基于Hadoop的智能電表云服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計與研發(fā)
本文選題:智能電表 + 云服務(wù); 參考:《廣東工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:進(jìn)入21世紀(jì)后,智能電網(wǎng)一向是電力行業(yè)研究和應(yīng)用的熱門,受到了中國以及其他國家的高度重視和大力推廣。智能電表是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié),在智能電表大力推廣和不斷發(fā)展過程中,電力部門和相關(guān)企業(yè)積累了大量的電力數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)不光具有海量、高頻、異構(gòu)、分散等特點(diǎn),并且數(shù)據(jù)之間存在關(guān)聯(lián)性和相似性。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲及處理能力已遠(yuǎn)不能滿足需求,面對超大規(guī)模的智能電表數(shù)據(jù)生成量,能夠正確并且實(shí)時地對電力數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲和應(yīng)用成為電力系統(tǒng)建設(shè)一直尋求的目標(biāo)。隨著通信技術(shù)和云計算的快速發(fā)展,人們對多樣化、便捷化、個性化的用電繳費(fèi)管理服務(wù)需求不斷增加,智能電表云服務(wù)已成為一個迫切的發(fā)展趨勢。本文從智能電表云服務(wù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀出發(fā),結(jié)合電力企業(yè)現(xiàn)實(shí)工作中遇到的一些問題和需求,給出了新的思路和解決方法,提出了“基于Hadoop的智能電表云服務(wù)系統(tǒng)”的設(shè)計目標(biāo)和原則,主要為了解決傳統(tǒng)電力系統(tǒng)中存在的電量數(shù)據(jù)采集實(shí)時性和可靠性差,海量異構(gòu)電量數(shù)據(jù)存儲和處理難,以及用電服務(wù)單一、不透明等問題。首先詳細(xì)介紹和總結(jié)了智能電表云服務(wù)的國內(nèi)外研究情況,著重分析了現(xiàn)有技術(shù)在數(shù)據(jù)采集、存儲和應(yīng)用方面所面臨的問題;對云計算技術(shù)尤其是Hadoop平臺的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)和分析。根據(jù)系統(tǒng)的功能和性能需求,設(shè)計了基于Hadoop的智能電表云服務(wù)系統(tǒng)的整體架構(gòu),明確了設(shè)計難點(diǎn)和關(guān)鍵支撐技術(shù)。其次,在本文構(gòu)建的并行數(shù)據(jù)采集和分布式存儲計算方案的基礎(chǔ)上,對云服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲層和系統(tǒng)應(yīng)用層進(jìn)行了詳細(xì)的分析和設(shè)計,利用WIFI高速率、遠(yuǎn)程通訊的特性以及雙機(jī)備通訊服務(wù)器實(shí)現(xiàn)了電表數(shù)據(jù)的主動上報,完成了基于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫與Hadoop集群相協(xié)作的大數(shù)據(jù)存儲和基于分布式編程模型Map Reduce的大數(shù)據(jù)分析計算功能,實(shí)現(xiàn)了云服務(wù)系統(tǒng)基本的用電繳費(fèi)管理服務(wù)。最后本文詳細(xì)介紹了Hadoop、HBase分布式集群的安裝及配置方法,通過實(shí)驗(yàn)對比分析,證明使用Hadoop平臺存儲和處理海量數(shù)據(jù),可以取得優(yōu)于傳統(tǒng)方法的效果,具有高效的數(shù)據(jù)存儲和訪問的能力;設(shè)計分布式Map Reduce程序處理海量日志文件,可以很輕松實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的并行處理;此外通過整合系統(tǒng)各個模塊,對云服務(wù)各功能進(jìn)行了相關(guān)測試,驗(yàn)證了方案的可行性和高效性。
[Abstract]:After entering the 21st century, smart grid has always been a hot research and application in power industry, which has been highly valued and popularized by China and other countries. Intelligent ammeter is an important link in the construction of smart grid. In the process of popularization and continuous development of smart meter, power departments and related enterprises have accumulated a large number of power data, which are not only massive, high-frequency, heterogeneous, It is characterized by dispersion, and there is correlation and similarity between the data. The data acquisition, storage and processing ability of traditional power system is far from meeting the demand. In the face of the large scale intelligent meter data production, the power data can be collected correctly and in real time. Storage and application have been the goal of power system construction. With the rapid development of communication technology and cloud computing, people are becoming more and more diversified, and the demand for personalized electricity payment management services is increasing. Intelligent meter cloud service has become an urgent development trend. Based on the research status of intelligent meter cloud service at home and abroad, combined with some problems and demands of electric power enterprise, this paper gives new ideas and solutions. This paper puts forward the design goal and principle of intelligent electric meter cloud service system based on Hadoop, which mainly aims to solve the problem of low real-time and reliability of electricity quantity data collection in traditional power system, and the difficulty of storing and processing massive heterogeneous electricity quantity data. As well as electricity service single, opaque and other issues. Firstly, this paper introduces and summarizes the research situation of intelligent meter cloud service at home and abroad, and analyzes the problems existing in data acquisition, storage and application. The research status of cloud computing technology, especially Hadoop platform, is summarized and analyzed. According to the function and performance requirement of the system, the whole architecture of the intelligent electric meter cloud service system based on Hadoop is designed, and the design difficulties and key supporting technologies are clarified. Secondly, on the basis of the parallel data acquisition and distributed storage computing scheme constructed in this paper, the data acquisition layer, data storage layer and application layer of cloud service system are analyzed and designed in detail, and the high speed WIFI is used. The characteristics of remote communication and the dual computer communication server realize the active reporting of ammeter data. Big data storage based on the traditional database and Hadoop cluster, and big data analysis and calculation function based on distributed programming model Map Reduce are completed. The basic electricity payment management service of cloud service system is realized. Finally, this paper introduces the installation and configuration methods of Hadoop HBase distributed cluster in detail. Through the comparative analysis of experiments, it is proved that using Hadoop platform to store and process massive data can achieve better results than traditional methods. It has the ability to store and access the data efficiently; design the distributed Map Reduce program to process the massive log files, which can easily realize the parallel processing of the massive data; in addition, through the integration of various modules of the system, The cloud service functions are tested, and the feasibility and efficiency of the scheme are verified.
【學(xué)位授予單位】:廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:TM933.4;TP393.09
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,本文編號:1799343
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