基于云技术的电力数据采集与管理终端系统

基于云技术的电力数据采集与管理终端系统

张瑞董云尧解瑶张丁洁

（国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000）

摘要：目前的电力数据采集与监控终端系统所采集的范围小、频率低，不具备实时的分析管理能力。在未来的电力管理系统中，不仅系统的采样频率需要明显提高，电力系统数据采集的范围也将大大扩展。智能电表以及各种智能家电的嵌入式系统都可能向管理系统提供大量的实时信息。数据采集网络所产生的数据量将是非常惊人的，以电力系统现有的信息处理能力将不足以完成对海量数据流的存储和分析功能。总之，电力系统现有的计算和信息处理平台不足以支持智能电网的实现，构建新的电力数据采集与管理系统就成为值得考虑的重要问题。

关键词：云计算；电力数据；采集；管理；终端；分析

1导言

云技术通常也被我们叫做云计算，它是分布式计算当中非常关键的一种，它主要是通过网络计算将大规模的处理程序分割成多个小程序，之后再在很多服务器形成所组成的庞大的系统，在搜寻和计算之后还要将结果直接传递给用户。当前的订立数据采集和管理也开始应用这一技术，电力系统由于这一技术的应用而变得更加的稳定。

2云技术下电力数据采集与管理终端系统的概述

云技术是基于云计算商业模式应用的一种网络技术，它需要计算机、操作系统以及网络三种工具，云技术的原理是将所有系统内的资料全部集中管理，组成资源池，系统内的用户可以在资源池中调取自己所需的资料，也可以存放资料供系统内的其它用户使用，实现网络资源共享。过去人们需要某方面的资料时，只能找到拥有资料的用户进行点对点的传接，而有了云技术后，所有人在上传和下载资料时都可以在云空间里完成，极大地方便了用户。

云技术也可称之为云计算，其是分布式计算技术的一种，是透过网络将庞大的计算处理程序分割成多个小程序，然后再由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后讲出黎结果回传给用户。运用云技术可以使网络服务者快速的将信息进行处理，然后提供给用户。目前的定力数据采集与管理也应用了此项技术，为电力系统提供了更加广阔的存储空间，使得数据的计算更加的快速高效。

3云技术下的电力数据采集和管理终端系统的发展

我国的电力数据采集和管理技术发展较晚，因此既不具备先进的技术，也没有充足的经验，要求电企领导立刻接受开发基于云技术的数据采集和管理终端系统是比较困难的。目前，我国的电力数据采集和管理终端在采集范围上普遍较小，其采集到的数据也难以得到非常好的处理。随着我国社会发展水平的提升，电力企业为了更好地顺应时代，就应该着力提高电力数据的采集和管理水平，提高企业的运行效率。智能电表是智能电网的终端，它比传统电表具有更多的功能，包括双向费率计量、用户端控制以及多数据传输。智能电表的普及可以方便企业实时掌握信息数据，但大量的信息采集显然不是只依靠智能电表就能应付的了的，因此，现在更多的电力企业开始更加关心云技术的运用。电力企业的电力数据采集终端如果能和云技术有机地结合在一起，那么电力企业处理数据的速度就会大幅度提升，并且其储存的容量也会显著扩大。

4物理组成

在电力数据采集系统和管理终端系统中包含了无数的子系统，这些子系统构成了一套完整的电力数据采集与管理终端系统。而这些子系统中包含了集中云计算与存储管理平台、数据采集与处理终端、电力数据节点等，这三部分也是整套电力数据采集与管理终端系统的最重要组成结构。通常电力系统数据都具备着非常强的实时性，其容量也非常大，同时其范围相对也比较宽，集中运计算和存储管理平台在应用的过程中也将这些特性充分的应用起来，建立了一个电力系统管理中心，电力系统在应用这种技术的时候可以使得整个电力系统的运行质量和运行水平都得到了显著的提升。对于智能电网建设也有着非常积极的作用。数据采集和处理终端系统在运行过程中比较重要的功能就是能够将采集到的数据加以分析和处理，使用运计算技术对数据进行积极的采集和处理，它是一种区域性的电力数据处理系统，它主要是对某一个区域的电力数据加以统计，在整合处理之后将所有的数据都存储在网络当中，之后和网络本身的资源进行详细的对比，按照数据的特征对数据进行分类，之后再对其进行更加细致的处理。智能电网子系统的种类非常多，其中非常重要的一个元素就是电力数据的节点，它也成为了智能电网运行和发展的基础。它对用户的实际情况也有非常大的影响。电力数据节点的表现形式就是智能电表，智能电表在运行的时候主要就是将数据的采集环节和终端的处理科学的结合在一起，之后再对数据进行科学的交换，这样也就为系统的正常运行提供可靠性更高的数据。

5系统层次架构

电力系统智能云技术通过集群应用、分布式计算等系统功能将电力系统内网络中的几乎所有网络和计算应用软件集合起来协同工作，一些终端系统还将数据集群功能、云存储、分布式分析与显示等功能联合起来，通过各个软硬件接口，为电力系统各级电网和计算机终端提供智能终端服务系统。

一是数据采集层是电力终端管理系统最基本的数据汇集，通过各种总线接口与各个智能电表节点相连，为系统采集各个节点的数据。

二是基础管理层是电力终端系统的云计算和存储中心，主要是与数据采集层交互，将采集的各个节点的大量数据，统计计算、集中管理，并通过这些数据监控各个智能电表节点的实时状态，完成相应合理的应对措施。

三是应用接口层是电力系统最灵活的部分，不仅有承上启下的作用，是管理远程数据和本地数据交互的桥梁，而且各级电网可以根据需要、权限，提供不同的接口和服务。应用层通过用户权限的验证后，可以开启相应的功能，对权限范围内的各点数据进行分析整理，以各种形式图形化的显示电力耗能、历史情况等。

四是高级访问控制层是系统云技术的核心，通过远程电力监控管理中心的云计算和云存储，与本地的分布式存储系统、小型云计算数据交互的高级接口。在大量数据的融合交互的情况下，体现云服务的概念，完成远程监控中心的高级终端要求、系统调度、计划管理和相应的维护。

6设计实现

一些电力系统以双进程和多线程的混合模式架构来实现。系统开始后进行初始化，并创建守护进程和应用进程。守护进程用来守护应用程序的正常运行，在应用程序出现异常时让设备复位重启，快速恢复正常运行。应用进程则是该电力数据采样和管理系统的具体实现，分为多个线程并行处理。两个进程间通信采用消息队列的方式，进程间通信异常时，守护进程是设备复位，产生系统自愈。应用进程下的各个线程按功能模块划分，分别完成不同的功能，实现实时采集、实时计算分析、实时监控、实时安全防护、实时调度和实时交互等功能。

7结论

综上所述，云技术在电力系统中的运用，将对整个电力系统信息交互、计算和存储产生巨大的推动作用，在当前的网络和设备资源下，最大限度挖掘系统现有计算和储存资源能力，提高当前系统的整体性能。能够解决当前电力系统中的诸多难点，从而极大地提高未来支持电力系统的分布式数据处理能力、资源优化配置能力、科学决策管理能力和灵活高效调控能力。为智能电网在我国的建立和实现提供强有力的技术支持。

参考文献

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