CN202424581U - 一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统 - Google Patents

一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统 Download PDF

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李千目
戚湧
刘婷
侯君
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Abstract

本实用新型公开了一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统，由四个模块组成，分别是采集模块、存储模块和控制模块和反馈模块。其中采集模块是由各个监控设备采集需要检测的数据，并通过已有线路传给存储模块，通过专家系统或BP神经网络处理之后，控制模块将反馈的信息再传递给反馈模块，反馈模块将根据控制命令对硬件设备进行相应的调整或发出警报。本实用新型有效地提高了海量数据的存储效率，在提高光伏电站监控系统的效率方面有明显的效果。

Description

一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统
技术领域
本实用新型设计一种光伏电站监控系统，特别是涉及一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统。
背景技术
随着我国经济的高速发展，全国各地都兴建起来了规模性的太阳能光伏电站。对这些光伏电站进行实时的监控就迫在眉睫。在光伏电站的实时监控系统中，有很多不同的设备，这些设备提供给管理人员不同的、海量的监控数据。如何将这些海量的数据进行存储和分析，从而得到电站实时的运行状态，就成为了光伏电站监控系统中的一个难题。
传统的海量数据处理方法是讲数据存入大容量的存储器中，采集结束后再进行数据处理和保存。这种方法，持续采集时间受到存储器容量的限制，而且系统的实时性也受到了一定的影响；同时随着存储器容量的增加，其价格也会成倍增长。因此，从存储容量、读写速度和单位成本等方面综合考虑，采用高速硬盘直接数据存储是很有优势的。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统，
实现本实用新型目的的技术方案为：一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统，由采集设备模块、存储模块、控制模块和反馈模块依次连接组成；采集设备模块采集需要检测的数据，并通过线路传给存储模块；存储模块负责大量数据的存储；控制模块调用存储模块中的数据，在数据通过专家系统或BP神经网络处理之后，控制模块将反馈的信息再传递给反馈模块；反馈模块将根据控制命令对硬件设备进行相应的调整或发出警报。
本发明与现有技术相比，其显著优点：由于本实用新型使用了专用的芯片实现了完整的SCSI总线接口功能，将复杂的SCSI总线接口转换为相对简单的用户接口，这样用户只要设计转换后的总线接口即可。这样用户就可以集中精力用于应用设计，而不是调试SCSI总线接口。同时在存储光伏电站海量的实时数据的时候，本实用新型具有很大的速度优势。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1 是FAS466内部结构图。
图2 是存储模块总体设计框图。
图3 是并行缓存结构
图4 是SCSI硬盘存储子系统结构框图。
具体实施方式
在光伏电站监控系统的应用中，除了基础数据外，还会用到大量使用衍生数据，即由系统通过多个基础数据（甚至是不同种类设备的多种基础数据）的组合、计算得到。本实用新型由四个模块组成，分别是采集设备、存储模块和控制模块和反馈模块。其中采集设备是由各个监控设备采集需要监测的数据，并通过已有线路传给存储模块，通过专家系统或BP神经网络处理之后，控制模块将反馈的信息再传递给反馈模块，反馈模块将根据控制命令对硬件设备进行相应的调整或发出警报。
本实用新型主要对存储模块进行了改进和创新，使其能够处理光伏电站实时监控中的海量数据，具体的发明内容如下：
本实用新型的存储模块采用的是SCSI总线及硬盘。为了实现SCSI协议和硬盘存储，需要微处理器、DMA控制器、SCSI协议控制器、数据缓存器等硬件和相应的软件控制模块。在本实用新型中，利用了专用芯片FAS466对SCSI协议进行了实现。
在存储模块中，由并行缓存结构和SCSI存储子系统两部分组成。从一般情况上来讲，由于从各个采集器传输过来的数据可以达到155MHz的传输频率，而系统采用的SCSI硬盘的内部数据传输速率最小为55MB/s，此时的数据速度仍然比硬盘的内部数据传输速度要高很多，因此提出了并行缓存结构，利用该结构可以实现对高速数据流的分流降速，从而使得分流后的数据传输速度与硬盘存储速度相匹配。分流后的一路数据经过数据缓存，在DMA控制器的控制下进入SCSI协议控制器FAS466，然后在外部微处理器和FAS466的控制下经SCSI总线写入高速SCSI硬盘中。在整个数据存储过程中，微处理器负责各个子系统之间的协调和控制。由于采用分离的微处理器总线和DMA总线结构，因此可以达到较高的记录速度。
本实用新型由四个模块组成，分别是采集模块、存储模块和控制模块和反馈模块。其中采集模块是由各个监控设备采集需要检测的数据，并通过已有线路传给存储模块，通过专家系统或BP神经网络处理之后，控制模块将反馈的信息再传递给反馈模块，反馈模块将根据控制命令对硬件设备进行相应的调整或发出警报。
本实用新型的存储模块采用的是SCSI总线及硬盘。为了实现SCSI协议和硬盘存储，需要微处理器、DMA控制器、SCSI协议控制器、数据缓存器等硬件和相应的软件控制模块。在本实用新型中，利用了专用芯片FAS466对SCSI协议进行了实现。图1是FAS466的内部结构图。
如图2所示，光伏电站监控系统通过采集模块将信号变为16位并行传输的电信号，然后经过并行缓存模块，实现对数据的分流降速，但是要保证分流降速后的每一路数据的传输速度不得超过SCSI硬盘的最低内部数据传输速率。经过并行缓存模块后，数据分成几路并行传输，每一路对应一个SCSI硬盘存储子系统。并行缓存模块结构图如图3 所示。
在存储子系统中，目标数据在SCSI协议处理器和外部微处理器的共同控制下，通过SCSI总线写入硬盘中。图4是SCSI硬盘存储子系统结构框图。多路SCSI硬盘存储子系统在结构上组成了RAIDO级的磁盘阵列，多个硬盘同时进行数据读写提高了数据存储速率，从而最终实现了对高速数据的记录。系统中的并行缓存模块利用FPGA编程实现。

Claims (4)

1.一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统，其特征在于：由采集设备模块、存储模块、控制模块和反馈模块依次连接组成；采集设备模块采集需要检测的数据，并通过线路传给存储模块；存储模块负责大量数据的存储；控制模块调用存储模块中的数据，在数据通过专家系统或BP神经网络处理之后，控制模块将反馈的信息再传递给反馈模块；反馈模块将根据控制命令对硬件设备进行相应的调整或发出警报。
2.根据权利要求1所述的一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统，其特征在于：所述采集设备模块由各个监控设备即逆变器监控设备、调压开关电动机状态的监控设备、断路器监控设备依次连接组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统，其特征在于：存储模块采用SCSI总线及硬盘，利用了芯片FAS46 6实现SCSI协议。
4.根据权利要求1所述的一种基于高速海量数据存储技术的光伏电站监控系统，其特征在于：存储模块由并行缓存结构和SCSI存储子系统两部分组成；其中并行缓存结构由一个输入数据流选择单元、N个数据缓存模块、N个数据预处理模块、一个输出数据流选择单元组成；当大量数据涌入总线的时候，输入数据流选择单元将数据分流为N，分别输入N个数据缓存模块，再由N个数据预处理模块对数据进行处理，最后数据汇聚在输出数据流选择单元。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106291339A (zh) * 2015-05-20 2017-01-04 国网上海市电力公司 一种基于人工神经网络的断路器故障诊断专家系统

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