淺析動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化及融合大數(shù)據(jù)技術(shù)

譚彥鵬+王飛+張宇+曹智+薛凱今+范繼平

摘要：本文實(shí)景分析A省兩級(jí)部署的（省集中、地市集中）動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)存在的突出問題，問題直接導(dǎo)致了省地兩級(jí)調(diào)度運(yùn)行壓力急劇增加、監(jiān)控指揮效率下降。問題主要集中在系統(tǒng)架構(gòu)不合理、未建立省地集中的告警量數(shù)據(jù)中心、告警量閾值設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)不一致、系統(tǒng)管理性數(shù)據(jù)缺失。在建立告警量數(shù)據(jù)中心并持續(xù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，可深度挖掘系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的融合，從而輔助新建項(xiàng)目可行性研究、系統(tǒng)運(yùn)行趨勢分析等工作的開展。

關(guān)鍵詞：動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測；數(shù)據(jù)中心；大數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：TN915.08 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）06-0085-03

當(dāng)下，信息技術(shù)特別是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用悄然變革了我們的生活方式、工作方式和思維方式。淘寶、京東、12306改變了我們的生活與購物方式，政府網(wǎng)上一站式服務(wù)改變了傳統(tǒng)的工作方式，百度、搜狗等搜索引擎改變了我們的思維方式。公有云、大數(shù)據(jù)正在以勢不可擋的加速度顛覆我們的傳統(tǒng)觀念。

A省電力公司通信網(wǎng)，作為本文的應(yīng)用場景，具有物理通信站總數(shù)約3200個(gè)，通信設(shè)備約1.6萬臺(tái)套，光纜總長度約4.9萬公里，通信業(yè)務(wù)通道約為1.57萬條，是資產(chǎn)規(guī)模龐大、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、運(yùn)維任務(wù)艱巨的綜合性通信網(wǎng)絡(luò)。

A省動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)作為發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)故障、指揮系統(tǒng)運(yùn)行的眼睛，地位尤為重要。目前，A省動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)省市兩級(jí)部署，14地市告警數(shù)據(jù)采集與呈現(xiàn)由三家廠商分別完成，省級(jí)平臺(tái)通過開發(fā)接口與14地市實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通。這種工作模式直接導(dǎo)致的問題：（1）兩級(jí)平臺(tái)互通導(dǎo)致的接口開發(fā)需有大量資金投入，告警延遲加大，系統(tǒng)穩(wěn)定性降低；（2）多廠商獨(dú)立完成告警量采集與處理，導(dǎo)致各地閾值設(shè)定不一致，告警響應(yīng)時(shí)長不一致；（3）未部署告警量中心數(shù)據(jù)庫，無法規(guī)范各廠商告警量采集標(biāo)準(zhǔn)，無法快速實(shí)現(xiàn)全省告警量分級(jí)分類管理。

在A省電力公司適時(shí)開展動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化，融合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)會(huì)帶來哪些變化？（1）建立告警量數(shù)據(jù)中心，可全面規(guī)范告警量采集、輸出、閾值設(shè)定，可滿足用戶更多維度的應(yīng)用需求，可更加靈活地分級(jí)分域部署，系統(tǒng)具備自我修復(fù)完善能力，而不需要任何重復(fù)投資；（2）融合云計(jì)算技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)、云備份功能；（3）融合大數(shù)據(jù)技術(shù)，可輔助新建項(xiàng)目可行性研究、系統(tǒng)運(yùn)行趨勢分析等工作的開展。

1 A省電力公司信息通信機(jī)房動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀

A省兩級(jí)部署的省集中、地市集中動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀如圖1所示。

2 現(xiàn)狀分析

通過對“圖1 A省動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀拓?fù)鋱D”的分析，可知當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行模式存在以下固有問題：

（1）全省14個(gè)地市的動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)覆蓋由三家設(shè)備供應(yīng)商完成，范圍從66kV變電站至地市中心機(jī)房，各廠家之間不存在技術(shù)層面的互通，導(dǎo)致施工標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、告警響應(yīng)時(shí)長、閾值設(shè)定范圍等存在不一致的情況；（2）告警數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)于各地市服務(wù)器，近期，為擴(kuò)大省集中動(dòng)環(huán)平臺(tái)的監(jiān)測范圍，三家設(shè)備供應(yīng)商二次開發(fā)數(shù)據(jù)接口，向省集中動(dòng)環(huán)平臺(tái)輸出220kV及以上變電站的全部告警量數(shù)據(jù)。二次開發(fā)不僅導(dǎo)致大量資金投入，而且?guī)硎〖衅脚_(tái)的告警量響應(yīng)時(shí)長再次加大；（3）為滿足更高層次TMS、IMS等應(yīng)用的管理需求，在省集中的動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)尚未成熟的基礎(chǔ)上，再次實(shí)施省級(jí)平臺(tái)二次開發(fā)，向TMS、IMS輸出220kV及以上站點(diǎn)的告警數(shù)據(jù)，并逐步實(shí)現(xiàn)全部66kV站點(diǎn)數(shù)據(jù)的接入。二次開發(fā)不僅導(dǎo)致大量資金投入，而且?guī)鞹MS、IMS平臺(tái)的告警量響應(yīng)時(shí)長再次加大；（4）因當(dāng)前系統(tǒng)存在架構(gòu)缺陷，為實(shí)現(xiàn)更高層級(jí)的管理目標(biāo)，只能被動(dòng)實(shí)施二次開發(fā)，而二次開發(fā)是以大量資金投入，以犧牲系統(tǒng)穩(wěn)定性為代價(jià)的，系統(tǒng)根本性的架構(gòu)問題，沒有得到解決。

