● 摘要
本文根据我国电力监测系统的现状及工矿企业配电自动化的要求,针对目前电力使用效率低、运行故障难以发现问题,结合云计算技术,采用“云+端”架构模式,实现一个终端采用多功能电表采集电力数据,云端使用Hadoop存储、分析电力相关数据的电力监测系统,向用户提供图形化展示电力数据的使用界面,保障电力系统的正常运行。
实现完全的电力监测功能,电力监测系统在整体结构上采用三层架构体系,前端感知层,多功能电表采集数据;中端网络层,数据网关上传电力数据到电力监测系统的数据存储模块;后端业务表现层,利用数据分析模块对电力相关数据进行数据处理与分析,并为用户提供可视化的电力使用结果。
为了实现电力监测系统,需要解决如下三个关键问题:
1. 多租户支持:通过采用扩展数据库表的方式解决;
2. 电力数据解析:通过上传电力数据前进行规约化处理的方式解决;
3. 电力补偿量分析:结合电力补偿量分析算法,通过统计、分析存储在HBase数据库中的电力能耗数据来实现。
在解决以上关键问题的基础上,电力监测系统从技术架构上是一个基于Hadoop的B/S架构的Java Web系统,其采用Spring MVC + Spring + Hibernate的技术架构,以电力数据为中心,实现了用户管理、电表管理、监测分析、告警管理、报表管理功能,实现远程获取电力当前使用状态及电力消耗信息,解决了用户频繁抄表,时常巡视问题,同时利用电力数据统计分析,进行电力补偿,提高用电效率,为用户更好地利用电力提供支持。
最后,本文在当前单台主机的电力监测系统基础上,结合物联网技术,成功设计并实现了这种“云+端”电力监测模式,实现了采集、监测、分析、展示为一体且支持多租户功能的电力监测系统。