鄧 科，李 挺，汪承茂，劉曉華，王 匯

（1.國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司 檢修公司，湖北 武漢 430050；2.南瑞繼保電氣有限公司 江蘇 南京 211100）

變電站類(lèi)Unix操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件優(yōu)化管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)

鄧 科1，李 挺1，汪承茂2，劉曉華1，王 匯1

（1.國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司 檢修公司，湖北 武漢 430050；2.南瑞繼保電氣有限公司 江蘇 南京 211100）

針對(duì)湖北電網(wǎng)500 kV變電站已出現(xiàn)的多次不同廠(chǎng)家類(lèi)Unix系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)器設(shè)備，由于磁盤(pán)空間滿(mǎn)而造成頻繁重啟或無(wú)法進(jìn)入操作系統(tǒng)，以及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)無(wú)法刷新的現(xiàn)象。文中開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)了基于原監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件優(yōu)化管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵文件夾磁盤(pán)空間的優(yōu)化管理，有效避免了因重要文件夾磁盤(pán)空間不足引起的服務(wù)器系統(tǒng)崩潰，使得變電站監(jiān)控服務(wù)器穩(wěn)定運(yùn)行得到了保障。

變電站類(lèi)Unix系統(tǒng)；監(jiān)控系統(tǒng)；數(shù)據(jù)文件優(yōu)化管理

變電站監(jiān)控系統(tǒng)是變電站（水力、火力發(fā)電廠(chǎng)）的“眼睛”，其可對(duì)站端各運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)控服務(wù)器作為站端重要設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障，監(jiān)控系統(tǒng)則直接申報(bào)為“危急缺陷”或“嚴(yán)重缺陷”，維修工作人員必須在3～7天內(nèi)排除服務(wù)器故障。而監(jiān)控服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)通常不能正常進(jìn)入監(jiān)控服務(wù)器操作系統(tǒng)，導(dǎo)致故障處理工作困難且耗時(shí)長(zhǎng)。湖北電網(wǎng)類(lèi)Unix操作系統(tǒng)（各種傳統(tǒng)的Unix系統(tǒng)以及各種與傳統(tǒng)Unix類(lèi)似的系統(tǒng)，諸如Solaris Unix、Linux等操作系統(tǒng)）監(jiān)控服務(wù)器已多次出現(xiàn)類(lèi)似現(xiàn)象，2014年500 kV恩施變電站更是出現(xiàn)兩臺(tái)監(jiān)控服務(wù)器同時(shí)頻繁重啟及數(shù)據(jù)不刷新的嚴(yán)重故障。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障進(jìn)行排查發(fā)現(xiàn)，大部分故障是由于監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器重要文件夾磁盤(pán)空間不足所導(dǎo)致的，且加大磁盤(pán)空間并不能從根本上解決問(wèn)題，同時(shí)還會(huì)增加硬盤(pán)成本[1-9]。

為了解決現(xiàn)有變電站類(lèi)Unix管理系統(tǒng)存在的數(shù)據(jù)文件累積使得重要文件夾磁盤(pán)空間不足而導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)崩潰的問(wèn)題，文中在對(duì)類(lèi)Unix系統(tǒng)及各廠(chǎng)家監(jiān)控系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)研究的基礎(chǔ)上，從 “規(guī)范文件夾目錄管理”、“文件操作權(quán)限設(shè)定”、“歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)清理功能”3個(gè)方面，在現(xiàn)有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)文件優(yōu)化管理系統(tǒng)。

1 磁盤(pán)容量不足原因分析

經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致磁盤(pán)空間滿(mǎn)的原因，主要分為如下幾點(diǎn)：

1.1 歷史數(shù)據(jù)清理堆積

監(jiān)控服務(wù)器操作系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)庫(kù)文件夾設(shè)置為自動(dòng)擴(kuò)展方式，監(jiān)控歷史數(shù)據(jù)長(zhǎng)期未得到清理，當(dāng)變電站運(yùn)行幾年后，監(jiān)控歷史數(shù)據(jù)不斷堆積，使文件夾不斷增大，磁盤(pán)剩余空間逐漸變小，直到整個(gè)硬盤(pán)空間被占滿(mǎn)，這時(shí)歷史數(shù)據(jù)文件無(wú)擴(kuò)展空間；其次，若歷史數(shù)據(jù)庫(kù)文件夾設(shè)置為固定空間方式，當(dāng)固定空間滿(mǎn)，同樣也會(huì)導(dǎo)致監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)無(wú)法刷新。

