一种电力设备监控数据的分析系统及其方法技术方案

本发明专利技术提供了一种电力设备监控数据的分析系统及其方法，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，还包括下部计算存储服务器，电源模块和千兆管理网络模块，万兆光纤数据网路模块、上部计算存储服务器以及高性能计算存储服务器，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，高性能计算存储服务器包括1个图形处理器GPU，通过一单独的电源连接图形处理器GPU，实行单独的供电，设备集成度高，可用性高，扩展性好，系统性能稳定，操作简单便捷。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力设备监测分析应用领域，具体涉及到一种电力设备监控数据的分 析系统及其方法。
技术介绍
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。 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电力设备监控数据的分析系统及其方法。并且，电力设备监控数 据的分析系统集成了计算单元（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，其整体工作温度较高，通常情况下计算存储服务器都采用同一电源进行供电， 但是当设置包括GPU的高性能计算服务器时，现有技术中的使得这样的供电方式经常会造 成电压的不稳定，有可能由于过高的温度烧毁元器件，也容易烧毁GPU，系统长时间工作易 死机，易损坏。
技术实现思路
本专利技术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、性能稳定、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。 本专利技术提供了一种电力设备监控数据的分析系统，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； 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； 大数据分析平台包括： 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； 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； 引擎模块，用于数据的学习、查询和计算； 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； 高性能计算存储服务器包括1个图形处理器GPU，电源模块通过一单独的电源连 接高性能计算存储服务器中的图形处理器GPU，实行单独的供电。 优选地，下部计算存储服务器、上部计算存储服务器和高性能计算服务器分别还 包括2路CPU处理器。 优选地，还包括设置于柜体背面的风扇和风扇控制器，电源模块还与风扇控制器 连接，风扇控制器与风扇连接。 优选地，图形处理器GPU的型号为NVIDIA Tesla K40。 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、Mllib内存机器学习库的一个或多个。 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。 优选地，下部计算存储服务器、上部计算存储服务器和高性能计算存储服务器 都采用机架式结构，每一个计算存储服务器都包括：包括2路CPU处理器为intel至强 E5-2620v2型处理器，内存为16G*8，DDR3，ECC，频率多1333MHz ;还包括企业级800G固态硬 盘SSD ;还包括3. 5寸企业级硬盘：2T*10, SATA，7200rpm，6G接口带宽，并且支持热插拔。 优选地，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，满足： 1级：当0彡P彡0? 25,输出40%功率； 2 级：当 0? 25 < P 彡 0? 5,输出 65%功率； 3级：当0? 5 < P彡0? 8,输出85%功率； 4 级：当0.8 <P< 1，输出 100% 功率； 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。 优选地，风扇以风扇窗为载体，每个风扇窗内包括3个并排设置的风扇，设置时将 中间风扇的功率设置为大于两边的风扇。 本专利技术还提供一种电力设备监控数据的分析方法，包括如下步骤： (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；通过 一单独的电源连接高性能计算存储服务器中的图形处理器GPU，实行单独的供电； (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； (3)利用温度传感器实时测量机柜内温度值，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； (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； (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； (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； (7)重复步骤（2)_(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。 本专利技术与现有技术相比，可以实现： 1)针对电力行业设计和使用了大数据一体机，为电力行业的大数据分析提供了基 础； 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。 3)根当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力设备监控数据的分析系统，其特征在于：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；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；大数据分析平台包括：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；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；引擎模块，用于数据的学习、查询和计算；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；高性能计算存储服务器包括1个图形处理器GPU，电源模块通过一单独的电源连接高性能计算存储服务器中的图形处理器GPU，实行单独的供电。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：丁书耕，王震，刘青，陈亮，王宗光，王复强，
申请(专利权)人：山东鲁能软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37