CN204740299U - 基于云计算的电能质量智能监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电力自动化领域内，涉及电能质量监测。本实用新型公开了一种基于云计算的电能质量智能监测系统，所述系统包括：监测终端1、应用服务器群8、数据库服务器9、管理工作站11及客户端10。监测终端1负责电能质量数据的采集，通过通信网2与应用服务器群8相连接。应用服务器群8又包含了前置服务器3、任务调度管理机4、web服务器7等。数据库服务器9用来存储历史数据；管理工作站11负责对整个系统进行操作管理，只有专门的管理人员才能够登陆；客户端10为客户访问监测系统端口。应用服务器群8、数据库服务器9、管理工作站11及客户端10又通过通信网络6连接。本实用新型采用云计算技术使整个系统的网络灵活性和可用性大大提高。

Description

基于云计算的电能质量智能监测系统

技术领域

本实用新型属电力系统及其自动化技术领域，更准确地说本实用新型涉及一种基于云计算的电能质量智能监测系统。

背景技术

随着大量敏感性电力电子设备在工业中的广泛应用，以及用户对电能质量要求的不断提高，电能质量问题越来越受到人们的关注，如何提高电能质量已经成为国内外电力企业电力建设和发展的一项重要内容和战略。众所周知，对电能质量的改善和治理必须建立在电能质量的长期监测基础上。传统的电能质量监测系统精度低、功能单一，无法满足现代电力系统的需要。另外，电能质量监测理论研究的深入以及计算机技术、信息处理技术、微电子技术的高速发展，使得监测系统能够实现原来技术上难以实现的功能。这都为研制新型电能质量监测系统奠定了基础。

电能质量监测系统其接入的电能质量监测点是随着系统的要求装置数量不断增加的，由于其规模的不断扩大，接入时间的不确定性，势必要求电能质量监测系统中心服务器的并发数据处理能力不断增强。因此，电能质量监测系统服务器的并发数据处理能力和动态扩容能力就成为监测系统是否经济稳定运行的技术瓶颈。为了保证监测系统稳定运行，同时满足其动态扩容能力，我们采用了“云计算”技术。

云计算是并行计算(Parallel Computing)、分布式计算(Distributed Computing)和网格计算(Grid Computing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。“云计算”技术是一个很新、很大的技术范畴，如果将“云计算”技术运用在监测系统管理上，需要在理论进行研究，同时需要对系统进行一个有效的设计。云计算具有如下特点：

 (1) 规模可变。“云计算”可以采用具有相当的规模如Google云计算已经拥有100多万台服务器。也可以根据企业业务需要配置少量的服务器。“云计算”能赋予用户前所未有的计算能力。

(2) 虚拟化。云计算支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。

(3) 高可靠性。“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。

 (4) 通用性。云计算不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。

(5) 高可扩展性。“云”的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。

 (6) 极其廉价。由于“云”的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势，经常只要花费几千元、几天时间就能完成以前需要数万美元、数月时间才能完成的任务。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种基于云计算的电能质量智能监测系统，以解决现有的电能质量监测系统可靠性不高、扩容性不好的问题。本监测系统包括监测终端1、应用服务器群8、数据库服务器9、管理工作站11及客户端10。监测终端1负责电能质量数据的采集，通过通信网2与应用服务器群8相连接。应用服务器群8又包含了前置服务器3、任务调度管理机4、web服务器7等。数据库服务器9用来存储历史数据；管理工作站11负责对整个系统进行操作管理，只有专门的管理人员才能够登陆；客户端10为客户访问监测系统端口。应用服务器群8、数据库服务器9、管理工作站11及客户端10又通过通信网络6连接。本实用新型的有益效果是：电能质量监测系统采用云计算技术，让多台应用服务器均衡承担繁重并发数据处理任务，避免了单机拥塞或单机故障造成的不良影响，同时便于扩展，在最小的经济投资下保证服务需要和系统可靠；而且互相热备和负载均衡技术是建立在现有网络结构之上，使整个系统的网络灵活性和可用性大大提高。

附图说明

图1是本实用新型实施例的基于云计算的电能质量智能监测系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本实用新型的实施例。