3 系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化

A省動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)架構(gòu)優(yōu)化拓?fù)鋱D2所示。

4 系統(tǒng)架構(gòu)的演進(jìn)

（1）分散于全省的變電站、通信站、縣供、地市中心、省中心等各類機(jī)房站點(diǎn)，告警量以10Mb/s或100Mb/s的帶寬通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，均衡接入全省統(tǒng)一部署的動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心；（2）多數(shù)據(jù)中心異地部署，保持互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)云存儲(chǔ)、云備份功能；（3）應(yīng)用服務(wù)器集群完成全部終端用戶對告警數(shù)據(jù)中心的訪問工作，確保告警響應(yīng)的穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性、一致性；（4）各地市中心、省中心調(diào)度指揮，經(jīng)同一應(yīng)用服務(wù)器集群，訪問標(biāo)準(zhǔn)告警數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用功能與應(yīng)用界面可實(shí)現(xiàn)高度自定義，避免接口二次開發(fā)帶來大量資金投入；（5）TMS、IMS等管理系統(tǒng)提出的更高層級(jí)的數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，只需開放標(biāo)準(zhǔn)告警數(shù)據(jù)中心的訪問權(quán)限，即可完成數(shù)據(jù)接入，避免各地市中心、省中心應(yīng)用端重復(fù)性開展接口二次開發(fā)工作，并由此帶來大量資金投入。

5 融合大數(shù)據(jù)技術(shù)展望

國際數(shù)據(jù)公司（IDC）報(bào)告[1]稱，2011年全球被創(chuàng)建和復(fù)制的數(shù)據(jù)總量為1.8ZB（1ZB≈1021B），在短短5年間增長了近9倍，而且預(yù)計(jì)這一數(shù)字將每2年翻一番，而且這個(gè)速度在2020年之前會(huì)繼續(xù)保持下去，人類真正進(jìn)入了一個(gè)數(shù)據(jù)的世界。大數(shù)據(jù)這一術(shù)語正是產(chǎn)生在全球數(shù)據(jù)爆炸增長的背景下，用來形容龐大的數(shù)據(jù)集合。如今，工業(yè)界、學(xué)術(shù)界甚至政府部門都對大數(shù)據(jù)產(chǎn)生了濃厚的興趣。

當(dāng)前，電力企業(yè)正在建設(shè)以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級(jí)電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的智能電網(wǎng)，這勢必會(huì)產(chǎn)生大量結(jié)構(gòu)多樣、來源復(fù)雜的數(shù)據(jù)，為大數(shù)據(jù)提供了充足數(shù)據(jù)源，因此近年來電力企業(yè)對大數(shù)據(jù)這一研究領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚的興趣。在此基礎(chǔ)上，適時(shí)提出“電力大數(shù)據(jù)”的概念。電力大數(shù)據(jù)是以業(yè)務(wù)趨勢預(yù)測、數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘?yàn)槟繕?biāo)，利用數(shù)據(jù)集成管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)計(jì)算、分析挖掘等方面的核心關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)面向典型業(yè)務(wù)場景的模式創(chuàng)新及應(yīng)用提升[2]。在電力信息通信領(lǐng)域，蘊(yùn)含著支持生產(chǎn)運(yùn)行的海量數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括主機(jī)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備、終端設(shè)備及信息系統(tǒng)等在長期運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)累積的巨量日志信息，新增業(yè)務(wù)、調(diào)整業(yè)務(wù)產(chǎn)生的大量業(yè)務(wù)配置數(shù)據(jù)，資產(chǎn)新增、投退運(yùn)產(chǎn)生的管理數(shù)據(jù)，門禁、水浸、UPS、空調(diào)、電源、溫濕度等機(jī)房設(shè)備及視頻監(jiān)控系統(tǒng)產(chǎn)生的大量動(dòng)力環(huán)境數(shù)據(jù)。面對每天還在不斷產(chǎn)生的信息通信運(yùn)行數(shù)據(jù)，需借助大數(shù)據(jù)平臺(tái)對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，從而挖掘其中的價(jià)值，通過復(fù)雜的關(guān)聯(lián)分析，讓數(shù)據(jù)創(chuàng)造新的價(jià)值，提升精細(xì)化管理水平，促進(jìn)管理方式和商業(yè)模式創(chuàng)新[3]。

6 結(jié)語

大數(shù)據(jù)技術(shù)是未來信息社會(huì)發(fā)展的一個(gè)大方向，大數(shù)據(jù)應(yīng)用是通過數(shù)據(jù)分析的方法從大數(shù)據(jù)中發(fā)掘潛在價(jià)值，具有重要的研究意義和實(shí)際價(jià)值。利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)可以快速準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)出所設(shè)條件的結(jié)果，并自動(dòng)生成結(jié)果展示。電力企業(yè)利用好大數(shù)據(jù)平臺(tái)這一數(shù)據(jù)分析和挖掘技術(shù)手段，充分地分析企業(yè)信息數(shù)據(jù)資源，從而可以為電力用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]Gantz J，Reinsel D.Extracting value from chaos[R].IDCiView，2011：112.

[2]孟圓.遙感大數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)測試策略與系統(tǒng)優(yōu)化[D].河南大學(xué)，2013.

[3]許海清，黃敏.淺談電力大數(shù)據(jù)對信息運(yùn)行的影響[J].江蘇電機(jī)工程，2015，（3）：62-64.endprint