1.2 備份文件管理不規(guī)范

每次對(duì)監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行調(diào)試和維護(hù)工作后，廠(chǎng)家人員僅將最新的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行備份，而未將之前的備份歷史監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)刪除，且未按規(guī)定放置在備份文件夾內(nèi)，而是存放在根目錄下，或系統(tǒng)文件夾、歷史數(shù)據(jù)文件夾等其他重要文件夾中，從而導(dǎo)致了由于相關(guān)磁盤(pán)空間不足而引發(fā)的監(jiān)控服務(wù)器故障。

1.3 跟目錄文件夾大小設(shè)置不當(dāng)

首先是系統(tǒng)文件夾磁盤(pán)空間分配過(guò)小。系統(tǒng)文件夾用于存放系統(tǒng)文件，是整個(gè)系統(tǒng)最為關(guān)鍵的部分，其直接決定操作系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際調(diào)查，500 kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行中會(huì)在系統(tǒng)文件夾中產(chǎn)生一些臨時(shí)文件和歷史文件，總增量為每年1 G左右，而現(xiàn)在500 kV變電站監(jiān)控服務(wù)器實(shí)際運(yùn)行時(shí)間普遍超過(guò)8年，若原系統(tǒng)文件夾磁盤(pán)空間分配較小，當(dāng)該文件夾磁盤(pán)空間無(wú)剩余容量時(shí)，系統(tǒng)將無(wú)緩存空間，從而導(dǎo)致服務(wù)器頻繁重啟或無(wú)法進(jìn)入操作系統(tǒng)。

其次是歷史數(shù)據(jù)文件夾磁盤(pán)空間分配過(guò)小。監(jiān)控服務(wù)器系統(tǒng)的歷史數(shù)據(jù)文件夾用于存放歷史數(shù)據(jù)，其一般設(shè)定為固定空間方式。以500 kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)為例，系統(tǒng)在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生幾G到十幾G的歷史數(shù)據(jù)，若歷史數(shù)據(jù)文件夾磁盤(pán)空間分配過(guò)小，則隨著歷史數(shù)據(jù)的增多，當(dāng)歷史數(shù)據(jù)文件夾剩余磁盤(pán)空間不足時(shí)，監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)將無(wú)法寫(xiě)入，造成數(shù)據(jù)無(wú)法刷新，歷史數(shù)據(jù)無(wú)法存貯。

2 優(yōu)化系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)

湖北電網(wǎng)所屬的500 kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器均為Solaris Unix或Linux國(guó)產(chǎn)版操作系統(tǒng)，本文以南瑞繼保有限公司的監(jiān)控系統(tǒng)PCS9700的服務(wù)器文件夾架構(gòu)圖為例進(jìn)行講解，其中在Solaris Unix操作系統(tǒng)和Linux國(guó)產(chǎn)版操作系統(tǒng)文件夾構(gòu)架，分別如圖 1（a）和（b）所示。

圖1 PCS9700服務(wù)器文件夾架構(gòu)圖

由圖1中可看到，南瑞繼保監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器硬盤(pán)的根目錄文件共分為4個(gè)，user（操作系統(tǒng)），swap（內(nèi)存），oradata或his（歷史數(shù)據(jù)），users（用戶(hù)數(shù)據(jù)）。其中oradata（歷史數(shù)據(jù)）的文件夾名稱(chēng)可改變，且可設(shè)置為自動(dòng)擴(kuò)展或固定大小。湖北電網(wǎng)500 kV變電站監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器硬盤(pán)空間均為500 G或250 G，實(shí)際使用空間根據(jù)硬盤(pán)品牌不同分別為480 G或230 G左右。

2.1 規(guī)范文件夾目錄管理

文件夾目錄的規(guī)范關(guān)系到磁盤(pán)空間的管理與優(yōu)化，文中從以下3個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)[10-12]。

2.1.1 新增Other跟目錄

如圖2所示，為了能重點(diǎn)關(guān)注廠(chǎng)家維護(hù)數(shù)據(jù)文件夾，同時(shí)易于識(shí)別，本文將“備份數(shù)據(jù)”文件夾由原users（用戶(hù)數(shù)據(jù)）-ems文件夾位置進(jìn)行轉(zhuǎn)移，作為整個(gè)硬盤(pán)的第5個(gè)根目錄文件夾，名稱(chēng)為“other”，作為廠(chǎng)家維護(hù)專(zhuān)用數(shù)據(jù)存放文件夾，用于存放備份文件、IP設(shè)置信息等維護(hù)數(shù)據(jù)。 另外將原PCS9700文件夾取消，原ems文件夾名字改為monitoring，專(zhuān)用于存放監(jiān)控主程序。

