力设备监测 装置发出查询、统计、分析和/或处理操作请求，通过可视化处理后向用户实时展示。
[0034] 本发明与现有技术相比，可以实现：
[0035] 1)针对电力行业设计和使用了基于电力应用的大数据管理分析系统及其方法，为 电力行业的大数据分析提供了基础；
[0036] 2)全分布式大数据处理架构，将复杂的计算单元（高性能计算单元）、存储单元、 通讯单元、管理单元等IT基础设施模块进行集成，提供开箱即用（Readto Run)的完整设 备，进行整体性能调优，避免由于各设备生产商执行标准不一致造成的功能、性能损失，提 升设备可用性。
[0037] 3)根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；
[0038] 4)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。
[0039] 5)从整体上设计了智能散热的电力设备监测装置的散热部分，通过对风扇窗、背 板、侧板、通风窗等的位置、参数等进行优化配置，使得监测装置的散热效果明显提高，连续 工作时间明显边长，并且没有出现死机等故障显现。
[0040] 6)集成式的平台设计，集成度高，更加直观，并且操作简洁方便。
【附图说明】
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