基于NoSQL的可视化变电站实时监控系统的研究与实现

摘要

近年来，随着计算机技术的不断发展、高速通信网络的不断完善以及智能电气设备的大量应用，使得变电站监控系统逐渐朝着数字化和智能化的方向发展，这意味着变电站数据正飞快地增长着，如何快速分析、处理、展示这些信息就显得重要日益。
　　随着智能设备地快速普及，移动办公已经越发的流行，为了使用户能够随时随地监测、查询变电站的运行状况，并考虑到各平台的兼容性以及监控系统升级的方便性等因素，采用B/S结构设计系统是一个很好的选择。鉴于数据量越来越大，单机的性能瓶颈越发突出，因此以高效、可靠、经济和安全为目标，建立具有横向扩展以及灾难恢复等能力的分布式系统成为了必然趋势。
　　本文从变电站的实际需求出发，在研究了相关技术之后实现了本系统。本系统基于对提升应用程序开发效率以及高效处理大量数据的考量，采用MongoDB作为数据库。利用其文档数据模型的特性，解决了关系模型与内存数据结构不匹配的问题;利用其自动平衡负载的特性，将数据均匀地部署至多个服务器节点上，提升系统的吐吞量;以副本集的方式对每个分片进行冗余，保证了数据的可靠性;采用映射-化简和聚集技术，完成了系统中大量数据的统计与分析工作。此外，本系统为了让用户获取信息更加直观方便，大量使用了可视化技术:使用了SVG技术来展示设备接线图，并结合服务器推送技术来实时展示设备测量信息，还利用FusionCharts库来显示统计结果的图表。为了解决用户重复工作的问题，利用Jacob组件和Java Mail，实现了统计报表自动生成与发送的工作。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究意义

1．2 国内外的研究动态

1．3 论文的内容与组织结构

1．3．1 论文的主要内容

1．3．2 论文的组织结构

第2章 MongoDB基本架构的分析与研究

2．1 数据模型(Data Models)

2．2 查询(Query)与聚集(Aggregation)

2．3 索引(Index)与优化(Optimization)

2．4 复制(Replication)

2．5 分片(Sharding)

2．6 本章小结

第3章 可视化变电站实时监控系统的设计

3．1 设计目标

3．2 总体架构

3．3 模块设计

3．3．1 可视化展示

3．3．2 报表管理

3．3．3 设备统计分析

3．4 数据库设计

3．4．1 设计原则

3．4．2 关键集合的设计

3．4．3 复制策略

3．4．4 分片策略

3．4．5 集群的部署拓扑

3．5 本章小结

第4章 可视化变电站实时监控系统的实现

4．1 数据库的建立

4．1．1 启动相关进程

4．1．2 初始化集群

4．1．3 数据迁移

4．1．4 创建索引

4．2 关键功能的实现

4．2．1 测点实时数据显示

4．2．2 报表生成

4．2．3 状态统计分析

4．3 系统效果展示

4．4 本章小结

第5章 总结与展望

5．1 总结

5．2 展望

参考文献

致谢