圖2 數(shù)據(jù)文件優(yōu)化管理系統(tǒng)根目錄構(gòu)架圖

2.1.2 統(tǒng)一目錄文件夾命名

為使本數(shù)據(jù)文件優(yōu)化系統(tǒng)具有通用性，同時(shí)利于規(guī)范管理，本文對(duì)5個(gè)根目錄和2個(gè)重要子目錄文件夾進(jìn)行統(tǒng)一名稱(chēng)管理，其中操作系統(tǒng)文件夾命名為usr，內(nèi)存文件夾命名為swap，用戶(hù)數(shù)據(jù)文件夾命名為users，廠(chǎng)家維護(hù)專(zhuān)用數(shù)據(jù)文件夾命名為other，歷史數(shù)據(jù)文件夾命名為historydata，超級(jí)用戶(hù)文件夾命名為root，監(jiān)控主程序文件夾命名為monitoring。

2.1.3 合理分配系統(tǒng)模塊磁盤(pán)空間

根據(jù)各文件運(yùn)行中的實(shí)際需求，將重要文件預(yù)留足夠的空間裕度，可有效避免相關(guān)文件夾磁盤(pán)空間不足的現(xiàn)象。在本優(yōu)化管理系統(tǒng)中，將usr設(shè)置為30 G的磁盤(pán)空間，users設(shè)置為50 G的磁盤(pán)空間；other設(shè)置為50 G的磁盤(pán)空間，swap文件磁盤(pán)空間大小根據(jù)服務(wù)器實(shí)際內(nèi)存大小設(shè)置，系統(tǒng)剩余的磁盤(pán)空間全部分配給historydata，且設(shè)置為“不自動(dòng)擴(kuò)展方式”。

2.2 文件操作權(quán)限設(shè)定

對(duì)文件操作權(quán)限進(jìn)行設(shè)定主要目的是在滿(mǎn)足日常維護(hù)需求（備份文件或監(jiān)控程序升級(jí)、數(shù)據(jù)庫(kù)更新）的前提下，通過(guò)對(duì)“手動(dòng)移動(dòng)文件夾”操作的范圍及途徑進(jìn)行權(quán)限設(shè)定，避免由于人為存放文件混亂而導(dǎo)致相關(guān)重要文件夾（操作系統(tǒng)文件夾和歷史數(shù)據(jù)文件夾）磁盤(pán)空間數(shù)據(jù)過(guò)多而剩余磁盤(pán)空間不足引起系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，導(dǎo)致監(jiān)控服務(wù)器出現(xiàn)故障。

2.2.1 文件移動(dòng)范圍及途徑權(quán)限設(shè)定

在日常維護(hù)過(guò)程中，涉及需進(jìn)行文件移動(dòng)的文件夾僅與“other”和“users”文件夾有關(guān)，而其他文件夾均無(wú)需存在“手動(dòng)復(fù)制/粘貼/剪切”操作，可對(duì)文件“手動(dòng)移動(dòng)”操作設(shè)置權(quán)限和指定固定路徑，僅可在“other”和“users”文件夾中進(jìn)行“手動(dòng)復(fù)制/粘貼/剪切”操作，而在其他文件夾則無(wú)法進(jìn)行此類(lèi)操作，由此可避免將備份文件或監(jiān)控升級(jí)包等大文件被人為存放于其他文件夾，占用其他重要文件夾磁盤(pán)空間，導(dǎo)致重要文件夾磁盤(pán)空間不足。且當(dāng)“other”和“users”文件夾數(shù)據(jù)空間已滿(mǎn)時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)提醒工作人員剩余磁盤(pán)空間不足，而工作人員通知廠(chǎng)家人員對(duì)服務(wù)器系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)工作，廠(chǎng)家人員必須在清理無(wú)用的備份數(shù)據(jù)后，方可進(jìn)行該文件夾的存貯操作，使“other”和“users”文件夾空間得到合理維護(hù)。