电能质量智能监测系统建立在“云计算”基础上，整个系统设计的目标是任何一台计算机或者服务器出现了“宕机”，系统均应能正常运转，因此整个系统不仅从硬件配置上采用一些特别的方式，同时更多通过软件来弥补硬件上可能出现的问题。

由于本系统采用了“云计算”，使得整个电能质量监测系统成为一个“弹性”的系统，其主要硬件配置如下：

1.数据库服务器9。数据库服务器9采用了双机热备的方式。每台数据库服务器的硬盘存储均采用了RAID的模式。同时采用了双机数据库同步软件，保证了在服务器切换过程中数据的完整性。

2.应用服务器群8硬件配置。系统的“云计算”部分主要表现在应用服务器群8部分。这个部分的硬件设备分为任务调度管理机4、前置服务器3、应用服务器5、WEB服务器7等。任务调度管理机4负责对应用服务器群的任务分配和任务运行情况监督，同时可充当应用服务器。前置服务器3主要负责与监测终端的通信，也可充当应用服务器。应用服务器5提供应用服务，如web服务、在线统计电能质量事件、事件报警、报表输出、人机会话等。

3.监测终端1。系统可以接入国内外各类电能质量装置，负责监测数据的采集。当有新设备接入系统时，只需增加或配置新的通讯协议，无需修改整个系统的处理过程。

4.管理工作站11和客户端10。系统管理员可以通过管理工作站11对监测系统进行管理操作和维护，客户可以通过客户端10随时访问服务器，了解电能质量状况。

整个系统的运行是在“云计算”的基础上，因此软件配置除了一些业务软件外，还有一个基础的平台。“云计算”是建立在网络中的一个程序运行方式，该方式运行的数据通过“软交换”方式在各台服务器上进行数据交互。为了能实现“动态平衡、互相热备”的功能，必须要有一个管理软件与之进行配置。系统具有的软件配置如下：

1.“软交换”软件。运行在各服务器上，其作用是在TCP/IP基础上，将各应用进程需要的信息，映射到本地，从而实现了应用进程无需关心其需要数据的真正来源。

2.任务调度管理软件(M-MANAGER)。它是“云计算”的核心软件，负责整个

任务的收回、下发和重新分配工作。它只关心应用进程的工作状态，而不关心应用进程处理数据的内容。

3.进程性能通知软件(M-NOTIFY)。它分布在应用服务器群的每一台服务器中，收集各应用进程的工作情况，并实时通知任务调度管理软件。它并不关心应用服务器中子站通讯规约的具体通讯数据，仅仅关心该通讯规约的运行状态。

通过引入“云计算”的方式，电能质量监测系统可以实现如下功能：

1.能使监测系统根据实时情况及时地调整系统内的并发数据处理，实时平衡与各个监测终端及联机客户端的数据服务响应。

2.能使监测系统形成完备的互相热备份机制，在对称的网络体系结构中某一台服务器出现故障的情况下能够在系统内自动平衡相应的负载，并完成数据处理的自动恢复。

3.在监测系统大规模增加监测节点后导致系统性能下降时，可以在最小化的投资成本情况下实现了系统的平滑升级，扩大系统容量，从而保证了监测系统的正常稳定运行。

4.整个监测系统由数据服务器和应用服务器群二个部分组成，应用服务器群大小可以依据业务的需要随时调整。在小系统情况下，数据服务器又可以和应用服务器共用，所有服务器的功能都可以简化成为一个服务器中的某个任务来实现，因此基于云计算的电能质量监测系统适合任何规模的电能质量监测系统。

Claims (1)

1.基于云计算的电能质量智能监测系统，其特征在于：所述的电能质量智能监测系统包括监测终端、应用服务器群、数据库服务器、管理工作站及客户端；

监测终端负责电能质量数据的采集，通过通信网与应用服务器群相连接；

应用服务器群又包含了前置服务器、任务调度管理机、web服务器；

数据库服务器用来存储历史数据；

管理工作站负责对整个系统进行操作管理，只有专门的管理人员才能够登陆；

客户端为客户访问监测系统端口；

应用服务器群、数据库服务器、管理工作站及客户端又通过通信网络连接。