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摘要：由于电力系统数据涉及业务众多，专业程度强，长期以来各业务部门建设了诸多信息系统，为工作提供数据支撑。但各业务数据相对孤立，服务对象也较为狭窄，较难跨专业进行数据互联互通。基于管控系统建设要求，梳理现有系统数据资源，结合大数据分析技术，建设一套综合性管控系统。本文对基于大数据的电网运检管控系统架构进行分析。
关键词：大数据；运检管控；系统
电网运检智能化分析决策管控系统以智能运检技术发展规划为指导，以物联网、移动互联、云计算、大数据等现代信息网络技术为依托，构建具有大数据分析和运检管控功能的电网运检智能分析决策系统，在技术上实现多源数据的融合分析，破解不同专业系统“信息孤岛”困局，以实现电网更安全、运检更高效、服务更优质为目标，持续深化系统应用，挖掘运检管理潜力，着力提升管理效率，推动运检管理模式变革，积极构建智能运检体系，提升设备本质安全。
一、系统总体架构设计
为解决数据孤立、系统间互联互通等难点，并结合运检管控中心建设背景，以“全面、融合、精细、智能”为核心指导思想，基于生产管理系统建设一套运用大数据存储、分析、处理的电网运检管控系统。它集成了调度自动化系统、营销系统，以及故障监测、抢修监测、线损管理、统一视频等业务系统。主要通过跨专业、多系统融合，全面掌握公司范围内电网设备信息、运行数据、故障信息、抢修信息和线损数据等，实现异常状态预警和提前响应。架构设计满足总部及网省二级部署要求，部署在总部的应用系统，与网省通过纵向数据交换平台、数据中心实现纵向贯通，支撑总部上层应用功能。部署在网省侧应用系统，与用采、OMS等其他业务系统集成，支撑标准应用功能及网省制化应用功能。架构侧重于解决运检大数据存储、计算问题，采用关系数据库与大数据融合技术，构建运检相关大数据采集、存储、计算、分析的智能运检库，管控系统采用传统技术路线研发、部署，快速完成系统的构建，支撑运检管控业务。同时考虑到网省应用需求的个性化特征，结合目前微应用、微服务的技术发展趋势和主体路线要求，采用微应用技术实现具有弹性扩展能力的系统架构。
基于大数据设计理念，构建智能运检云，提升信息汇集能力。基于云存储和国网大数据平台，全面融合结构化数据、视频、图像、文本等多源电网运检数据；研究适用于故障诊断的模式识别、深度学习、知识获取、智能搜索模型，进一步提升电网设备故障智能诊断与自动预警能力；研究高性能计算技术及并行计算模型，提升运检业务数据挖掘效率。深入开展电网运检数据分析应用及数据价值挖掘，全面提升电网运检信息化、智能化水平。
建立标准统一的运检业务支撑库，提高各单位数据内部共享能力。建立电网运检多源数据采集技术标准，研究电网运检多源数据快速接入、存储技术，构建数据标准统一、存储高效、稳定可靠的运检业务支撑库，创新数据横向共享机制和技术支撑手段，实现运检全局分析类应用开展和数据全网发布共享。构建基于可弹性扩展的运检业务支撑框架，开展“厚平台+薄应用”系统架构设计。基于国网一体化业务应用微服务和微应用建设规范，构建规范化的应用服务框架，建立规范的微应用管理机制，支撑系统便捷、快速、稳定扩展能力，推进智能运检业务多方应用创新需求。
二、微应用架构设计
微应用是将单体的应用系统拆分成可独立部署的多个小应用或服务，通过集群部署实现小应用之间的故障隔离、弹性扩容等，使得应用系统具有更强的扩展性、更高的稳定性，是目前大型应用系统架构的发展方向之一。微应用架构目前主要采用高性能服务调用、服务发现与路由、服务注册、基于容器技术的服务发布、服务治理、监控、调度等主要组件构成。高性能服务调用实现独立部署的应用或服务之间的高性能访问，重点解决高性能通信和数据序列化，此组件采用Dubbo实现。
1、多系统融合架构
系统集成组件需具有数据抽取、数据感知、服务调用、异步数据同步等多种功能，以满足不同集成场景的应用需求。与运检管控系统采用数据库集成方式，通过部署HDP实时数据感知工具，捕获数据变更情况，以业务事件方式发布到消息总线，由管控系统相关组件处理。与调度管理系统的集成采用调度E文件交换技术，由管控系统定时查询E文件，解析入库，并发布相关的业务事件以驱动实时计算。
对于目前仅提供服务接口的业务系统，在对方流量、并发量等限制范围内，采用周期轮询方式主动调用其接口获取数据，经集成组件处理后可发布相应的业务事件驱动业务处理。与外系统服务、数据集成主要采用以下集成框架。生产管理系统数据采用实时数据感知同步；第三方服务目前仅提供服务调用、文件共享等接口方式，由管控系统集成组件定时轮询对方接口或文件。
总部在查看网省相关明细数据或生产管理系统明细数据时采用页面穿透集成方式，将省级系统中明细页面嵌入总部页面。总部管控系统采用与生产管理系统现有页面穿透相同的机制实现与网省管控系统、网省生产管理系统的页面集成。总部管控系统与网省管控系统之间的数据上报与下发采用纵向同步工具。纵向同步针对关系数据库主要采用触发器、时间戳检查等机制发现变更数据，基于同步模型定时将变更数据通过消息总线发送到目标端，目标端接收数据后完成数据更新。纵向同步也支持文件等类型数据的同步。
2、系统数据集成路线
（1）管控系统数据交互。基于大数据的管控系统，打通了总部与网省数据的交流通道。实现了信息数据的准实时双向流通。总部管控系统能够将总部的生产指令、应急抢修记录等数据下发给网省公司指导网省公司的生产工作，网省公司将设备的台帐信息、运检类业务数据、故障、抢修等数据定期按时上报给总部，进行生产情况信息的汇报。大大提高了总部与网省的数据交互效率，提高了工作效率。
（2）生产类数据集成。运检管控的业务数据，包括设备台帐、运行记录、巡视、缺陷、检修等多类数据是运检业务的核心数据，是进行运检业务信息化的重要成果，为智能运检提供了必要的数据支撑。管控系统实现了业务数据的实时捕获，并且在实时感知后异步驱动相关统计数据的更新，并且通过页面集成技术展示生产业务数据明细，为相关业务人员进行数据查看提供了极大的方便。通过统计数据的实时更新，为业务决策提供了强有力的数据依据。调度类数据集成，运检管控平台中集成了国调、省调的“三交四直”等重要调度数据。当电网发生故障时，通过管控系统，能够快速定位故障设备，判定设备的影响范围。并且能够及时通知附近的抢修队进行故障抢修工作，大大提高故障的平均修复时间。
电网运检智能管控系统通过大数据平台融合不同业务系统的数据，经过大数据分析处理加工，将雷电、山火、覆冰、气象等外围信息接入平台，并通过大数据提供的计算及分析处理将相关信息结果展示在地理图上，对电网运行设备安全运行提供保障。将汇总的各类运检、调度、营销、基建等信息通过平台告知相关电力人员，辅助其进行决策，制定安全保障方案，进行指导，对施工作业过程实现动态管控。为电力行业今后朝着智能化、专业化、精细化、集约化方向发展，打下坚实基础，进一步推动智能电网的发展建设。
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