2.2.2 文件壓縮與解壓縮權(quán)限設(shè)定

對(duì)于解壓縮的方式和路徑也設(shè)置權(quán)限。在日常維護(hù)工作中，除了通過(guò)“復(fù)制/粘貼/剪切”方式進(jìn)行文件轉(zhuǎn)移，解壓縮操作也會(huì)進(jìn)行文件轉(zhuǎn)移。因此，對(duì)加壓縮文件的路徑進(jìn)行權(quán)限設(shè)定，只能在“other”和“users”文件夾中進(jìn)行壓縮/解壓縮操作。

2.2.3 維護(hù)專(zhuān)用FTP工具

在日常維護(hù)中，F(xiàn)TP工具也是文件移動(dòng)途徑之一，可研制一個(gè)維護(hù)專(zhuān)用FPT工具，將文件的移動(dòng)范圍進(jìn)行權(quán)限設(shè)定，只能在“other”和“users”文件夾中進(jìn)行文件移動(dòng)操作。

2.3 歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)清理功能

南瑞繼保電氣有限公司、許繼集團(tuán)有限公司、北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司等監(jiān)控廠(chǎng)家的監(jiān)控系統(tǒng)均有自動(dòng)清理2～3年歷史數(shù)據(jù)的功能，為了節(jié)省硬盤(pán)空間，應(yīng)將此功能開(kāi)啟，自動(dòng)清除無(wú)用的歷史報(bào)文。另外，通過(guò)研發(fā)歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)清理程序，對(duì)于操作系統(tǒng)文件夾中的臨時(shí)文件和無(wú)需的日志文件及監(jiān)控程序文件夾中的程序日志文件及錄波文件進(jìn)行自動(dòng)定期清理。

3 結(jié)束語(yǔ)

為了解決現(xiàn)有變電站類(lèi)Unix管理系統(tǒng)存在的數(shù)據(jù)文件累積使得重要文件夾磁盤(pán)空間不足而導(dǎo)致監(jiān)控系統(tǒng)崩潰的問(wèn)題，文中開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)了基于原監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件優(yōu)化管理系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)關(guān)鍵文件夾磁盤(pán)空間的優(yōu)化管理，有效避免了因重要文件夾磁盤(pán)空間不足引起的服務(wù)器系統(tǒng)崩潰。本系統(tǒng)已由國(guó)內(nèi)頂級(jí)監(jiān)控廠(chǎng)家南京南瑞繼保電氣有限公司研發(fā)部門(mén)承擔(dān)研發(fā)工作，待系統(tǒng)研發(fā)完成后，將通過(guò)掛網(wǎng)運(yùn)行的方式進(jìn)行階段性測(cè)試，然后制定詳細(xì)標(biāo)準(zhǔn)及細(xì)節(jié)說(shuō)明，聯(lián)系其他監(jiān)控廠(chǎng)家按此方案進(jìn)行實(shí)施。本系統(tǒng)所涉及的主體思路及相關(guān)技術(shù)將不僅僅適用于我國(guó)電力行業(yè)，同樣適用于其他多個(gè)領(lǐng)域，對(duì)類(lèi)Unix操作系統(tǒng)服務(wù)器監(jiān)控程序設(shè)計(jì)與維護(hù)方面具有一定的參考價(jià)值。

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Development and design of data file manage and optimize system of substation Unixlike operating system

DENG Ke1，LI Ting1，WANG Cheng-mao2，LIU Xiao-hua1，WANG Hui1
（1.State Grid Maintenance Company Hubei Electric Power Company，Wuhan 430050，China；2.NARI-RELAYS Electric Co.，Ltd.，Nanjing 211100，China）

As the problem that Hubei power grid 500 kV transformer substation has appeared many different manufacturers Unix-like system monitoring server equipment due to the full disk space caused by frequent restart or unable to enter the operating system，and monitoring data can not be refreshed，this paper develop and design a data file optimize and manage system based on the original data monitoring system，through optimal management of key folder disk space，effectively avoiding server system due to important folders crashes caused by insufficient disk space，making the stable operation of substation monitoring server has been secured.

substation unix-like systems；monitoring system；the data file management optimization

TN0

A

1674-6236（2016）23-0093-03

2015-12-30稿件編號(hào)：201512304

鄧 科（1971—），男，湖南邵陽(yáng)人，高級(jí)工程師。研究方向：500 kV至1 000 kV變電站電力主設(shè)備檢修管理及統(tǒng)籌。