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动力环境监控历史数据分析

摘要:2015年9月6日,国务院发布《促进大数据发展行动纲要》,大数据分析成为时代热潮。动力环境监控系统有大量历史数据,在这些历史数据中可以通过大数据分析呈现很多具有指导意义参数,如局站重点故障设备、将来可能出现故障种类、设备预期寿命等等。对动力环境监控系统的历史数据做了分析,并提炼出了一些有用的参数。

关键词:动力环境监控;历史数据;存储;字节

动力环境监控系统针对各种通信局站(包括通信机房、基站、支局、模块局等)的设备特点和工作环境,对局站内的通讯电源、蓄电池组、UPS、发电机、空调等智能、非智能设备以及温湿度、烟雾、地水、门禁等环境量实现“遥测、遥信、遥控、遥调”等功能。在动力环境监控系统中,采集接入设备的数据准确性和可靠性直接影响到整个系统可靠性,正确的配置是系统功能实现的关键,也是动环监控功能大数据获取的关键。在满足基本维护需求的前提下,尽量多的监测数据,以满足动力监控系统大数据分析系统对大量原始数据的要求。动力监控系统的大数据分析包括对开关电源设备的老化、磨损程度进行描述,对其可用性进行评估,对由于设备本身引起的故障进行预测,对电源系统已发生故障的原因进行分析、判断等。实现这一目标,将有大地提高维护质量,对于延长电源设备的使用寿命,保障通信通畅具有重要的意义。2015年9月6日,国务院发布《促进大数据发展行动纲要》,大数据分析成为时代热潮。那么,动力环境有哪些历史数据呢?动力环境监控系统正常运行过程中主要存储的历史数据包括历史统计数据、历史告警数据、历史状态改变数据、历史充放电数据、历史要测量变化率上报数据、历史操作和登录数据,下面分别介绍。

1历史统计数据

历史统计数据是指系统在运行一定时间段内对每个遥测量最大、最小和平均值进行统计,统计时间间隔是可以根据用户的存储需要进行设置,但考虑到实际运行网络流量和数据的有效性来考虑,统计时间间隔设置短,造成网络流量比较大,给系统造成负荷比较重。另外,在系统实际运行过程中,对变化不大的遥测量进行细密度统计的必要不大,在实际运行过程中将前置机统计上报时间间隔设置为4~6h。在数据库中存储某一统计时间段内一个单独的遥测量的历史数据包括四条记录:最大值记录、最小值记录、平均值记录和统计上报时刻即时值记录,平均每条记录约50个字节,这样一个遥测量一次统计记录容量为:50×4=200字节。按统计上报时间间隔为4h来计算,一天上报24/4=6次统计数据,则一个遥测量一天统计记录容量为:200×6=1200字节。

2历史告警信息

历史告警信息包括告警和告警消除记录,系统在实际运行过程中告警产生频率与系统规模和局站监控内容不同而有差别,这里也只能根据现场运行经验值来进行估计,不同类型的设备告警产生频率也各不相同。由于告警和告警消除同时要存储历史值记录,所以这里不仅要考虑告警记录存储容量,还要考虑告警历史数据存储容量,一次告警和告警消除在数据库中只有一条记录,但产生两条历史数据记录,每条告警记录按100个字节计算,每条历史数据记录按50个字节计算,这里按照不同设备类型平均每天告警发生次数估计如下:电源设备:包括交流屏、整流器和直流屏,共10条记录,记100×10+50×2×10=2000字节;空调设备:共2条记录,记100×2+50×2×2=400字节;环境设备:共8条记录,记100×8+50×2×8=1600字节;蓄电池设备:共8条记录,记100×8+50×2×8=1600字节;高低压配电设备:共5条记录,记100×5+50×2×5=1000字节。

3历史状态改变信息

历史运行状态变化主要是指被监控设备运行遥信量改变记录信息,同样在系统实际运行过程中运行状态改变数据产生频率与系统规模和局站监控内容不同而有差别,只能根据现场运行经验值来进行估计,不同类型的设备产生运行改变数据的频率也各不相同。假如平均每天状态改变记录估计如下(每条运行状态记录按50个字节统计):电源设备:共10条记录;记50×10=500字节;空调设备:共5条记录;记50×5=250字节;蓄电池设备:共4条记录;记50×4=200字节;高低压配电设备:共5条记录;记50×5=250字节。

4历史充放电数据

历史充放电数据只有配置蓄电池组设备的局站才有数据上报并存储,主要记录蓄电池组充放电记录过程,充放电记录包括蓄电池组总电压、总电流和24节单体电压,一次充放电记录存储容量与充放电时间长度和充放电过程有关,充放电时间越长,充放电数据存储容量越多,充放电过程数据变化越快,充放电数据上报越密,数据库存储越多。故在统计蓄电池充放电数据存储容量也只能按照经验值来估算,一次充放电过程按照上报30包充放电数据,每组蓄电池平均一天一次充放电过程,每个量存储记录按照50个字节来统计,那么一组蓄电池一次充放电过程数据库存储容量为:26×50×30=39000字节。

5历史遥测量变化率上报数据

遥测量变化率上报数据主要是指遥测量测量值变化范围超过设置值后,将变化后的值进行上报并存储。在系统正常运行的过程中,每一个遥测量的变化率设置的各不相同,而且遥测量变化率上报数据的频率与变化率设置的大小有直接的关系,对一些不重要的遥测量可能用户就根本不设置变化率上报,但有些重要的量用户可能将变化范围设置很小,在数据库中希望记录该量运行的整个记录,这样对这些量数据库保存的历史数据就比较多。综上述情况考虑,希望比较合理估计一个系统存放遥测量变化率历史数据的容量是比较困难,这里只能估算一个概率值。按照100个遥测量设置变化率上报,分三种情况:第一种变化范围比较大,占70%的监控量,平均每天上报3包数据;第二种次之,占20%的监控量,平均每天上报8包数据;第三种设置的比较小,占10%的监控量,平均每天上报30包数据,这样估算100个遥测量平均每天遥测量变化率数据存储容量统计为(一条变化率历史数据记录按50个字节计算):(100×70%×3+100×20%×8+100×10%×30)×50=33500字节。

6历史操作和登录信息

在系统正常运行的过程中历史操作记录包括用户通过业务台进行远程遥控、设置等操作而在数据库中保存的操作记录,所以在数据库中保存数据的多少与用户远程操作的频率直接相关,这里同样也只能估算一个概率值,同样对一个系统按照每100个站来统计估算,结合现场运行的经验值,每天一个站估算2次操作记录,这样每100个站一天操作记录的存储容量统计为(一条操作记录按150个字节计算):100×2×150=30000字节。通过上述分析,我们对动力环境监控系统的历史数据项目和占用的存储空间有了比较清楚的分类和计算。我就可以在以后工作中按照需要对动力环境监控历史数据存储空间做合理安排,并且能够通过大数据分析手段提炼更多有用参数,从而更好的为机房动力环境系统保驾护航。

作者:邱国强 单位:甘肃省医药学校

参考文献:

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[2]一种基于IP网络的机房视频监控系统规划[J].龚文涛.微型电脑应用.2014(03)

[3]白爽.机房环境监控系统数据采集与接入方式的研究与实现[D].北京邮电大学2011

[4]徐彬泰,刘磊,张延童,翟旭,王晓勇.变电站动力环境监控系统传输方案研究[J].电力信息与通信技术.2015(10).

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