變電站無線測溫系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理優(yōu)化策略的研究.pdf

1、變電站安全問題一直是業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)，目前我國變電站存在平均故障率高的問題。安全可靠的變電站運(yùn)行監(jiān)測系統(tǒng)是變電站系統(tǒng)運(yùn)行不可缺少的一部分，作為變電站設(shè)備安全運(yùn)行的重要參數(shù)——溫度的監(jiān)測尤顯重要。針對現(xiàn)有變電站溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)在溫度采集、顯示和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面存在實(shí)時(shí)性低、冗余大和難以擴(kuò)展等問題，本文對變電站溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的性能優(yōu)化問題進(jìn)行了研究，具體工作如下:
　　(1)研究了變電站無線測溫系統(tǒng)的多線程采集算法?，F(xiàn)有多線程采集策略大多使

2、用基于鎖模型的生產(chǎn)者-消費(fèi)者隊(duì)列模型。針對該模型存在的鎖獲取和鎖釋放等同步代價(jià)高昂，不能發(fā)揮多核CPU優(yōu)勢等問題，本文在對比研究阻塞型和非阻塞型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，提出一種基于雙CAS操作的無鎖堆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并以此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)建無鎖測點(diǎn)緩沖區(qū)，實(shí)現(xiàn)多線程無鎖同步采集算法。該算法比傳統(tǒng)的模型在并發(fā)溫度采集方面實(shí)時(shí)性和并發(fā)性更高。
　　(2)研究了變電站樹形結(jié)構(gòu)溫度更新算法。傳統(tǒng)溫度更新策略采用集中測點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)，一次刷新，更新所有測點(diǎn)溫度

3、的方法，該策略能解決數(shù)據(jù)規(guī)模較小的情形。當(dāng)變電站測點(diǎn)數(shù)較多時(shí)，傳統(tǒng)策略會(huì)占用較多系統(tǒng)資源，導(dǎo)致系統(tǒng)性能急劇下降，甚至產(chǎn)生假死、宕機(jī)等問題。為此，本文提出了基于臟數(shù)據(jù)回寫的溫度更新策略，分別使用Bitmap方法、Hash鏈表法、和B-樹方法實(shí)現(xiàn)了該策略。最后驗(yàn)證基于B-樹的策略在臟測點(diǎn)覆蓋率達(dá)到90％以上時(shí)仍具有較高的更新效率。
　　(3)研究了變電站非線性關(guān)系溫度數(shù)據(jù)存取問題。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)非線性關(guān)系數(shù)據(jù)常采用的外鍵、多表連接等

4、方式，這些方式存在著影響關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的查詢性能、浪費(fèi)存儲(chǔ)空間和造成數(shù)據(jù)冗余等問題。本文在對比研究基于路徑表示法、鄰接表表示法、閉包表示法和嵌套集合表示法等算法的基礎(chǔ)上，提出了一種改進(jìn)型嵌套集合存取算法。該算法提高了數(shù)據(jù)增加、刪除、改變和查尋測點(diǎn)信息等方面效率。
　　本文設(shè)計(jì)和部署了HCES-8011變電站溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了測點(diǎn)溫度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)等功能，并利用此系統(tǒng)驗(yàn)證了本文提出的數(shù)據(jù)采集、處理和存儲(chǔ)算法的效用。